sepic_MPPT

8/14/2019 sepic_MPPT

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ELITON FUCHS

CURITIBA

2012


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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN

SETOR DE TECNOLOGIA CENTRO POLITCNICO

DEPARTAMENTO DE ELETRICIDADE

ELITON FUCHS

CONVERSOR SEPIC COM CONTROLE MPPT

Trabalho de graduao apresentado disciplina TE105 Projeto de Graduao,como requisito parcial concluso docurso de Graduao de EngenhariaEltrica da Universidade Federal doParan.

Aluno: ElitonFuchsGRR:20051205Orientador: Prof. Dr. Joo Amrico Vilela JniorComisso avaliadora:Prof. Dr. Clodomiro Unsihuay VilaProf. Dr. Roman Kuiava

CURITIBA2012


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AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, Juvino e Carmlia, pela oportunidade de estudar e por

serem a referncia em minhas realizaes.

A Celu por permitir esta conquista, fornecendo um ambiente timo parao estudo. Tambm pelas grandes amizades aqui encontradas e pelo

aprendizado adquirido durante o perodo de graduao.

Ao professor Nixon pelos ensinamentos e pela oportunidade de

desenvolvimento cientfico e prtico no Labmetro.

Aos amigos Celso, A. Leonardo, J. Rgis, Alan, Eduardo, Juliano, rico,

Andr e Gilberto pela convivncia diria durante este perodo na Celu, pelo

apoio e motivao.

Aos meus colegas de curso pelo companheirismo, brincadeiras e

amizade.

Ao professor Joo Amrico pelos ensinamentos, entusiasmo e

disponibilidade durante todo o perodo de TCC.

Aos meus familiares pela ajuda em todas as horas quando precisei, em

especial meus irmos Edson e Wesley.

A Deus por tudo.


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RESUMO

Neste trabalho apresenta-se o projeto de um Conversor Sepic comseguidor de MPPT desde a sua concepo at a sua implementao

fsica.Primeiramente feito um estudo sobre os principais aspectos que tornamos painis fotovoltaicos promissores fontes de energia e a importncia dautilizao de conversores CC-CC acoplados a estes para melhoria da eficinciadestes sistemas. Em seguida so apresentadas as vantagens edesvantagensda topologia Sepic de conversores CC-CC e da tcnica decontrole P&O.Para viabilizar a construo do sistema especificado um painelfotovoltaico e feito o dimensionamento do conversor Sepic e, com essesvalores, so feitas as simulaes necessrias utilizando o software PSIM. Apartir destes resultados apresentado o circuito a ser utilizado no sistema reale ento confeccionada a placa e feita a montagem do sistema.

Palavras chaves: Sepic, MPPT, painel fotovoltaico, PSIM.


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ABSTRACT

This paper presents the design of a Sepic converter with MPPT followersince its conception to its physical implementation. First is a study done on themain aspects that make photovoltaic panels promising energy sources and the

importance of using DC-DC converters coupled to them toimprove the efficiencyof these systems. Then we present the advantages and disadvantages of theSepic topology for DC-DC converters and control technology P&O. To enablethe construction of the specified system is a photovoltaic panel and is made thesizing of the converter and Sepic, with these values, the simulations requiredare made using the PSIM software. From these results we present the circuit tobe used in the real system and is then made to the plate and made theassembly of the system. At the end are analyzed on the system performance.

Keyboard:Sepic,MPPT,photovoltaic panel, PSIM.


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C. REPRESENTAO DO PAINEL NO PSIM .................................................... 55

D. INSOLAO DE CURITIBA ........................................................................... 57

LISTA DE FIGURAS

Fig. 2.1 Demanda por energia no mundo .................................................................... 10

Fig. 2.2 Atlas Solarimtrico do Barasil ........................................................................ 11

Fig. 2.3 Caracterstica da potncia para insolao (W/m) varivel e T(C) constante 13

Fig. 2.4 Caracterstica da potncia para T(C) varivel einsolao (W/m) constante . 13

Fig. 3.1 Estrutura bsica do Sepic .............................................................................. 14

Fig. 3.2 Chave fechada: Correntes da fonte e do indutor de magnetizao ................ 15

Fig. 3.3 Chave aberta: Correntes da fonte e do indutor de magnetizao ................... 15

Fig. 4.1 Variao da radiao Caso 1 ......................................................................... 17Fig. 4.2 Variao da radiao Caso 2 ......................................................................... 18

Fig. 4.3 Variao da radiao Caso 3 ......................................................................... 18

Fig. 4.4 Algoritmo do P&O. ........................................................................................ 19

Fig. 5.1 Simulao do painel ....................................................................................... 22

Fig. 5.2 Grfico das correntes do painel...................................................................... 22

Fig. 5.3 Grfico das potncias do painel ..................................................................... 23

Fig. 7.1 Circuito com razo cclica fixa ........................................................................ 27

Fig. 7.2 Variao da radiao para o circuito em malha aberta ................................... 28

Fig. 7.3 Potncia mxima e potncia extrada pelo painel em malha aberta. ............. 28

Fig. 7.4 corrente extrada do painel ............................................................................. 29

Fig. 7.5 tenso do painel do painel ............................................................................. 29

Fig. 7.6 Circuito com controle ..................................................................................... 30

Fig.7.7 variao da radiao caso ............................................................................. 30

Fig. 7.8 potncia extrada do painel caso 1 ................................................................. 31

Fig. 7.9 tenso no painel caso 1 ................................................................................. 31

Fig. 7.10 corrente de sada do painel caso 1 .............................................................. 32

Fig.7.11 variao da radiao caso 2 ......................................................................... 32

Fig. 7.12 potncia extrada do painel caso 2 ............................................................... 33

Fig. 7.13 tenso no painel caso 2. ............................................................................. 33


Fig.7.15 variao da radiao caso 3 ......................................................................... 34

Fig. 7.16 potncia extrada do painel caso 3. .............................................................. 35

Fig. 7.17 tenso no painel caso 3 ............................................................................... 35

Iv


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Fig. 7.19 Corrente de carga na bateria ....................................................................... 36

Fig. 8.1 Medio de corrente e tenso no painel ......................................................... 38

Fig. 9.1 PWM 1 gerado e tenso no A/D1 do pic ........................................................ 41

Fig.9.2 PWM 2 gerado e tenso no A/D1 do pic ......................................................... 41

Fig.9.3 PWM 3 gerado e tenso no A/D1 dopic .......................................................... 42

Fig.9.4 tenso na sada do conversor SEPIC ............................................................. 42

Fig. 10.1 Painel solar hibrido com aquecimento solar e fotovoltaico ........................... 44

LISTA DE TABELAS

Tabela 6.1 dados utilizados no dimensionamento do conversor ................................. 24

Tabela 8.1 Potncia consumida no controle ............................................................... 38Tabela 8.2 Preo dos componentes do projeto ........................................................... 40

LISTA DE ACRNIMOS

MPPT Ponto de potncia mximo

SEPIC Single EndedPrimaryInductor Converter um tipo de conversor CC-CC

P&O Tcnica de Controle denominada Perturba e Observa

PWM - Modulao por largura de pulso

CCP1 - Porta de sada do PWM do micro controlador

v


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1. INTRODUO

A rpida evoluo tecnolgica aliada a necessidade humana deutilizao de energia menos poluente, ou seja, energia que produza o menor

impacto ambiental possvel, gera uma demanda crescente de investimentos emfontes de energias referidas como no convencionais.

