Navegando por Assunto "Supercapacitors"
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Dissertação Acesso aberto (Open Access) Modelagem e controle de conversor CC-CC bidirecional para gerenciamento de energia em supercapacitores(Universidade Federal do Pará, 2025-03-21) SOUSA, Jessica Cristina Araujo de; SOARES, Thiago Mota; http://lattes.cnpq.br/0156338796116154; xxx; TOSTES, Maria Emília de Lima; http://lattes.cnpq.br/4197618044519148; xxx; BARRA JÚNIOR, Walter; RODRIGUES, Carlos Eduardo Moreira; FERREIRA NETO, João Aberides; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0492699174212608; http://lattes.cnpq.br/0412741071063952; http://lattes.cnpq.br/5402777019025681; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734; xxx; xxx; xxx; https://orcid.org/0000-0002-5971-3668Esta dissertação consiste em um estudo, modelagem matemática e projeto de controlador de um conversor CC-CC bidirecional intercalado com alto ganho de tensão para o gerenciamento de energia em supercapacitores. O estado da arte é abordado, evidenciando os principais estudos sobre conversores CC-CC e sistemas de armazenamento aplicado a sistemas de geração de energia. Um estudo sobre supercapacitores é desenvolvido, abordando as principais características, fundamentos, classificação e modelagem desta forma de armazenamento de energia. As topologias convencionais de conversores CC-CC de fluxo de potência unidirecional e bidirecional são abordadas, destacando suas principais características de operação. O funcionamento do conversor CC-CC bidirecional intercalado com alto ganho de tensão operando em modo Buck e Boost é analisado, descrevendo as etapas de operação em cada modo. A definição dos parâmetros de projeto e os cálculos dos componentes são apresentados. A modelagem matemática é realizada em espaço de estados através de uma análise qualitativa das etapas de operação, visando a obtenção dos modelos que representam o comportamento dinâmico do conversor operando nos dois modos de operação. Para garantir o desempenho desejado, técnicas de controle PI e projeto de compensadores foram empregados, visando atender os critérios de projeto estabelecidos. Os resultados foram validados através de simulações computacionais no software PSIM, considerando um fluxo de potência de 1 kW, com tensão em 48 V no barramento CC (modo Buck) e 162 V no módulo de supercapacitores (modo Boost), operando a uma frequência de comutação de 500 kHz. O desempenho dos controladores é analisado para carga e descarga do supercapacitor, avaliando a resposta dinâmica e em regime permanente diante de perturbações e distúrbios no sistema.