Mestrado em Engenharia Elétrica
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Navegando Mestrado em Engenharia Elétrica por Autor "Brito, Erick Matheus da Silveira"
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Item Estratégias de balanceamento de estado de carga e saúde para sistemas de armazenamento baseados em baterias inteligentes(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei, 2023-12-12) Oliveira, Jonathan Silva de; Cupertino, Allan Fagner; Brito, Erick Matheus da Silveira; http://lattes.cnpq.br/5649657715776454; http://lattes.cnpq.br/3035620499629987; http://lattes.cnpq.br/9744075843316274; Cupertino, Allan Fagner; Brito, Erick Matheus da Silveira; Vicente, Eduardo Moreira; Corrêa, Tomás PerpétuoA busca por métodos mais eficientes de se armazenar energia elétrica é impulsionada pela alta demanda de veículos elétricos e de fontes de geração de energia elétrica não despacháveis, como solar fotovoltaica e eólica. Dentre as formas de se armazenar energia elétrica, o uso de baterias torna-se uma das melhores opções, devido à maior facilidade de projetar e aplicar esta tecnologia. O aumento da vida útil de uma bateria é um dos principais temas atuais, visto que em aplicações como veículos elétricos, a bateria corresponde a grande parte do investimento inicial e geralmente é substituída após perder cerca de 20% de sua capacidade nominal. Com o objetivo de utilizar as baterias de veículos elétricos por mais tempo surgem técnicas que consistem no conceito de baterias inteligentes. O termo bateria inteligente está atrelado a métodos distribuídos de se gerenciar baterias. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar técnicas inteligentes para estimar o estado de carga e estado de saúde das baterias inteligentes. Para alcançar este objetivo foram realizados estudos envolvendo estimativas do estado da bateria e a modelagem da degradação no software PLECS. Além disso, foi implementado um modelo de balanço de carga com conversor c.c./c.c. boost com o intuito de realizar o balanceamento do modelo e permitir simulações mais precisas. A técnica utilizada para balanceamento consiste em um programa computador fixo, encontrado na literatura, é implementada no esquema elétrico para equalizar as tensões das células da bateria. A técnica de balanceamento estuda o estado de carga e estado de saúde da bateria em tempo real e utiliza um método para equalizar as tensões das células da bateria. Uma técnica de balanceamento ativa foi escolhida, pois permite maior eficiência energética ao transferir energia entre as células da bateria sem dissipação em resistores ou outros dispositivos. O balanceamento estático é uma carga fixa que equaliza as tensões das células em tempos mais rápido, comumente utilizado quando a diferença entre as tensões é maior que 0,2%. Este trabalho apresenta uma dinâmica mais rica do que o balanceamento estático encontrado na literatura porque possibilita a extensão do número de ciclos das baterias e a postergação de uma eventual substituição por falha.Item Estratégias de controle para redução de ondulação de tensão em inversores fotovoltaicos monofásicos de dois estágios(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei, 2022-07-04) Silva, Gleison Viana; Cupertino, Allan Fagner; Pereira, Heverton Augusto; http://lattes.cnpq.br/4298795970350194; http://lattes.cnpq.br/3035620499629987; http://lattes.cnpq.br/0193113138592398; Cupertino, Allan Fagner; Pereira, Heverton Augusto; Brito, Erick Matheus da Silveira; Tofoli, Fernando Lessa; Xavier, Lucas SantanaInversores fotovoltaicos monofásicos têm sido amplamente empregados em sistemas fotovoltaicos com potência nominal inferior a 10 kW. Dentre as diversas topologias de inversores disponíveis, aquelas baseadas em topologias de duplo estágio de conversão são populares na indústria. É sabido que os inversores monofásicos apresentam uma ondulação de segundo harmônico na tensão de barramento c.c. devido ao fato de a potência instantânea não ser constante. Esta ondulação de tensão pode provocar variações na tensão terminal do arranjo fotovoltaico, reduzindo a eficiência do seguimento do ponto de potência máxima, mesmo em inversores com dois estágios de conversão (com conversor c.c./c.c.). Inicialmente, este trabalho investiga a partir de modelos analíticos a redução de eficiência causada pela ondulação de segundo harmônico. Estes modelos são validados a partir de simulações computacionais. É demonstrado que ondulações de tensão superiores a 10% pico a pico no capacitor de entrada do inversor podem levar a uma perda de eficiência no seguimento de potência máxima da ordem de 1%. Em seguida, este trabalho investiga duas técnicas de controle para redução da ondulação nos terminais do módulo fotovoltaico em inversores de duplo estágio de conversão sem a necessidade de medições adicionais. A primeira técnica é baseada em uma normalização em tempo real do sinal do conversor c.c./c.c. A segunda técnica é baseada na adição de um controlador ressonante de segundo harmônico. O estudo de caso baseia-se em um inversor fotovoltaico de 4.4 kVA/220 V com entrada para duas séries fotovoltaicas. Os resultados indicam que ambas as técnicas são capazes de realizar a atenuação da ondulação de tensão nos terminais do arranjo fotovoltaico, resultando em ganhos de eficiência da ordem de 0,74% para a estratégia ressonante e 0,95% para a estratégia de normalização proposta. Como vantagens, a estratégia de normalização apresenta uma maior simplicidade, visto que não requer a modificação da estrutura de controle do conversor c.c./c.c.