Dentre estas fontes a energia fotovoltaica atualmente a de maiorcrescimento, cerca de 30% ao ano [1], e embora sua capacidade instalada sejainferior a 20 GW ela deve tornar-se a maior fonte de energia renovvel naprxima dcada [2].

Pases como Brasil, Chile, Argentina ou aqueles localizados nocontinente africano possuem potenciais para a produo de energia solar da

ordem de 3 a 4vezes maiores que os principais produtores dessa energia osquais esto localizados na Europa. Esse fato torna-se claro quando analisamostodas as cartas heliogrficas, as quais nos mostram os diferentes ndices ediferentes quantidades de horas de radiao recebidas por cada pas.

Os grandes avanos na eficincia das clulas fotovoltaicas ainda noforam suficientes para torn-las economicamente atrativas, porm as questesambientais tm feito que mesmo pases subdesenvolvidos criem incentivos senergias renovveis e com isso muitos projetos tm sido desenvolvidos nos

ltimos anos.Projetos de gerao de energia fotovoltaica no implicam em grandes

problemas de manuteno e operao quando comparados as demais formasde gerao de energia uma vez que os painis mantm seu desempenho porum longo perodo de tempo e os ndices de radiao tambm so bemconhecidos e previsveis em cada regio.

So vrias as possibilidades de implantao de sistemas fotovoltaicosem um pas com regies de diferentes ndices de radiao solar e temperatura

como o Brasil. Isso torna fundamental o estudo e desenvolvimento de tcnicasdeotimizaopara esses sistemas. Porm essas tcnicas ainda so poucodisseminadas no Brasil e ainda so poucos os projetos de destaque.

Para o aumento da eficincia o painel fotovoltaico ligado a umconversor CC-CC e atravs de uma lgica de controle,a qual varia o tempo dechaveamento do MOSFET desse conversor, o painel fornece a sua potnciamxima mesmo com variaes de temperatura e radiao solar.

Dentre as vrias topologias de conversoresCC-CC existente o Sepic tem

sido bastante utilizado em aplicaes com painis fotovoltaicos, principalmentepor sua vantagem de ter uma sada de mesma polaridade que a entrada e


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ajustvel atravs de sua razo cclica.Com isso possvel obtero nvel detenso desejado na sada e sem dependncia da carga.

Para implementarmos o controle nesse conversor escolheu-se a tcnicadenominada Perturba e Observa (P&O) principalmente por ser uma tcnica de

fcil implementao e possuir uma eficincia relativamente alta paradeterminadas condies de radiao solar e mudanas de temperatura.

De todos os softwares com possibilidade desimulao de painisfotovoltaicos o software PSIM apresenta modelos de painis comcaractersticas muito prximas das reais e possui uma interface de fcilutilizao.

As simulaes do painel fotovoltaico acoplado do conversor permitem avalidao do dimensionamento do conversor e tambm a visualizao dapotncia mxima a ser extrada do painel para cada condio de temperatura ede radiao. Alm disso, vrios parmetros do painel e do circuito como astenses do painel quando ele est no MPPT,o comportamento da correntedrenada do painel sob uma variao de radiao e tambm a corrente na cargapodem ser observados.

Primeiramente so feitas todas as simulaes buscando entender osistema utilizando valores de frequncia e razo cclica fixa no chaveamento doMOSFET. Aps isto so feitas novas simulaes utilizando uma tcnica de

controle acoplada ao conversor.

Os painis comerciais em sua grande maioria ainda no vm comconversores com seguidor de MPPT, porm eles podem gerar bons ganhos deeficincia nos painis e, assim como os painis fotovoltaicos, ainda so caros.Entretanto analisando num horizonte longo eles so fundamentais e podemcontribuir muito para a competitividade dos painis.

Estudos sobre as tcnicas de controle de MPPT so fundamentais parao desenvolvimento da energia solar fotovoltaica. Os ganhos de eficincia de um

conversor CC-CC com seguidor de MPPT o tornam economicamentevivelparautilizao em usinas fotovoltaicas.Em sistemas fotovoltaicos menorescomo instalaes residenciais devem-se fazer vrios clculos para determinara sua viabilidade.


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2. PAINIS FOTOVOL

2.1. HISTRICO

Aps mais de

porAlexandre Edmonde Fuller desenvolveramsilcio monocristalino, elenergia solar foi descartsituaes especiais ondnos satlites e outras ado petrleo em 1971 e dvoltou a ser repensadinvestimentos foram feit

destas clulas.Atualmente as c

embora j foramcriad42,8%[3].

2.2. GERA O FOT

Com a crescentdemanda por combu

tecnologias associadasdemanda de energia scombustveis. A Fig. 2.devem contribuir para a

.

AICOS

m sculo do descobrimento do efei

ecquerel (1820-1891), no ano de 1954a primeira clula fotovoltaica no ano detinha uma eficincia de 6%. Nas dcada devido ao seu alto custo, ficando se

e no houvesse outra forma de gerarlicaes envolvendo programas espaciepois com as preocupaes ambientaisa na matriz energtica mundial e, aos resultando em sucessivos aumento

lulas comerciais tem um rendimentos muitos tipos de clulas com rendi

OVOLTAICA

e demanda por energia muito diftveis fsseis. Entretanto o desen

s energias renovveis pode ser a solem a necessidade de aumentar o co1 mostra o histrico e como as energoferta de energia nas prximas dcadas.

2.1 .

