Browsing by Author "Marques, Rui Jorge Soares"
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- Sistema de controlo e armazenamento de energia em bateriasPublication . Marques, Rui Jorge Soares; Chibante, Rui Filipe MarquesO crescente interesse na procura de sistemas de produção de energia com origem renovável capazes de substituir os sistemas produtores com base em combustíveis fósseis provocam um crescimento na implementação de sistemas de armazenamento e, por sua vez, a instalação de conversores de energia. Estes conversores são responsáveis pela conversão de potência, quer a energia seja em corrente contínua quer seja em corrente alternada e ainda permitem um fluxo de energia bidirecional e não exclusivamente unidirecional. Com base no acima mencionado, a presente dissertação consiste na elaboração de um protótipo baseado num sistema de gestão de fluxo de energia bidirecional em que o principal constituinte do mesmo é um conversor DC-DC bidirecional baseado num conversor Buck-Boost, que permite o fluxo de energia entre duas fontes de energia. As fontes de energia utilizadas no sistema desenvolvido são uma fonte de alimentação convencional e uma bateria, que se caracteriza por ser um sistema de armazenamento capaz de alimentar uma carga inerente ao sistema desenvolvido quando pretendido pelo utilizador do sistema. Em modo Buck, a bateria é carregada pela fonte de tensão e no modo Boost a bateria é a única responsável por alimentar a carga resistiva existente. Relativamente ao controlo do sistema de gestão de energia implementado, este consiste num controlo preciso dos processos de carga e descarga da bateria através da utilização de um controlado em malha fechada, sendo o processo de carga denominado de CC-CV. Este processo é constituído por duas etapas, numa primeira fase a bateria é carregada através de uma corrente constante até ser atingido um valor de tensão igual ao valor de tensão definido previamente e após atingir este valor, a corrente irá decrescer e o processo de carga irá terminar quando a corrente de carga for praticamente nula. Durante a segunda etapa a tensão aplicada aos terminais da bateria será constante e igual à tensão pré-definida, que é utilizada como valor objetivo para transição da primeira para a segunda etapa. Em relação ao processo de descarga da bateria, este dá-se como finalizado quando a tensão aos terminais da bateria é igual ao valor mínimo indicado pelo fabricante, sendo que este está dependente do valor da corrente de descarga. O programa de controlo realizado, tendo com base um controlo PI foi realizado no software DAVE e através do programa desenvolvido foi possível realizar uma interface gráfica em que o utilizador tem a capacidade de definir a tensão de carregamento, qual o tipo de operação que pretende, ou seja, se pretende carregar ou descarregar a bateria e visualizar a tensão aos terminais da bateria e a corrente que a atravessa a mesma. Por fim, foram realizados testes práticos de carga e descarga da bateria de forma que estes fossem comparados com os apresentados pelo fabricante da bateria e, desta forma, garantir que o sistema de controlo de fluxo de energia opera de acordo com o inicialmente pretendido. Em termos temporais, a fase de carga demorou cerca de cinco horas, considerando uma corrente de carga de 0,25 A e a fase de descarga, aproximadamente, três horas e meia, tendo em consideração uma tensão de cut-off de 5,25 V.