REVISÃO DE TOPOLOGIAS DE CARACTERIZADORES FOTOVOLTAICOS

Resumo

Com o desenvolvimento tecnológico e a busca por lazer, instalações de sistemas fotovoltaicos (FV) estão com crescimento constante. Tais sistemas diminuem a demanda de potência ativa dos sistemas de distribuição, aliviando a rede elétrica nessa questão. Com tudo, instalações FV estão expostas a vários problemas, como aquecimento, sombreamento, danos estruturais, falhas de diodos de bloqueio, entre outros. Desta forma, para verificar tais problemas, ou até mesmo para ações preventivas, pode-se utilizar um caraterizador FV, o qual é capaz de traçar a curva característica de corrente por tensão (I-V) de um módulo FV. A curva I-V é uma estrutura gráfica que apresenta as principais características de um módulo FV de forma sucinta. Assim sendo, existem várias topologias de caracterizadores FV na literatura, entre elas, a de carga resistiva, a qual se conecta nos terminais do módulo FV um potenciômetro, e varia-se sua resistência de um valor muito R ≈ ∞, até um valor muito baixo R = 0, assim operando em todos pontos da curva I-V (CAMPOS et al., 2018), entretanto este método é pouco flexível e de baixa confiabilidade. Outra topologia é a de carga capacitiva, em que se conecta um capacitor nos terminais do painel FV e então no processo de carga ou descarga do dispositivo armazenador de energia, obtêm-se os pontos de corrente e tensão. Este método tem alta confiabilidade dependendo do correto dimensionamento do capacitor e pode ser aplicado para altas potências (PEREIRA et al., 2017). E, há o método da carga eletrônica, que utiliza transistores, normalmente MOSFETs, no qual a resistência entre o dreno e o source é modulada a fim de variar a corrente. Além desses, tem os caracterizados utilizando conversores CC-CC, sendo a topologia Buck-Boost a mais utilizada por poder operar em todas regiões da curva I-V, limitações que as topologias Buck e Boost isoladas apresentam. A varredura da curva característica se dá pelo controle da razão cíclica do conversor estático e a sua resistência de carga, porém a topologia Buck-Boost contém uma considerável ondulação de corrente por ter uma entrada de corrente pulsante, assim diminuindo a confiabilidade da caracterização, desta maneira, pode-se utilizar a topologia Ćuk que contém um indutor na entrada, tornando a corrente não-pulsante e reduzindo a ondulação, além disso, esse sistema apresenta alta flexibilidade de caracterização (PEREIRA et al., 2017). Levando o exposto acima em consideração, no seguimento do trabalho, será projetado um conversor CC-CC da topologia Ćuk para caracterização de arranjos fotovoltaicos, adicionando o método de intercalação de conversores para permitir a operação com altas potências. CAMPOS, R. E. et al. A Review of the Main Methods to trace the I-V Characteristic Curve of PV Sources. 2018 13th IEEE International Conference on Industry Applications, INDUSCON 2018 - Proceedings, p. 2430, 2018. PEREIRA, T. A. et al. Design of a Pv Tracer Based on the Dc/Dc Ćuk Converter. 2017.