10

to fotovoltaico

hapin,Pearson1954, feita deas seguintes au uso restrito aenergia, comois. Com a alta

a energia solarssim, grandesde rendimento

de 10 a 15%,entos de at

cil diminuir aolvimento de

o para essansumo dessesias renovveis


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Com os avanostem hoje em torno decrescimento em tornoem 2020 ela seja respochegando a ser de 26%

O Brasil ainda teporm possui um dos menergia solar utilizainvivel levar energiaenergia solar apoiadalocais. Ainda se priorizarenovveis ao contrriltimos cinco anos,

investimentos em energi

O Nordeste brasipas, chegando a ter1000W/m. Entretantomostra a Fig. 2.2.

tecnolgicos j ocorridos a energia s 17 GW de potencia instalada em tod

e 30% ao ano, e segundo a IEA estudonsvel por 1% de toda energia consuem 2040[4].

investimentos insignificantes em eneriores potenciais para este tipo de gera

a quase que exclusivamente para ror meio de linhas de transmisso. Npor programas do governo que visamos investimentos para as demais formdo que vem ocorrendo em outros

onde se tm aumentado consider

a solar.

leiro possui os melhores nveis de radma mdia anual de at 8h dirias das demais regies possuem timos

. 2.2 A B5.

11

olarfotovoltaicao mundo. Seus apontam queida no mundo

ia fotovoltaica,o. No Brasil agies onde sses casos aatender essess de energiasases, nessesavelmente os

iao solar noinsolao de

ndices, como


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12

A utilizao deste potencial deve ser bem estudada, pois algumasregies tm muitas horas de sol e outras tm uma radiao mais forte e umnmero de horas menores. Essas diferenas so fundamentais para odimensionamento dos sistemas fotovoltaicos, tanto dos painis como do tipo decontrole a ser utilizado.

A constante evoluo tecnolgica na rea dos materiais a principalcausadora da ampliao da gerao fotovoltaica tanto pela melhoria deeficincia como pelos diferentes tipos de clulas hoje fabricados.

Apesar de existirem poucos estudos a respeito existem pesquisadoresque acreditam que para horizontes muito longos essa energia economicamente vivel, pois o insumo dessa energia gratuito para todo omundo, enquanto quevarias outras energias tem um custo de insumo muitoalto.

A energia solar possui grandes vantagens sobre as demais energias,tais como:

uma das formas de gerao mais limpa que existe; Incomparvel potencial; Suas instalaes requerem pouca manuteno, sendo queuma clula

solar quase no tem perdas de eficincia mesmo aps dcadas deutilizao [6];

Pases tropicais podem utilizar a energia quase que durante todo o ano;

Clulas fotovoltaicas tm um rendimento terico muito elevado, em tornode 94% [7], pelo ciclo de Carnot, e por isso um sistema de energia topromissor. Rendimentos dessa ordem so muito difceis nos sistemas atuais degerao utilizados. Por comparao temos o rendimento terico dos motores egeradores a combusto interna que de 59%[8] ou ainda das trmicas acarvo onde o rendimento terico de 34%[9].

2.3. CURVAS TERICAS

As curvas de um painel fotovoltaico dependem principalmente ediretamente de dois fatores: temperatura do painel e nvel de radiaoincidente.

Outro aspecto das curvas de um painel fotovoltaico o comportamentoda corrente, e consequentemente da potncia, que diminui acentuadamentepara nveis de corrente acima da corrente de potncia mxima, considerandoas condies de teste (1000 W/m e 25),ou valores prximos a este comomostram as Fig. 2.3 e 2.4.


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. 2.3

A figura acimatemperatura deste aucaracterstica da potnciuma variao no ponto

. 2.4

A figura acimamantendo a sua tempe

variao da insolao (qlocaliza em um valor de

()

.

ostra que a potncia de um painelenta, mantendo a mesma insola

a deste painel sofre um encolhimento oe potncia mxima deste painel.

(/)

.

ostra que quando varia a insolaoatura constante, o MPPT varia no mes

uanto maior a insolao mais acima ficaenso do painel que quase no varia.

13

(/)

diminui se a, e a curvaorrendo assim

()

o painel, masmo sentido da

r o ponto)e se


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3. CONVERSOR SEPI

Os conversoresfornecer uma tensocontnua no regulada.

elementos passivos: dconversores so controlcaracterstica que contro

A a

.

3.1. FUNCIONAME

Os conversoresConduo Contnua (MCorrente. No Sepic o M(L1) manter-se semprecondies:

1) Com a chave

corrente que

do capacitortotal na chave

portanto, o creversa no diona carga.[10]

Na Fig. 3.2mostrado o

em laranj

CC-CC so sistemas normalmenteontnua regulada a partir de uma foGeralmente so compostos por tran

iodos, bobinas, condensadores e redos atravs de PWM, sendo a razo c

la o valor da tenso na sada.

a aaa a F. 3.1.

.1 .

TO

C-CC possuem dois modos de operCC) e Modo de Conduo Descont

C caracterizado pela corrente no Indpositiva. Neste modo o conversor op

s fechada: Nesta condio a fonte

er igual a:

e o indutor L2 se desca

1 com uma corrente que ter valor deS1 ser igual a

+

.O diodo D esta

pacitor s trocar energia com a ca do ser dada pela tenso no capacitor

caminho das correntes. Em verde a corr

a a corrente armazenada no indutor L2.

14

tilizados parate de tenso

sstores e por

istores. Esteslica a principal

o: Modo deua (MDC) detor de entradarar em duas

ornecer uma

regar atravs

.A corrente bloqueado e

rga. A tensomais a tenso

nte da fonte e


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15

. 3.2 : .

2) Com a chave aberta: Nesta condio a corrente circular atravs deL1. C1, D e alimentar C2e a carga. A tenso na chave ser igual a

V1.

Na figura 3.3 mostrado o caminho da corrente da fonte e a correntearmazenada no indutor L2.

. 3.3 : .

3.2. VANTAGENS E DESVANTAGENS

O Sepic apresenta 5 principais vantagens : Operar como elevador-abaixador, estando a tenso de sada

dependente da razo cclica de chaveamento do MOSFET. Ser naturalmente isolado contra curto circuitos externos, devido a

presena do capacitor C1 entre a entrada e a sada. Trabalhar como uma fonte de corrente na entrada e uma fonte de

tenso na sada. Ter sada de mesma polaridade da entrada. Possibilitar um arranjo com vrios nveis de tenso de sada com

a insero de mltiplas sadas no indutor L2.

No entanto ele tem algumas desvantagens a serem consideradas:


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16

Ser uma estrutura com maior nmero de componentes o quegera maior possibilidade de defeitos no circuito e aumento decustos, o que pode ser desprezado neste estudo.

Ter uma corrente pulsada na sada, que pode ser ruim em

algumas aplicaes. No caso de carregamento de baterias pode-se usar a tcnica de corrente pulsada, mas deve-se buscar otempo timo de off-time (tempo em que a corrente zero) paraobter boa eficincia com esta tcnica [11].


