GERENCIAMENTO DE POTÊNCIA E BALANCEAMENTO DE TENSÃO EM ESTAÇÃO DE RECARGA RÁPIDA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS BASEADA EM MICRORREDE CC COM BARRAMENTO BIPOLAR.
BESS; CC–CC intercalado; fotovoltaica; microrrede; veículos elétricos.
Com a crescente popularidade dos veículos elétricos (VEs), há a necessidade de reduzir o tempo de recarga de suas baterias. Nesse contexto, o desenvolvimento de estações de recarga rápida de VEs é uma solução promissora. Este trabalho propõe uma topologia de estação de recarga rápida de VEs baseada no conceito de microrrede em corrente contínua (CC). A microrrede é composta por um sistema fotovoltaico (PV), um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS), uma conexão com a rede elétrica da concessionária, um carregador CC e um barramento CC bipolar. Embora as estações de recarga CC bipolares ofereçam diversos benefícios, elas apresentam problemas de balanceamento de tensão no barramento CC bipolar. Para resolver esse problema, este trabalho propõe uma estratégia de controle para o equilíbrio de tensão, baseado em uma nova técnica de modulação integrada ao controle primário do BESS nos modos de operação de recarga, descarga e flutuação. A abordagem é implementada através de um conversor CC-CC de três níveis intercalado (ITL) com indutores acoplados. Além disso, este trabalho apresenta um novo sistema de gerenciamento de energia (EMS) aplicado à estação de recarga sob estudo. Os principais objetivos do EMS proposto são otimizar o uso dos recursos energéticos disponíveis na microrrede para reduzir os custos com a energia consumida da concessionária, sem impactar a disponibilidade de energia para a recarga dos VEs, e limitar os picos de potência demandados da rede elétrica, permitindo a instalação da estação de recarga rápida em locais onde a rede elétrica é fraca. A eficácia do EMS proposto é avaliada por meio de simulações em tempo real realizadas em uma plataforma Hardware-in-the-Loop (HIL).