Análise de conversores de elevada potência aplicados ao hidrogênio verde

Abstract

O Hidrogênio Verde surge como uma tecnologia promissora fundamental para o processo de descarbonização global, com seu método de produção realizado a partir da eletrólise da água e alimentada por fontes de energia renovável. Contudo, a viabilidade da implementação desta tecnologia depende diretamente da eficiência e da qualidade dos seus componentes. O processo de eletrólise requer corrente contínua (CC) estável e de alta pureza, enquanto as fontes renováveis e a rede elétrica fornecem corrente alternada (CA). Portanto, a partir disto, este presente trabalho de conclusão de curso investe em uma análise mais aprofundada acerca das topologias e funcionamento dos retificadores trifásicos de alta potência. Para uma análise mais específica, este trabalho realizou um estudo comparativo de duas topologias de conversores: o retificador não controlado a diodos e o retificador controlado a tiristores, ambos de 12 pulsos. Para fins de análise, optou-se pela escolha do retificador controlado, devido ser mais convencional. Para isso, foi realizado a análise, modelagem e dimensionamento a partir de premissas teóricas, para que após isso, fosse realizado a sua validação por meio de simulação no software PSIM. De forma geral, os resultados obtidos foram considerados satisfatórios e decisivos, pois os valores médios de tensão e corrente na saída do conversor foram considerados dentro da faixa esperada e de tolerância para um circuito de 1kW de potência, além do mais as formas de onda demonstraram operação estável, baixa distorção harmônica e eficiência elevada, validando a topologia como solução técnica viável para aplicações em alta potência.