EQ: Concepção, Análise e Implementação de um Conversor Cùk Aplicado no Rastreamento do Ponto de Máxima Potência e Operando como um Controlador de Carga de Bateria

Abstract

Neste trabalho é proposto o estudo e implementação de um carregador de baterias de Lítio e uma nova técnica de controle para o rastreamento do ponto de máxima potência - MPPT. O carregador é constituído a partir de um conversor Cùk e alimentado por um painel fotovoltaico. A estrutura de controle do conversor foi desenvolvida para atender a duas finalidades. No rastreamento do ponto de máxima potência é implementada uma nova técnica fundamentada nos princípios do método MPPT-Temp, que tem como objetivo simplificar a estratégia de controle e garantir a rapidez e precisão do rastreamento. A diferença em relação à técnica de referência é a determinação direta da temperatura de máxima potência a partir da leitura da tensão de circuito aberto, dispensando assim o uso de um sensor de temperatura e realizando a operação apenas com um sensor de tensão. Neste trabalho também é realizada uma adaptação da modelagem matemática do conversor Cùk tendo em vista o funcionamento adequado e segurança na operação da bateria. Para isto são utilizados os valores limites de corrente e tensão no projeto de potência, diferentemente dos valores médios adotados na literatura. A implementação dos conceitos abordados e desenvolvidos no projeto deste conversor permitem a concepção de um equipamento de menor custo, haja vista a simplificação do método de controle e topologia empregada. Por fim é apresentada a metodologia empregada na concepção do conversor e as técnicas de aperfeiçoamento utilizadas. Obtidos os resultados experimentais das principais formas de onda, estes são comparados com os dados teóricos obtidos via simulação computacional a fim de validar os equacionamentos desenvolvidos. A técnica de controle será empregada em malha fechada, tendo em vista que uma das finalidades do trabalho é desenvolver um equipamento aplicável no âmbito comercial e para isto é necessário uma maior robustez na operação do mesmo.