Desenvolvimento e execução de um controlador de carga para um sistema fotovoltaico autônomo

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um controlador de carga com rastreamento de máxima potência para um sistema fotovoltaico isolado, utilizado na embarcação Guarapuvu da equipe de competição Vento Sul Barcos Solares da UFSC. O controlador foi projetado em um conversor CC-CC não isolado Cúk com a utilização de um método de rastreamento de máxima potência com base na estimação de temperatura do módulo fotovoltaico. Passando, primeiramente, pelos conceitos fundamentais para o entendimento deste tipo de geração, o trabalho apresenta um estudo dos equipamentos, das topologias de conversores e os principais métodos de rastreamento de máxima potência presentes na literatura. Apresenta também o dimensionamento dos componentes para que o conversor Cúk processe a energia proveniente de um módulo fotovoltaico de 250 W, implementação do algorítimo de rastreamento e do sistema de recarga das baterias. Por fim, resultados experimentais validam o correto funcionamento do controlador de carga proposto.

This work aims at the construction of a solar charge controller with MPPT (Maximum Power Point Tracking) for an isolated photovoltaic system used in the Guarapuvu vessel of the team of Vento Sul Solar Boat UFSC. The controller was designed in a DC-DC converter with maximum power point tracking method based on the temperature estimation of the photovoltaic module. Passing first on the fundamental concepts for the understanding of this type of generation, the work presents a study of the equipments, topologies of the converters and the main methods of tracking of maximum power present in the literature. In addition, its presented the dimensioning of components for the Cúk converter to process the energy from a 250 W photovoltaic module, and the mplementation of the tracking algorithm and the battery recharging system. Finally, experimental results validate the correct functioning of the proposed controller.