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7.1.2.1. Irradiância Constante com Perturbações na Carga

Neste cenário foi definido um perfil de carga do sistema e considerada uma irradiância constante ao longo do ensaio. Nas Figuras 7.7 a) e 7.8 a) são apresentados os diagramas de corrente e potência para o tempo de simulação do sistema, onde podemos realçar a seguinte informação relevante:

I. nos intervalos de tempo [0-3]s e [5-7]s, existe insuficiência de produção PV para suprir a carga o que resulta no descarregamento do pack de células Li-ion e, consequentemente, numa diminuição da tensão deste;

II. nos intervalos de tempo [3-5]s e [9-10]s, o excesso de produção PV relativamente ao necessário para suprir a carga excede a potência máxima de carregamento do pack de células Li-ion, sendo por isso necessário carregar o pack de células SC com a potência excedente.

Na Figura 7.7 b podemos observar as tensões do sistema durante o ensaio e podemos verificar o seguinte:

I. nos intervalos de tempo [3-5]s e [9-10]s a tensão da carga assume um valor inferior à tensão da produção fotovoltaica. Posto isto é necessário que o conversor DC/DC, responsável pela extração fotovoltaica, permute de modo de funcionamento, de Boost para Buck, de modo a extrair a tensão necessária. Este tipo de mudança repentina de modo de funcionamento do conversor leva a uma queda abrupta na potência fotovoltaica extraída. No entanto esta queda é rapidamente revertida pois o algoritmo MPPT encontra novamente o melhor ponto de funcionamento para o conversor DC/DC;

II. no intervalo de tempo [3-5]s e [7-10]s, existe excesso de produção PV para suprimir a carga o que resulta no carregamento do pack de células Li-ion e, consequentemente, num aumento da tensão deste;

III. nos intervalos de tempo [0-3]s e [5-7]s existe insuficiência de produção PV para suprir a carga o que resulta no descarregamento do pack de células Li-ion e, consequentemente, numa diminuição da tensão deste;

IV. podemos verificar que a tensão dos SC variou tenuemente devido ao seu carregamento e descarregamento para auxiliar as baterias Li-ion.

Por fim, na Figura 7.8 b) podemos observar o perfil da carga utilizada neste ensaio.

Figura 7.7 - Diagramas de tensão e corrente durante o ensaio II, com irradiância constante e

Figura 7.8 - Diagramas de potência durante o ensaio II, com irradiância constante e perturbações na

carga.

7.1.2.2. Irradiância Variável com Carga Constante

Neste ensaio foi definido carga do sistema constante e considerada uma irradiância variável ao longo do ensaio. Nas Figuras 7.9 a) e 7.10 a) são apresentados os diagramas de corrente e potência para o tempo de simulação do sistema, onde podemos realçar a seguinte informação relevante:

I. existiu durante todo o ensaio uma insuficiência de produção PV para suprir a carga o que resultou no descarregamento do pack de células Li-ion de modo a satisfazer a carga;

II. no intervalo de tempo [5-7]s a diferença entre a potência requisitada pela carga e a produção PV excede a potência máxima de descarregamento do pack de células Li-ion, sendo por isso necessário descarregar o pack de SC de modo a fornecer a potência em falta.

Na Figura 7.9 b podemos observar as tensões do sistema durante o ensaio e podemos verificar o seguinte:

I. a tensão da carga mantém-se constante, durante todo o ensaio, no valor pré- determinado;

II. denota-se uma ligeira queda de tensões no pack de células SC e no pack de células Li-ion devido ao seu descarregamento durante o ensaio.

Por fim, na Figura 7.10 b) podemos observar que a potência da carga neste ensaio foi praticamente linear.

Figura 7.9 - Diagramas de tensão e corrente durante o ensaio II, com irradiância variável e carga

7.1.2.3. Irradiância Variável com Perturbações na Carga

Neste ensaio foi definido um perfil de carga variável (Figura 7.12) e considerada uma irradiância constante ao longo do ensaio. Nas Figuras 7.11 a e 7.12 a são apresentados os diagramas de corrente e potência para o tempo de simulação do sistema, onde podemos realçar a seguinte informação relevante:

I. nos intervalos de tempo [0-3]s e [5-7]s, a diferença entre a potência requisitada pela carga e a produção PV excede a potência máxima de descarregamento do pack de células Li-ion, sendo por isso necessário descarregar o pack de SC de modo a fornecer a potência em falta;

II. no intervalo de tempo [9-10]s a diferença entre a potência requisitada pela carga e a produção PV excede a potência máxima de carregamento do pack de células Li-ion, sendo por isso necessário carregar o pack de SC de modo a redirecionar a potência em falta.

Na Figura 7.11 b podemos observar as tensões do sistema durante o ensaio e podemos verificar o seguinte:

I. nos intervalos de tempo [3-5]s e [9-10]s a tensão de carga assume um valor inferior à tensão da produção fotovoltaica. Posto isto é necessário que o conversor DC/DC, responsável pela extração fotovoltaica, permute de modo de funcionamento, de Boost para Buck, de modo a extrair a tensão necessária. Este tipo de mudança repentina de modo de funcionamento do conversor, leva a uma queda abrupta de potência na potência fotovoltaica extraída. No entanto esta queda é rapidamente revertida pois o algoritmo MPPT encontra novamente o melhor ponto de funcionamento para o conversor DC/DC;

II. no intervalo de tempo [3-5]s e [7-10]s, existe excesso de produção PV para suprimir a carga o que resulta no carregamento do pack de células Li-ion e, consequentemente, num aumento da tensão deste;

III. nos intervalos de tempo [0-3]s e [5-6] existe insuficiência de produção PV para suprimir a carga o que resulta no descarregamento do pack de células Li-ion e, consequentemente, numa diminuição da tensão deste;

IV. podemos verificar que a tensão dos SC variou tenuemente devido ao seu carregamento e descarregamento para auxiliar as baterias Li-ion.

Figura 7.11 - Diagramas de tensão e corrente durante o ensaio II, com irradiância variável e

perturbações na carga.