Modelagem e controle de conversores CC-CC das topologias Buck-Boost e Cúk
Resumo
A transição da matriz energética mundial, visando a sustentabilidade em diversos meios produtivos, fomenta o desenvolvimento de tecnologias aliadas à eficiência na geração de energia, em específico, a elétrica. Dentre as fontes que se utilizam de recursos naturais para a geração de eletricidade, a energia solar fotovoltaica tem como uma de suas dependências a radiação do Sol. À vista disso, realiza-se um estudo de modelagem e controle de conversores CC-CC, com fins de integração prática desse a um sistema solar fotovoltaico de recarga de baterias. A recarga de uma bateria em uma rede solar fotovoltaica requisita a presença de dispositivos eletrônicos capazes de controlar a potência fornecida à bateria. Esses dispositivos, denominados controladores de carga, embarcam tecnologias ligadas à área de controle e eletrônica de potência, a fim de controlar o fluxo de energia em um processo de recarga. Tal controle é necessário, pois o painel solar fotovoltaico, devido sua dependência para com fatores externos, não entrega uma potência constante à carga. Este trabalho apresenta a modelagem de duas topologias de conversores CC-CC, Buck-Boost e Cúk. A partir dela, um modelo médio é validado em relação ao modelo chaveado do conversor. Visto que a resultante da modelagem é não linear, o processo de linearização de equações diferenciais é empregado para se obter um modelo linear do processo. Modelo esse que descreve o comportamento físico de seu sistema. O projeto do controlador PID e de sua implementação digital também são apresentados. Por fim, o sistema de controle proposto será implementado em um sistema eletrônico microcontrolado. [resumo fornecido pelo autor]