Fonte de Alimentação CC Usando Energia Fotovoltaica e Baterias

Resumo

Este artigo apresenta uma fonte de alimentação CC usando energias vindas do arranjo fotovoltaico e da bateria. A estrutura que controla o fluxo de potência entre as duas fontes de energia e a carga é um conversor CC-CC de alto ganho de tensão baseado na célula de comutação de três estados, que para simplificar é denominado de “Conversor CC-CC AGT-CCTE”. Durante a operação do sistema, dependendo da radiação solar, ocorrem três cenários em regime permanente: Cenário 1 – em condições de plena radiação solar, o arranjo fotovoltaico fornece energia para a carga e para a bateria; Cenário 2 - em situação de radiação solar nula, a bateria estacionária fornece toda a energia à carga; finalmente, Cenário 3, em caso de radiação solar fraca, tanto o arranjo fotovoltaico como a bateria estacionaria fornecem simultaneamente energia à carga. Para satisfazer os três cenários o conversor CC-CC AGT-CCTE opera em modo Buck e no modo Boost de maneira bidirecional em corrente entre as fontes de alimentação do sistema. Para verificar o princípio de operação da fonte, um protótipo com arranjo fotovoltaico de 4 módulos de 95W (380 W) será usado. Dessa potência serão distribuídas, 200 W para a carga e 180 W para carregar a bateria estacionaria de chumbo-ácido. As tensões de barramento envolvidos serão: bateria - 12 V/70 Ah; arranjo fotovoltaico – 36,36 V no ponto de MPP; e tensão de saída na carga – 250 V.