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4. TCNICAS DE CON

Para que o painelfeito um controle no conem cada ciclo de chaventregue pelo painel eupotncia mxima ou nfazer para encontrar opotncia lida a potnci

De todos os mfacilidade de implemedesenvolvido com co

corrente) e a cada ciclorazo cclica buscandoMOSFET. Esse mtodosim sempre em torno dna razo cclica .

Esses mtodos30%[11].A eficinciatemperatura e das mucondies estudadas o

potncia mxima como

. 4.1

Aqui a potncia i

retilnea o devido a umseguir a potncia com b

TROLE

opere sempre no ponto de potencia m versor mudando a razo cclica do mes

amento do MOSFET, feito uma leitua-se uma tcnica para estimar se a p. A partir desse momento o controle deMPPT no prximo ciclo ou continua

a mxima.

todos utilizados um dos de maiortao o P&O.Com um algoritmoandos simplesele utiliza dois senso

de chaveamento ele incrementa umao ponto de potncia mxima a cada cpossuioinconveniente de nunca trabalhle, uma vez que a cada ciclo feito u

odem incrementar uma potncia queos mtodos depende muito dasanas de radiao. Para o trabalho e mtodo P&O, tem rendimentos acim

ostram as Fig. 4.1, 4.2 e 4.3.

1.

nicia em um valor alto e depois tem u

queda no nvel de radiao mas o cona eficincia.

17

xima (MPPT) mo. Para isso,ra da potenciatncia lida ae definir o quer nele caso a

implicidade eque pode seres (tenso e

onstante k naaveamento doar no MPPT ea perturbao

varia de 15 amudanas destudado e nasa de 90% da

a queda bem

trole consegue


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. 4.

Nesse segundo cda potencia devido a ue o controle d ao paicaso.

. 4.3

No terceiro casocom curvas no muito li

que o painel entregue sa menor eficincia dos tr

2.

aso h uma oscilao tambm retilneaa variao da radiao mais lenta queel uma eficincia um pouco melhor q

, 3.

a potencia do painel sofre pequenaseares e faz com que o controle no con

a potncia mxima a todo instante. Ness casos.

18

e bem definidaprimeiro casoe no primeiro

ariaes, massiga fazer com

se caso ocorre


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Assim a eficincicasos acima respectiv

4.1. P&O

De acordo com a

Existem vrios alNesta tcnica o programa potncia para comparprograma toma as decischaveamento do MOdecrementar ele far u

diferente daquela extra

deste mtodo de acordo cm este estu mente:96%,99% e 92% [12].

figura abaixo pode observar a atuao d

. 4.4A &.

goritmos para implementar esta tcni a faz a leitura da tenso e corrente,em

-la com a potncia lida no cicloanterior.es de incrementar ou decrementar a rFET com uma constante K. Ao ima perturbao no sistema extraindo

a antes da perturbao.

19

dopara os trs

o P&O.

a de controle.eguida calculaDessa forma ozo cclica decrementar ouuma potncia


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20

Esse processo deve ser extremamente rpido, pois os conversores CC-CC podem operar com frequncias da ordem de dezenas de kHz. Com isso oprocesso de leitura, clculo da potncia e tomada de deciso deve ser maisrpido que o perodo de chaveamento.

Assim para encontrar o MPPTo programa far os seguintes passos: seaps o incremento da razo cclica a potencia diminuir ento no prximo ciclo ocontrole far um decremento da razo cclica para ver se a potncia aumenta.Caso ela aumente ento ele far um novo decremento. Caso ela diminua entoele far um incremento e assim todo o tempo.

Essa tcnica procura sempre o MPPT independente se sua variaoocorreu devido a variaes de radiao ou variaes na temperatura do painel.Nesse trabalho sero feitas vrias simulaes variando a radiao do painel.Se variarmos a temperatura o controle dever funcionar da mesma forma.Optou-se utilizar a variao de radiao pelas caractersticas do simulador deocupar menos memria e resolver mais rapidamente para essa condio.


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5. REPRESENTAO E ESCOLHA DO PAINEL NO PSIM

5.1. ESCOLHA DO PAINEL

Os fabricantes fornecem as especificaes dos principais parmetros deum mdulo solar considerando a condio padro de teste (standardtestcondition ou STC), definida pela norma IEC 61215: 1000 W/m de potncialuminosa incidente total, com uma distribuio espectral conhecida comomassa de ar 1.5 (airmass 1.5 ou AM 1.5) etemperatura das clulas de 25 C.Estes parmetros so:

Corrente de curto-circuito (I SC): o valor mximo da corrente decarga, igual, portanto, corrente gerada por efeito fotovoltaico.

Tenso de circuito aberto (VOC): o mximo valor da tenso nos

terminais do mdulo fotovoltaico, quando nenhuma carga estconectada a ele. Ponto de Mxima Potncia (MPP): Para cada ponto na curva I-V, o

produto corrente versus tenso representa a potncia gerada paraaquela condio de operao. Em um mdulo fotovoltaico, para umadada condio climtica, s existe um ponto na curva I-V onde apotncia mxima pode ser alcanada. Este ponto corresponde aoproduto da tenso de potncia mxima e corrente de potnciamxima. Vale lembrar as curvas mostradas nas Figs. 2.3 e 2.4, pois acorrente comea a diminuir aps certo nvel de tenso, porm o MPPTest em um valor de tenso um pouco acima deste nvel.

Tenso de mxima potncia (Vmax): corresponde tenso no pontode mxima potncia.

Corrente de mxima potncia (Imax): corresponde corrente no pontode mxima potncia.

Temperatura normal de operao (NOCT): devido a que o mdulotrabalha exposto ao sol, o fabricante fornece tambm a temperaturade operao normal da clula (normal operatingcelltemperature),medida com 800 W/m de potncia luminosa incidente total,

temperatura ambiente de 20 C e vento de 1m/s. Fator de forma (FF): definido como a relao entre a potncia no

MPP e o produto da corrente de curto-circuito vezes a tenso decircuito aberto. Valores usuais para clulas solares ficam entre 70 e80%. Esta uma grandeza que expressa quando a curvacaracterstica se aproxima de um retngulo no diagrama I-V [13].


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5.2. SIMULAO D

Para visualizar apara vrios nveis de rad

Para esta simuobservou-se a correnteObserva-se que a corrporm comea a cair aa Fig. 5.2.

