A sustentabilidade e o equilíbrio do nosso planeta é, hoje em dia, uma das maiores

preocupações a nível mundial. As alterações climáticas, principalmente devido à utilização

indevida e excessiva de combustíveis fósseis, já não são somente uma preocupação, mas

uma realidade bem acentuada que urge ser colmatada. É neste contexto que a aposta em

energias renováveis (ER) começa a ser maior, de modo que seja possibilitada a obtenção

de energia elétrica a partir de fontes naturais e inesgotáveis [1].

Contudo, a geração de eletricidade proveniente destas fontes toma um perfil intermitente

e que, muitas vezes, não coincide com a demanda. Neste sentido, a inclusão de sistemas de

armazenamento de energia (SA) é de extrema relevância, permitindo compensar os períodos

de baixa produção e, assim, garantir um fornecimento constate de energia à habitação,

mesmo em caso de falha energética da rede [2][3]. Atualmente, a rede apresenta uma

topologia antiga e pouco eficiente, onde a geração de energia elétrica está bem caracterizada

e centralizada. A inclusão das ER tem o objetivo de descentralizar a produção e assim

contribuir para o equilíbrio da rede numa perspetiva de Smart Grid [1]. A geração da

energia será efetuada, em última análise, no mesmo local que o consumo, o que irá permitir

uma gestão mais eficiente de custos.

Assim, esta dissertação assenta sobre a implementação de um sistema de baixa

potência (3.6 kW) que permite, através de um único ponto de ligação à rede elétrica,

a interface de uma fonte de energia renovável (painéis solares fotovoltaicos) e de um

sistema de armazenamento de energia (baterias). O equipamento, de reduzido peso e

volume, é baseado em conversores de eletrónica de potência, utilizando novas tecnologias

de semicondutores a comutar a altas frequências - SiC [4]. Através de um conversor Dual

Active Bridge (DAB), é ainda garantido o isolamento galvânico entre a rede e o conjunto

dos painéis fotovoltaicos com as baterias [5][6][7]. Mais ainda, os algoritmos de controlo

digital desenvolvidos, permitem otimizar a extração da máxima potência dos painéis solares

(MPPT - Maximum Power Point Tracking) e realizar a carga e a descarga das baterias,

sempre de forma controlada e respeitando padrões de qualidade de energia elétrica (QEE)

[1].

Os modos de operação do micro-inversor proposto nesta dissertação, são concebidos de

acordo com as rotinas e necessidades energéticas do consumidor e aplicados em situações

reais no quotidiano de cada um. Diversas topologias, e respetivas estratégias de controlo,

podem ser aplicadas ao circuito de potência do sistema unificado. Todas estas serão

simuladas com recurso à ferramenta PSIM e tomadas em consideração numa fase inicial,

de modo que, posteriormente, sejam obtidos e demonstrados os resultados experimentais

que validam a solução proposta.