Modelagem dinâmica de um conversor Buck para aplicação em poste de iluminação autossuficiente

Abstract

This work shows a new alternative on the harvesting of energy provided by photovoltaic cells, where ultracapacitors are used as charging elements, instead of batteries. As an interface between the photovoltaic cells and the charging element this work shows a step down power converter, known as buck converter, to control the power that comes from the cells and adjust it to the ultracapacitor module. Through research it was intended to project a system that comply with all limitations of each individual element, once the load of this system is an ultracapacitor and not a battery. The dynamic analysis of the power converter was provided and it was treated as a continuous function, to then, find optimal conversion points. The result were carried out using computational simulation in the MatLAB software

O presente trabalho propõe uma nova alternativa para o armazenamento de energia provinda de células fotovoltáicas, usando como elemento armazenador ultracapacitores, e como interface entre o painel fotovoltaico e o elemento armazenador de energia, especificou-se um conversor de potência chaveado buck para o controle da potência advinda do painel e ajuste de tensão, utilizando algoritmos que buscam uma configuração ótima de conversão. Buscou-se, através de pesquisa bibliográfica, projetar um sistema eficiente, respeitando os limites que a célula fotovoltaica impõe, pois a carga em questão, diferente dos sistemas normalmente propostos, não utiliza uma bateria, que precisa de carga lenta devido à resistência série, e sim um módulo de ultracapacitores que possui maior densidade de potência. Fez-se uma análise do comportamento dinâmico do conversor de potência aproximando-o de uma função contínua para a adaptação no sistema e a definição de parâmetros. Os resultados foram comprovados por meio de simulação computacional utilizando o software MatLAB