Para esta mesmaextrada do painel em raumento da tenso at

(ver a Fig.5.3 abaixo).Ovalor um pouco acima

PAINEL

resposta do painel da sua potncia e diao utilizou-se o circuito abaixo:

. 5.1 .

lao utilizou-se nveis de radiade sada do painel em relao tennte tambm constante em cada nvartir de um determinado valor de tens

. 5.2 .

simulao observou-se o comportamelao a sua tenso.A potencia tende am determinado valor de tenso e depo

valor de tenso em que a potncia comdo valor de tenso em que a corrente

22

a sua corrente

constanteseso do painel.l de radiao,

o como mostra

to da potnciacrescer com ois passa a cair

a a cair um(mostrada no


24/58

grfico acima) comeapainel e varia com as co

F

cair. Esse valor de tenso especificndies de temperatura e radiao.

. 5.3 G a a a.

23

ado para cada


25/58

24

6. DIMENSIONAMENTO DO CONVERSOR SEPIC

Os dados utilizados para o dimensionamentoforam retirados de um painelcomercial eso apresentados na tabela 6.1.

6.1. .

Outro dado necessrio a frequncia de operao do mesmo que serde 30 kHz.1) Perodo

2) Razo cclica:

3) Indutncia de entrada:

(1.3)

1,232H

4) Corrente mdia da indutncia de magnetizao

Vo 12VE 17,56V

Iemed 1,14AVoc 21,5VIsc 1,23A

Coef. de temp. de Isc +0,05Coef de temp. de Voc -0,34Coef. de temp. de P -0,5

NOTC 47C 2C


26/58

25

5) Indutncia de magnetizao:

(1.6)

6) Corrente mdia de sada: (1.8)

1,93 (A)

7) Ondulao da corrente de entrada:

(1.9)

(A)

8) Ondulao da corrente de magnetizao

(1.10)

9) Clculo de Ro:


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26

10) Ondulao percentual no capacitor de sada Co:

(1.14)

11) Capacitor Co

12) Ondulao de tenso no capacitor Vo

(1.16)

13) Capacitor C

(1.17)

Com o dimensionamento de todos os componentes do circuito o prximo

passo ser a simulao no software PSIM.


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7. ANLISE DOS RES

Foram feitas sim

potncia extrada pelofechada para testar o cpotncia do painel sob v

7.1. SIMULA O D

O circuito composconforme a Fig.7.1.

Nesse circuito afotovoltaico criando a

variaes de radiao btriangular ou quadrada cPara ver o comportamede uma onda quadrada

A Fig. 7.2mostraDCoffset de 1000W e u

ULTADOS DA SIMULAO NO PSIM

ulaes do circuito em malha aberta

onversor com a razo cclica fixa e deomportamento do controle e sua influariaes de radiao.

MALHA ABERTA

to do painel, conversor SEPIC e bateria

. 7.1

fonte de tenso ligada no termincondio de radiao de 1000 W/m.

asta mudar a fonte de tenso contnuaomo feito na simulao abaixo.to da tenso, corrente e potencia do pue simula a variao da radiao.

a variao de radiao de forma quaVpp de 500W.

27

para medir a

ois em malhancia ao extrair

foi montado

l S do painelPara criarmos

ara uma fonte

inel utilizou-se

rada com um


29/58

. 7.2

No grfico da Fiest a potncia mximao conversor extrai do poscila em um valor abcclica no correspondeonde a potencia extrad

F. 7.3 Pa

A corrente comoradiao de entrada copara radiao de 1500operando em um pontodizer que a corrente epossvel afirmar que a r

tenso.

.7.3 abaixo temos as potncias desteque o painel pode gerar e em vermelhoinel e abastece a bateria. Observa-seixo da potencia mxima o que significquela que faz o painel operar em um maior.

a a aa a a

de se esperar varia exatamente igvalores de 1,2 A para radiao de 10

/m como mostra a Fig. 7.4.O fato deem abaixo da tenso de potncia mxiradiao tem a mesma forma de onsponsvel pela oscilao na potncia

28

.

ainel em azula potncia queue o potencia

a que a razoalor de tenso

a aa.

al a forma da0W/m e 1,8 Ao painel estara nos permitea. Tambm a oscilao da


30/58

A tenso do painqual se encontra o MPPcclica serem fixas. Istoindutores e dois capacitessas oscilaes so tra

Na Fig. 7.5 pode

A simulao doprojetado opera extraindpode fornecer.

. 7.4 aa al varia de 4 a 14Vficando abaixo do val. Essa tenso oscila mesmo com a freq

acontece porque o Sepic um circuitoores provocando movimentos oscilatri

nsitrias e diminuiro com o aumento doos observar esta oscilao.

F. 7.5 a.

circuito em malha aberta mostrouo potnciasem chegar a mxima potnc

29

rde tenso nouncia e razoue possui doiss. No entantotempo.

ue o circuitoia que o painel


31/58

7.2. AN LISE

A implementaode um Cblock cujas entr

sada ligada a um PWvemos o circuito do coabaixo o Cblock ligado a

Para esse circuiverificou-se o seu funcio

Para o primeirovariando a radiao entr

O CIRCUITO COM O CONTROLE

do controle em linguagem C foi feita nadas so os valores de corrente e tens

que ir fazer o chaveamento do MOSF versor ligado ao painel e a bateria e

o PWM que ir fazer o chaveamento do

. 7.6 .

to criou-se varias formas de ondanamento em cada uma delas.caso criou-se uma variao de radi

e 500W/m e 1500W/m conforme mostr

.7.7 1.

30

PSIM atravso do painel e a

ET. Na Fig. 7.6o centro mais

MOSFET.

e radiao e

ao aleatriaa Fig. 7.7


32/58

Na Fig.7.8a potque segue a curva em vpainel. Este grfico nospotencia extrada do pcontrole foi capaz de ajsempre no MPPT.

.

Na Fig.7.9 apresestabiliza em um valorforma o conversor perm

A corrente continest submetido como m

cia extrada pelo painel mostrada naermelho a qual indica a potncia mximd a resposta esperada para nosso

inel mxima durante todo o intervalstar a razo cclica do conversor para

7.8 1.

nta-se o grfico da tenso. A tenso nprximo aos 17 V onde se encontra onece extraindo a mxima potncia do p

. 7.9 .

a variando com a forma da radiao nstra Fig.7.10.

31

curva em azula extrada peloistema, pois a

de tempo. Oque ele opere

painel sobe eMPPT. Dessainel.

qual o painel


33/58

7.3. AN LISE DE CI

Foi aplicado ao pvariao de radiao demostrado na Fig.7.11.

Observa-se nodegrau o controle respcada nvel de radiao.

7.10 .

