Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 3038
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Fontes e produção de energia |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Luan Peterle Carlette |
| Orientador | HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Outros membros | Allan Fagner Cupertino, João Henrique de Oliveira |
| Título | Comparação de Algoritmos de máxima potência para painéis fotovoltaicos aplicados ao carregamento de baterias |
| Resumo | A eletricidade obtida a partir dos raios solares responde por muito pouco da matriz energética brasileira – aproximadamente 0,01% do total produzido no país. Tem-se fortalecido a ideia de investir na geração de energia a partir do sol. Apesar de suas características favoráveis, a geração de energia solar é fortemente dependente das condições climáticas (radiação solar, temperatura, etc.) e apresenta baixa eficiência. Assim, para utilização otimizada da energia disponível é necessário utilizar os algoritmos de busca de máxima potência (MPPT). O algoritmo de MPPT objetiva determinar o ponto de operação de maior geração de energia elétrica do módulo para as variações instantâneas de irradiação e temperatura. Este trabalho estuda três algoritmos de MPPT, Perturbação e Observação (P&O), P&O modificado (MP&O) e dP-P&O. O método de busca por P&O baseia-se em perturbar a tensão operante nos terminais do painel num determinado sentido e observar se há um aumento ou uma diminuição na potência gerada. Se houver um aumento na potência, deve-se manter a perturbação no mesmo sentido, caso contrário, inverte-se a perturbação. Este processo continua periodicamente até mesmo quando o ponto de máxima potência (PMP) é alcançado. Se a mudança na intensidade de irradiação causa uma maior mudança na potência do que a mudança causada pelo incremento de tensão do algoritmo, o P&O pode se confundir já que este interpretará a mudança na potência como efeito de sua própria ação. Por isso, os outros dois algoritmos são propostos para solucionar este problema. O MP&O adiciona um processo que estima, a cada processo de perturbação, o quanto de potência muda por consequência de alterações climáticas e tenta compensar esta quantidade na próxima perturbação. O dP-P&O realiza uma medida adicional na potência na metade do período de amostragem, sem causar nenhuma perturbação, desse jeito é possível determinar a alteração na potência causada apenas pelas mudanças climáticas. A geração é conectada a carga por intermédio de um conversor cc-cc, neste caso foi escolhido um buck, que abaixa a tensão, já que a carga é uma bateria e a tensão máxima gerada pelo painel é superior a tensão de máxima carga da bateria. Usando o software Matlab/Simulink o sistema carregador de baterias de 48 W foi simulado e foi feita a comparação entre as vantagens e desvantagens das três estratégias de MPPT. Para obter resultados experimentais o conversor foi construído em laboratório. Os algoritmos foram implementados num microcontrolador PIC 18F4550 e os testes foram feitos usando um painel de 48 W da Kyocera. As simulações para MP&O e dP-P&O apresentaram um menor ripple na corrente quando comparados ao P&O. Os resultados práticos para o P&O mostram que, sob condições propositais de sombreamento, o algoritmo é capaz de seguir a máxima potência e o conversor apresenta uma eficiência significativa, pouco acima de 80%. Os resultados experimentais para os outros dois algoritmos ainda estão em fase de coleta. |
| Palavras-chave | mppt, painel fotovoltaico, carregador de bateria |
| Forma de apresentação..... | Oral |