ANÁLISE, PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA UPS ON-LINE COM ELEVADO FATOR DE POTÊNCIA UTILIZANDO CÉLULA A COMBUSTÍVEL COMO FONTE AUXILIAR DE ENERGIA RENATO SANTIAGO MACIEL Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica-BRASIL

ANÁLISE, PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA UPS ON-LINE COM ELEVADO FATOR DE POTÊNCIA UTILIZANDO CÉLULA A COMBUSTÍVEL COMO FONTE AUXILIAR DE ENERGIA RENATO SANTIAGO MACIEL

 Tese de Doutorado submetida à Universidade Federal de Uberlândia – Núcleo de Pesquisas em Eletrônica de
Potência (NUPEP), perante a banca de examinadores
abaixo, como parte dos requisitos necessários para a
obtenção do título de doutor em Ciências. Área de concentração: Sistema de energia elétrica. Orientador: Dr. Luiz Carlos Gomes de Freitas. Coorientador: Dr. João Batista Vieira Júnior.

Banca Examinadora: Dr. Antônio de Padua Finazzi (UFMT) Dr. Danillo Borges Rodrigues (UFTM)
Dr. Gustavo Brito de Lima (UFU) Dr. Helder Cruz da Silva (UFAM) Dr. Luiz Carlos Gomes de Freitas (UFU)

 RESUMO
Este trabalho consiste no o desenvolvimento experimental de um sistema UPS do tipo on-line utilizando uma célula a combustível como fonte auxiliar de energia, assim como no desenvolvimento e implementação de uma técnica de controle digital utilizando DSP (Digital Signal Processor) que utiliza o método de controle por corrente média para o conversor pré- regulador Boost, impondo corrente senoidal na rede CA de forma a respeitar os limites de distorção harmônica de correntes impostos pela norma IEC 61000-3-2, e obter alto fator de potência e utiliza um controle de malha aberta bipolar para o inversor de saída Full-bridge sendo capaz de promover a continuidade e qualidade de suprimento de energia entregue de cargas consideradas essenciais. O princípio de funcionamento do sistema UPS proposto é detalhadamente descrito neste trabalho, contendo análise qualitativa e quantitativa, especificações de projeto e resultados de simulação e experimentais obtidos com a implementação de um protótipo de 500 W. Palavras chaves: Conversor Boost, Célula a combustível, Pré-regulador, Correção do Fator de Potência, Controle por corrente média, Sistemas Ininterruptos de Suprimento de Energia, Célula de Comutação Suave. ABSTRACT This work presents the development of an experimental on-line UPS system using a fuel cell as an auxiliary power supply, as well as the development and implementation of a digital DSP (Digital Signal Processor) control technique that uses the method of average current for the front-end Boost converter, imposing a sinusoidal current in the AC network in order to respect the harmonic distortion limits of currents imposed by the standard IEC 61000-3-2 and obtain a high power factor and a bipolar open-loop control for the Full-bridge inverter that is able to guarantee the continuity and quality of the power supply for essential loads. Detailed the operation principle of the proposed UPS system, qualitative and quantitative analysis, design specifications, simulation and experimental results obtained from the implementation of a 500W prototype are presented.

 Keywords: Boost converter, Fuel Cell, Front-end Converter, Power Factor Correction, Average Current Control, Uninterrupted Power Supply, Passive Resonant Cell.

LINK:
URL: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24467
ARQUIVO
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/24467/3/AnáliseProjetoDesenvolvimento.pdf