RCUITO PARA VARIA ESDE RADIA

inel uma fonte de tenso quadrada par500W/m acima de um nvel DC de 100

.7.11 2.

rfico da Fig.7.12 que mesmo parande bem e consegue extrair a potnc

32

O CASO 2

provocar uma0W/m como

uma variaoia mxima em


34/58

. 7

No grfico da toscilaes em torno deestabiliza rapidamente.

No grfico da cora forma de onda da rsofrendo uma pequenaoscilaes ocorrem devivimos na Fig.5.2 a corpotncia mximacomeprovoca uma perturbatende a diminuir e, devidpotncia.

.12 1.

nso mostrado na Fig.7.13atenso s17 V sempre que a radiao muda de

. 7.13 .

ente mostrado na Fig.7.14 a corrente ddiao de entrada tendo dois nveisscilao na mudana destes nveis de r

o as variaes no ponto de operao drente para valores de tenso prximoa a cair acentuadamente. Essa quedo no sistema gerando a oscilao.o aao do controle, se estabilizar no po

33

ofre pequenasnvel, mas ela

o painel seguede corrente ediao. Essaspainel. Comoa tenso de

a de correntessa oscilao

nto de mxima


35/58

7.4. AN LISE DE CIRADIA O CA

Criou-se uma grtempo de 0,1 s como m

A potncia extrapotncia mxima do pai

. 7.14

RCUITO PARA GRANDES VARIA EO 3

nde variao de 2000W/mpara 20stra a figura 7.13.

.7.15 3

da do painel mostrada na Fig.7.15 quel de forma eficiente.

34

DE

W/m em um

ela seguiu a


36/58

35

. 7.16 3

A Fig.7.16 mostra que a tenso permaneceu estvel no ponto de MPPTcomo era esperado.

. 7.17

A Fig.7.17 mostra que a corrente segue a forma de onda da radiao

com dois nveis:2,4 e 0,2 A.


37/58

7.5. CARREGAMEN

A bateria a serUP12) que armazenarabateria se dar com umMOSFET que 30 kHzuma entrada triangular

insolao como mostra

7.18

O DA BATERIA

tilizada uma bateria de Chumbo a energia produzida pelo painel.O ca

corrente pulsada (na a frequncia de ccom picos de aproximadamente 3,75A

Coffset de 1000 W/m e Vpico-a-pico

grfico da Fig. 7.18.

. 7.19 .

36

ido (Unipowerrregamento daaveamento do

, considerandoe 200W/m de


38/58

37

8. IMPLEMENTAO DO CIRCUITO PRTICO

Para a montagem do circuito necessrio um layout de placa queconsidere todas as especialidades do projeto. No caso de conversores depotncia as trilhas devero ter uma espessura que suporte a passagem de

correntes de alguns amperes. Como nesse projeto utilizou-se um painel de 20wa corrente mxima ser de 3A para uma condio elevada de radiao solar daordem de 3000W/m. Outro critrio relevante ser disposio dos componentesuma vez que a frequncia de operao do circuito alta e poder provocaraquecimento do MOSFET.

8.1. MICRO CONTROLADORES PIC

Os micro controladores so chips inteligentes, que tem um processador,

pinos de entradas/sadas e memria. Atravs da programao dos microcontroladores podemos controlar suas sadas, tendo como referncia asentradas ou um programa interno.{14]

O que diferencia os diversos tipos de micro controladores so asquantidades de memria interna (programa e dados), velocidade deprocessamento, quantidade de pinos de entrada/sada (I/O), alimentao,perifricos, arquitetura e set de instrues. [14]

Micros controladores permitem a programao de diversos tipos decontrole de forma simples, rpida e precisa. Nesse projeto o micro controlador

dever fazer o clculo da potncia e para isso sero necessrios que umsensor de corrente e um sensor de tenso informe esses valores de formarpida e precisa as portas de entrada do micro controlador.

Para implementar o controle foi utilizado micro controlador PIC16F716.Esse pic j contm o PWM nas suas funes bsicas. Para o pic so enviadasuma amostra da tenso do painel e uma segunda amostra de tenso paraclculo de corrente. O pic envia um sinal para controlar o perodo dechaveamento do MOSFET. O diagrama dos mdulos do circuito e mostrado naFig.8.1.


39/58

.8.1

8.2. ALIMENTA O

A alimentao dobtido de um circuito cuma segunda alimentamesmo quando a tens

carregada.A alimentao doA alimentao d

tambm em 15V.O circuito comple

8.3. POT NCIA CO

A potncia devefuncionamento do siste Os valores nomin

a

a

DOS CIRCUITOS

pic ser feita com sinal DC de 5V .locado na sada do painel que tambo que ser a bateria. Desta forma estedo painel for insuficiente, desde que

AmpOp ser em 15V e ser feita das transistores do circuito de disparo

o est no anexo B.1

SUMIDA NOS CIRCUITOS DE CONTR

ser a mnima possvel para no c a.

is consumidas por cada circuito e dado

() ()

5 5

4 5

0,2 5

15 3

8.1

38

sse sinal sercontar com

deve funcionarbateria esteja

mesma forma. o mosfet ser

OLE

omprometer o

na tabela 8.1.

()

25

20

1

45

91


40/58


41/58

40

8.2

O painel utilizado tem uma potncia de 20W e est custando cerca deR$ 300,00 (://.a../MLB210794150aaa2012a_JM)

a 741 1 0,70R$ 0,70R$

aa 12V / 1,3A 1 19,39R$ 19,39R$

aa 10F/25V 3 0,10R$ 0,30R$

Caa 10F/25V 2 0,10R$ 0,20R$

Caa 47F/25V 1 0,10R$ 0,10R$D (1N4148) 200A 3 0,05R$ 0,15R$

a (MUR460) 4A 1 4,20R$ 4,20R$

I 400 1 10,00R$ 10,00R$

I 1200 1 10,00R$ 10,00R$

Ma PIC 16F716 1 8,00R$ 8,00R$

(IRF530) 14A / 100V 1 2,95R$ 2,95R$

a XTAL 20MH 1 0,75R$ 0,75R$

aa 1 6,20R$ 6,20R$

R 5K6 5 0,03R$ 0,15R$

R 1 1 0,03R$ 0,03R$

R 200 1 0,03R$ 0,03R$R 100 3 0,03R$ 0,09R$

R 200 1 0,03R$ 0,03R$

R 1 1 0,03R$ 0,03R$

R 3 1 0,03R$ 0,03R$

R 15 1 0,03R$ 0,03R$

TaNPN(BC337) 25V/500A 2 0,17R$ 0,34R$

TaPNP(BC328) 25V/500A 1 0,19R$ 0,19R$

5V / 1W 1 0,26R$ 0,26R$

Z 7.5V/0.5W 1 0,11R$ 0,11R$

15V / .5W 1 0,10R$ 0,10R$

64,36R$


42/58

41

9. RESULTADOS PRTICOS

No circuito prtico mediu-se o comportamento do PWM gerado. Asmedidas foram feitas em malha aberta. Para obter as medidas utilizou-se umosciloscpio.

