Author(s): Sá, Nuno Rafael da Silva
Date: 2017
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/7399
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa
Subject(s): Energia fotovoltaica; Conversores DC-DC; Controlador de tensão; MPPT; Photovoltaics; Converters DC-DC; Voltage controller
Trabalho final de Mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Eletrotécnica - Ramo de Energia
Esta dissertação de Mestrado foi elaborada com o objetivo de se efetuar o estudo teórico e a respetiva comprovação da implementação de painéis fotovoltaicos em veículos elétricos, de modo a proporcionar o carregamento da sua fonte de armazenamento. Na primeira fase de desenvolvimento desta dissertação começou-se pelo estudo teórico do sistema fotovoltaico, selecionando as células fotovoltaicas que melhore se adaptam para implementar num veículo elétrico, tendo em conta o seu rendimento, as suas caraterísticas técnicas e físicas. Neste estudo estão englobados o modelo matemático da respetiva célula e a sua simulação numérica. Seguidamente foi implementado um sistema de conversão de energia, com base em conversores DC-DC, onde foram realizados vários estudos para determinar os tipos de conversores a utilizar e as suas combinações, com a finalidade de se obter um carregamento mais eficiente. Nesta fase apresentada as topologias relacionadas com os métodos de controlo dos conversores que melhor se adaptam. Para comprovar os sistemas implementados foi necessário a simulação numérica através do programa Matlab/Simulink, em que o sistema de armazenamento usado, nomeadamente a bateria, foi o modelo que o software disponibiliza. Como forma de reforçar a validação de parte dos estudos teóricos e das simulações foi construído um protótipo experimental de um conversor DC-DC, numa escala mais reduzida, que permitirá validar e retirar conclusões mais expressivas sobre o sistema em estudo.
This dissertation was developed with the objective of carrying out the theoretical study and the respective proof of the implementation of photovoltaic panels in electric vehicles, in order to provide the loading of its energy source. In the first phase of development of this dissertation, the theoretical study of the photovoltaic system was started, selecting the photovoltaic cells that best adapt to implement in an electric vehicle, taking into account its performance, its technical and physical characteristics. In this study are included the mathematical model of the respective cell and its numerical simulation. Then, an energy conversion system was implemented, based on DC-DC converters, where several studies were carried out to determine the types of converters to be used and their combinations, in order to obtain a more efficient charging. In this phase, we present the topologies related to the control methods of the converters that would be best adapt. To prove the systems implemented, numerical simulation was necessary and made through Matlab / Simulink, in which the used storage system, namely the battery, was the model what the software provides. As a way to reinforce the validation of the theoretical studies and simulations, an experimental prototype of a converters DC-DC was carried out, on a smaller scale that will allow to validate and get more expressive conclusions about the system being studied.
