Conversor buck-boost com controle PI dedicado a um sistema autônomo de energia

Abstract

Neste trabalho é apresentado o projeto de um conversor buck-boost não isolado para sistemas off-grid abastecidos por energia solar. O objetivo principal é a transferência de energia de painéis solares para um banco de baterias. Da teoria de conversores estáticos CC-CC e da teoria de painéis solares juntamente como dados do frabricante, o projeto do conversor foi efetuado para uma carga típica. A análise foi realizada utilizando recursos computacionais, tais como o PSIM® e o MATLAB/Simulink® . Um controlador proporcional-integral (PI) juntamente com um controlador feedforward foram propostos, sendo testados em simulação de situações típicas para avaliação da performance do sistema completo. Os resultados obtidos mostram que o desempenho do sistema projetado foi satisfatório para a aplicação proposta.

This work presents the project of a non-insulated buck-boost converter for off-grid systems fed by solar energy. The main objective is to transfer the energy from solar panels to a battery bank. From the theory of DC-DC static converters and the theory of solar panel along with manufacturer data, the project of the buck-boost converter was accomplished for a typical load. The analysis was performed using computational resources such as PSIM® and MATLAB/Simulink® . A proportional-integral (PI) controller along with a feedforward controller projected for the linear dynamic model of the converter is also presented, where typical conditions were simulated to evaluate the performance of the complete system. The results showed that the performance of the projected system is satisfactory for the proposed application.