O PWM gerado para chavear o MOSFET mostrado nas Fig. 10.1.,Fig.10.2.e Fig.10.3.como possvel observar a razo cclica do PWM mudacom a rplica da tenso ou da corrente que amostrada nas portas A/D1 eA/D2 do pic. Esse sinal de PWM foi obtido no gate do MOSFET, ou seja,depois do circuito de amplificao.

.9.1 1 A/1

.9.2 2 A/1


43/58

42

.9.3 3 A/1

Com os grficos acima conclui-se que o controle responde de formaesperada as variaes de potencia do painel fotovoltaico. Para saber se opainel segue o ponto de potencia mximo (MPPT) seriam necessrios testesem malha fechada do conversor com o controle e, ainda, considerandovariaes de luminosidade no painel. Esses ltimos testes no foramrealizados.

No circuito do conversor SEPIC foi amostrada apenas a tenso de sada.A tenso na carga manteve-se estvel em 12V como mostra a curva em azulno grfico da Fig. 10.4.

.. 9.4

No foram realizados testes no circuito em malha fechada.


44/58

43

10. CONCLUSO

possvel observar que a utilizao de tcnicas de controle contribuipara o aumento de produo de energia mesmo em painis de pequenapotncia o que torna as clulas comerciais cada vez mais populares e

interessantes inclusive em residncias onde existam outras fontes de energia.Com a evoluo dos painis solares o Brasil pode se tornar um grande

beneficiado pela energia solar e estudos nessa rea so de extremaimportncia para garantir o suprimento de energia no futuro e diminuir adependncia do petrleo.

Ainda no existem no Brasil grandes projetos utilizando essa fonte o quenos deixa tecnologicamente atrasados nessa rea. Existem apenasalgunsprojetos de destaque como a Usina de Tau no Cear com capacidadeinstalada de 1 MW.Atualmente a capacidade instalada no Brasil de 20

Megawatts [15].O uso de conversores controlados acoplados aos painis trazem

grandes benefcios e o conversor Sepicapresenta a vantagem maior de poderajustar o nvel da tenso na sada.

O projeto desses conversores ainda tem um custo alto para o seu ganhode potncia, contudo se considerarmos perodos longos de gerao (acima de20 anos) esse custo no alto e pode ser economicamente vivel em inmerasaplicaes.

O desenvolvimento de um circuito fsico permite conhecermos melhor osproblemas da gerao fotovoltaica sobretudo o seu real desempenho buscandosolues para que esta se torne vivel.

Com a demanda de energia existente hoje no podemos considerarnenhuma energia como cara ou do futuromasprecisamos estudar mais essasformas de gerao para poder suprir a necessidade sem gerar danos aoplaneta.

Novos tipos de gerao fotovoltaica e tambm painis hbridos soesperanas concretas de se gerar energia de forma absolutamente limpa.

Na Fig. 10.1 temos um exemplo de um painel hibrido o qual nos mostraas diversas formas de aproveitamento do potencial da energia solar.


45/58

44

. 10.1 .


46/58

45

11. TRABALHOS FUTUROS

Sistemas fotovoltaicos exige, na maior parte dos casos, a utilizao debaterias. Cada tipo de conversor CC-CC utilizado fornece um tipo de carga nabateria. O Sepic um conversor que fornece uma corrente pulsada na sada.

Dessa forma torna-se necessrio o estudo da eficincia desses carregamentos.Quando o conversor utilizado for o Sepic qual a melhor frequncia de operaoque este deve ser dimensionado para melhor aproveitamento da sua correntepulsada na eficincia do carregamento da bateria.

No Brasil os investimentos em energia solar so muito inferiores aosdemais pases com mesmo nvel de desenvolvimento econmico e tecnolgico.So necessrios estudos detalhados que demonstrem as principais regiesbrasileiras onde a solar mais competitiva e as perspectivas de crescimentoem cada regio.

A simulao computacional de controle com seguidor de MPPT parapainis fotovoltaicos permite a comparao entre a potncia mxima e apotncia extrada do painel. Na pratica, entretanto, preciso que sejam feitasas medidas de radiao instantnea a qual o painel est submetido. Trabalhosprticos com painis fotovoltaicos podem trazer maiores informaes sobre aeficincia real da atuao de controles com seguidor de MPPT. Dessa forma necessrio estudos que demonstrem resultados prticos fazendo medidasinstantneas de radiao.


47/58

46

REFERENCIAS

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[4] Relatrio da Energy PhotovoltaicIndustryAssociation(EPIA) 2004.

[5]AtlasSolarimtrico do Brasil ,Banco de Dados Terrestres,2000

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[8]Varella,C.A.A.; Estimativa da potncia dos motores de combusto internaUniversidade Federal Rural do Rio de janeiro 2010

[9]Feira De Ciencias(://.aa../aa12/12_T08.a.). Acesadoem 08/01/2012.

[10] BARBI, I.; Conversores CC-CC bsicos no Isolados. Santa Catarina:Florianpolis, 2002.

[11]ANDRADE,J.; Estudo do mecanismo da carga pulsada em eletrodos planosde pb e em eletrodos porosos de baterias chumbo cido. Universidade Federaldo Paran. Curitiba,2006.

[12] CAVALCANTI, M.C.; OLIVEIRA, K.C.; AZEVEDO, G.M.S. Comparative Studyof Maximum Power Tracking Techniques for photovoltaic systems. Sobraep, So Paulo,

v.12,p.1-9, 2007.


48/58

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[13] Dante Victor Shimoda Pereira, Conversor CC-CC Boost com MPPT Alimentadopor Painis Fotovoltaicos para Aplicao em Gerao Distribuda, Dissertao de

Graduao, Universidade Federal do Cear, Fortaleza, Dezembro. 2010.

[14]Radioamadores.Net(http://www.radioamadores.net/files/microcontroladores_pic.pdf).Acessado em 05/01/2012.

[15] CEPEL, Centro de Referncia para Energia Solar e Elica Srgio de Salvo Brito.Potencial solar - SUNDATA. Disponvel em www.cresesb.cepel.br.

[16]Exame(://a.a../a/a

a/a/aaaaaaaaaa540472).Acessado em 10/01/2012.

