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dc.creatorBernardes, Gabriel Machado-
dc.date.accessioned2026-07-28T19:47:20Z-
dc.date.available2026-07-28T19:47:20Z-
dc.date.issued2026-07-24-
dc.identifier.citationBERNARDES, Gabriel Machado. Modelagem e controle do conversor Dual Active Bridge (DAB) para aplicação em Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs) utilizando Hardware-in-the-Loop (HIL). 2026. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49142-
dc.description.abstractRecent years have proven fertile for research into renewable energy sources and the means to make them feasible. The growing demand for clean energy necessitates the creation and maintenance of new paradigms within the production and consumption of electrical energy. Consequently, new smaller-scale electrical system topologies have emerged, such as microgrids, which are closely linked to distributed power generation. The need for energy storage to ensure uninterrupted system operation has given rise to energy storage system (ESS) strategies, among which battery energy storage systems (BESS) are the most prominent. Therefore, this work presents the development of a 2.5 kW energy storage system capable of maintaining the bus regulated at 400 V during the absence of a primary source. Conversely, in the presence of a primary source, the ESS is capable of charging the battery using distinct stages of constant current at 13 A and constant voltage at 216 V. The bidirectional converter chosen was the Dual Active Bridge (DAB) due to features such as high gain, galvanic isolation, and the possibility of soft switching. The design, modeling, and control were performed using Single Phase Shift (SPS) modulation. The selection of charging and discharging moments is governed by an algorithm that monitors ESS parameters such as input voltage, output voltage, and output current, as well as the battery's State of Charge (SOC). The control algorithms were embedded in a Digital Signal Processor (DSP) for verification using the Controller Hardwarein-the-Loop (C-HIL) technique, and the power circuit is simulated in real-time via Typhoon HIL. Control response results are presented for all controllers, along with the results for charging and discharging mode transitions. Full charge and discharge cycles were performed, and their results are also presented, demonstrating the system's full operational capability.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSistemas de Armazenamento à Bateria (BESS)pt_BR
dc.subjectBattery Energy Storage Systems (BESS)pt_BR
dc.subjectConversor Dual Active Bridge (DAB)pt_BR
dc.subjectDual Active Bridge (DAB) Converterpt_BR
dc.subjectConversores Bidirecionaispt_BR
dc.subjectBidirectional Converterspt_BR
dc.titleModelagem e controle do conversor Dual Active Bridge (DAB) para aplicação em Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs) utilizando Hardware-in-the-Loop (HIL)pt_BR
dc.title.alternativeModeling and Control of the Dual Active Bridge (DAB) Converter for Application in Energy Storage Systems (ESS) Using Hardware-in-the-Loop (HIL)pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Resende, Ênio Costa-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5746130890920475pt_BR
dc.contributor.advisor1Freitas, Luiz Carlos Gomes de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0855458644750836pt_BR
dc.contributor.referee1Pires, Lucas Pereira-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5597562707199488pt_BR
dc.contributor.referee2Carnielutti, Fernanda de Morais-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3985702535358474pt_BR
dc.contributor.referee3Resende, Ênio Costa-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5746130890920475pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0831948075831469pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoOs últimos anos têm se mostrado férteis à pesquisa em fontes renováveis de energia e em meios de viabilizá-las. A crescente demanda por energia limpa torna necessária a criação e manutenção de novos paradigmas dentro da produção e do uso de energia elétrica. Com isso surgem novas topologias de sistemas elétricos em menor escala, como as microrredes, extremamente ligadas à geração distribuída de energia elétrica. A necessidade do armazenamento de energia para garantir funcionamento ininterrupto do sistema faz surgir estratégias de sistemas de armazenamento de energia (SAE), dos quais os alimentados por bateria (BESS) são os mais proeminentes. Portanto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de armazenamento de energia de 2,5 kW, capaz de manter o barramento controlado em 400 V, durante a ausência de uma fonte primária. Já na presença de uma fonte primária, o SAE é capaz de carregar a bateria com etapas distintas de corrente constante à 13A e tensão constante à 216V. O conversor bidirecional escolhido foi o DAB (Dual Active Bridge), devido a características como alto ganho, isolação galvânica e possibilidade de chaveamento suave. O projeto, modelagem e controle foram feitos usando a modulação SPS (Single Phase Shift). A escolha do momento de carga e descarga é feita com base em um algoritmo que monitora parâmetros do SAE como tensão de saída, tensão de entrada e corrente de saída, bem como estado de carga da bateria (SOC). Os algoritmos de controle foram embarcados em DSP (Digital Signal Processor), para verificação usando a técnica de Controller Hardware-in-theLoop (C-HIL) e o circuito de potência é simulado em tempo real via Typhoon HIL. Resultados de resposta ao controle são mostrados para todos os controladores, bem como resultados de troca de modos de carga e descarga. Os ciclos de carga e a descarga completas foram realizados e seus resultados também são apresentados, demonstrando a plena capacidade de funcionamento do sistema.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.sizeorduration123pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.584pt_BR
dc.orcid.putcode222115681-
dc.subject.autorizadoEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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