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Title in Portuguese: Conversor CC/CC intercalado com indutores acoplados para alimentação de um datacenter através de um sistema fotovoltaico
Author: Santos, Katiuscia Lopes
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Keywords: Engenharia elétrica
Sistemas de energia fotovoltáica
Conversor CC/CC
Datacenter
Photovoltaic system
Converter
Issue Date: 25-Jan-2018
Citation: SANTOS, K. L. Conversor CC/CC intercalado com indutores acoplados para alimentação de um datacenter através de um sistema fotovoltaico. 2018. 93 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: A necessidade de energia para alimentar os datacenters tem aumentado ao longo dos anos e isto gera uma crescente demanda por soluções de eficiência energética. Uma maneira de reduzir o consumo de eletricidade proveniente da rede elétrica para alimentar um datacenter é a instalação de um sistema de micro/minigeração fotovoltaico (PV), como também a alimentação desses equipamentos em corrente contínua (CC), por ser um tipo de distribuição mais compatível com equipamentos eletrônicos de TIC (Tecnologia da Informação e Comunicação). Diante do exposto, esta dissertação propõe uma topologia de conversor CC/CC para ser utilizado em um sistema fotovoltaico para alimentação de equipamentos de TIC. A topologia de conversor proposta é um conversor boost CC/CC de alto ganho, intercalado com indutores acoplados e duplicidade no módulo de saída, para uma potência de 600W, com tensão de entrada de 24 Vcc e tensão de saída de 311 Vcc. Um controle digital também foi projetado usando um compensador PI para o conversor proposto. O estudo realizado mostra, através de simulações, que a topologia proposta leva à redução dos esforços de tensão sobre os diodos de saída em relação a topologia de conversor boost intercalado com indutores acoplados. Em relação à topologia do conversor boost com indutores acoplados e duplicidade no módulo de saída, a topologia proposta leva a uma redução a ondulação da corrente de entrada do conversor e, consequentemente, o tamanho dos indutores, reduz os esforços de tensão e corrente sobre os interruptores de potência, reduz a ondulação da tensão de saída e, consequentemente, os elementos de filtro do conversor. Com isso, a topologia proposta reduz os custos e aumenta o rendimento do conversor, fornecendo à carga de TIC uma energia de qualidade.
Abstract: The need for energy to feed datacenters has increased throughout the years, and this brings a great demand for solutions on energy efficiency. One way to reduce the use of electricity from the grid to feed a datacenter it is the installation of PV micro/mini DC grid system, because this is a type of distribution more compatible to ITC (Information Technology and Communication) electronic devices. Given the aforementioned, this paper proposes a DC/DC converter topology to be used in a photovoltaic system for feeding ITC equipments. The proposed converter topology is a high gain DC/DC boost converter, interleaved with coupled inductors and double output module, for a power of 600W, with input voltage of 24Vdc and output voltage of 311Vdc. A digital control was also designed using a PI compensator for the proposed converter. The study shows, through simulations, that the proposed topology leads to the reduction of voltage stresses on the output diodes in relation to the boost converter topology interspersed with coupled inductors. In relation to the topology of the boost converter with coupled inductors and dual output module, the proposed topology leads to a reduction on the input current of the converter and consequently the size of the inductors reduces, the voltage and current stresses on the switches reduce the ripple of the output voltage reduces, and consequently the filter elements of the converter. With this, the proposed topology reduces costs and increases the efficiency of the converter delivering the TIC load a quality energy.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30749
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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