Questão de Engenharia e Arquitetura

A energia fotovoltaica apresenta muitas vantagens, entretanto, para sua ampla utilização, ainda devem ser vencidos alguns desafios, principalmente a baixa eficiência de conversão dos painéis fotovoltaicos. Além do desenvolvimento de novos materiais, continua sendo muito importante aumentar a eficiência de conversão desses painéis por meio da maximização da entrada de radiação solar e da otimização do ponto de operação do painel fotovoltaico. Uma topologia simples, que pode ser utilizada em sistemas fotovoltaicos, é apresentada na figura 1, no qual, basicamente, são inseridos conversores em série entre o painel solar e a carga. Figura 1 – Conversores em série

Conversor 1

O conversor 1, normalmente, é um conversor buck, cuja função é rastrear o ponto de máxima potência do painel, realizando o controle de carga da bateria. O conversor 2 é um elevador de tensão, cuja função é adequar o nível de tensão CC conforme a necessidade da carga. Com o objetivo de rastrear o ponto de máxima potência e de elevar a tensão de saída para 20 V, elaborou-se um projeto no qual se propõe utilizar o conversor CC-CC boost, apresentado na figura 2. Figura 2 – Projeto de conversor boost L V

in D R A Tabela 1 apresenta os dados de entrada para o projeto do conversor, de acordo com o conjunto de painéis solares a serem utilizados. Tabela 1 – Dados para o projeto do conversor boost Abreviação Descrição Especificação Vin min Tensão mínima de entrada 10 V Vmp Tensão no ponto de máxima potência 12 V Vin max Tensão máxima de entrada 15 V Imp Corrente no ponto de máxima potência 6 V lin max Corrente máxima de entrada 10 A Pin max Máxima potência de entrada 100 W Vout Tensão de saída 20 V fsw Frequência de chaveamento 8 kHz ΔIL Ondulação de corrente de entrada < 20% ΔVout Ondulação da tensão de saída < 1% 44 Engenharia Elétrica *r11202345* Nesse caso, o valor de indutância crítica (condução contínua) é determinado pela expressão: (1−D)2 ⋅R D⋅ Lcr = 2⋅ fsw em que: Lcr é a indutância crítica (H); D é o ciclo de trabalho da chave; R é a resistência da carga (ohms); e fsw é a frequência de chaveamento (Hz). Considerando esse contexto e as informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir. I. A razão cíclica do conversor para tensão e corrente no ponto de máxima potência deve ser igual a 0,4. II. A corrente máxima de saída do conversor proposto é de 5 A. III. A indutância crítica do circuito é de 36 μH. É correto o que se afirma em