[17]SEGUEL, J.I.L.; Projeto de um sistema autnomo de suprimento de energia usandotcnica MPPT e controle digital. Belo Horizonte, 2009. Dissertao (Mestrado emEngenharia Eltrica), Curso de Engenharia Eltrica, Universidade Federal de MinasGerais.

[18] Ernst & Young Terco; 30 edio,agosto,2011.

[19] Solar Heat World ide , E D I T I O N 2 0 11.

[20]BONIFCIO;P.S.J.; Seguidor fotovoltaico: uma variao do p&o - simulao eprototipagem.Lisboa,2010. Dissertao (Mestrado em Engenharia Eltrica), Curso deEngenharia Eltrica, Universidade Nova Lisboa.

[21] J. Davison, The New Solar Electric Home: The Fotovoltaic How-to Handbook,AATEC Publications, 1995.

[22] CIEMAT, Fundamentos, Dimensionado y Aplicaciones de laEnerga SolarFotovoltaica, CIEMAT, Espaa, 2000..

[23]Julio Igor Lopes Seguel, Projeto de um Sistema Fotovoltaico Autnomo deSuprimento de Energia Usando Tcnica MPPT e Controle Digital, Dissertao deMestrado, Universidade Federal de Minas Gerais, Agsto, 2009.

[24] A. Goetzberger, J. Knobloch, B Voss, Crystalline Silicon Solar Cells, editorialJohn Wiley & Sons Ltd, 1 ed., Inglaterra, 1998.


49/58

48

[25] Valente, M. A. S, Caracterizao automtica de um painel fotovoltaico,Dissertao de Mestrado de Engenharia Eltrica, Universidade Nova deLisboa,Lisboa,2011.

[26]AtlasSolamtrico do Brasil ,Banco de Dados Terrestres,2000

[27]Relatrio da IEA (Internacional Energy Agency) 2005


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49

#

#DEFINE K 2

1 =0,=0,a=0;

8=0,a=0;

#_RTCC

RTCC_() // 32

(a)

++;

(>=10)

_(_3);

a=0;

=0;

a()

a, 2;

32 ,,=0,I,a,,D,D,a=0,,;

32 =0,a=0;

_a_(AN0AN1VSS_VDD);

_a(ADC_CLOCK_DIV_8);

_(SPI_SS_DISABLED);

__0(RTCC_INTERNALRTCC_DIV_256);


51/58

50

__1(T1_DISABLED);

__2(T2_DIV_BY_1,166,1);//Ca / 30K

a_(INT_RTCC);//Aa / a

a_(GLOBAL);

_1(CCP_PWM);

_aa(NC_NC_NC_NC);

_1_(267);//a a a a 40%

_(_3);

I=40;

a=90;

=10;

a=0;

WHILE(TRUE)

_a_a(0);

a_(10);

=a_a();//L a

=; =*0.07;

(>)2=;

(140)

(2>)

a=1;

_(_3);

=*;//Caa a a a a a

(!=)


52/58

51

(>)

(D>D)I+=;

(D


53/58

52

(!=&&>140)

(2>)

a=1;

_(_3);

=*;//Caa a a a a a

(!=)

(>)

(D>D)I+=;

(D


54/58

53

ANEXO B

DIAGRAMA DO CIRCUITO


55/58

54

ANEXO B.1 COMPONENTES

COMPONENTE REFERNCIA ESPECIFICAO

Caa C1 10F/25V

Caa C2 47F/25V

I L2 400

a (MUR460) D1 4A

I L1 1200

(IRF530) Q1 14A / 100V

aa B 12V

Ma PIC 16F716

aa C1E/C2E 10F/25V

a XTAL 20MH

R R1B/R2B/R3B/R4B/R5B 5K6

Caa C1C 10R RC2 1

R RC3 200

R RC1 100

R R1D 100

R R2D 100

R R3D 200

D (1N4148) D1D 200A

D (1N4148) D2D 200A

DZ1D 15V / .5W

DZ2D 5V / 1WR R1A 1

R R2A 3

R R3A 15

D (1N4148) D1A 200A

Caa C1A 10F/25V

Z DZ1A 7.5V/0.5W

TaPNP(BC328) Q2A 25V/500A

TaNPN(BC337) Q3A,Q1A 25V/500A


56/58

Vrios modelos d

softwares, destacando-simular as caracterstica

O Simulador PSmodelos de painis, sede representar as caractpainel.

Acessando o meparmetros do painel aclulas cuja potncia m

observados na Fig. D1

..1

A partir desses vser colocado entre a sa

ANEXO C

Representao do painel

e painel foram criados e implementad

e modelos criados no MATLAB e ns reais de painis fotovoltaicos.IM apresenta em suas verses maisdo um (phisicalmodel), utilizado neste tersticas de variao de temperatura e r

uUtiities> solar module possvel espeser utilizado. Neste trabalho utiliza-se uxima de 21W e os demais parmet

.

lores pode-se dimensionar um conversoa do painel e a bateria.

55

s em diversos

o PSIM, para

recentes doisrabalho, capazdiao em um

ificar todos ospainel de 36

ros podem ser

r CC CC para


57/58

Todos os valoresde painel fotovoltaico.

Este modelo cricaractersticas de um pade insolao e temperat

Outra opo parparmetros fsicos do p

F. D.2 I

Numero de clulas, Ns:painelFV;Resistncia srie, Rs: R

Resistencia Shunt, Rsh:Corrente de curto circuitemperatura de referenciCorrente de saturao,na temperatura de referBanda de energia, Eg:1,12 para Si cristalinos e

Fator de idealidade, A:voltade 02 para Si cristal

Coeficiente de temperat

utilizados nessa interface so de um m

do no PSIM simula de forma muitinel real e, portanto poder ser utilizadora estudadas nesse trabalho.simulao do painel utilizar a inser

inel como mostra a Fig.D.2.

a a

Nmero de clulas fotovoltaicas em sr

sistncia srie de cada clula, em ;

Resistncia de shunt de cada clula, emo, Isc0: Corrente de curto circuito ema, em A;Is0: Corrente de saturao do diodo pncia, em A;ara cada clula fotovoltaica, em eV. V1,75 para Si amorfos;

ambm chamado de coeficiente deino e menos que 02 para Si amorfo;

ra, Ct: Dado em A/C ou A/K;

56

delo comercial

eficiente aspara variaes

o direta dos

ie que forma o

;cada clula na

ra cada clula

le por volta de

. Vale por


58/58

Coeficiente KS: Esseatemperatura das clula

oeficiente define como a intensidadesolares.

ANEXO D

INSOLAO EM CURITIBA

FONTE : CEPEL

57

de luz afetar

Documents

sepic_MPPT