Controlador de carga PWM eficiente y de bajo costo para sistemas fotovoltaicos autónomos

  • Eduardo Andrés Luna Paipa Universidad Francisco de Paula Santander
  • Miguel Ángel Laguado Serrano Universidad Francisco de Paula Santander
  • Sergio Basilio Sepúlveda Mora Universidad Francisco de Paula Santander

Resumen

Los sistemas fotovoltaicos autónomos (SFA) se componen de un panel solar, una batería, una carga eléctrica y un controlador
de carga. En particular, el controlador de carga tiene como objetivo proteger la batería de sub-descargas y sobrecargas
manteniendo un control constante en la energía entregada por el panel a la batería, así como también de la batería hacia la carga
conectada. En este artículo se describe el diseño e implementación de un controlador de carga utilizando modulación por ancho
de pulso (PWM), tomando en cuenta un análisis de relación costo-beneficio para conseguir la mayor eficiencia posible a un
precio competitivo en el ámbito comercial. Se desarrolló mediante un circuito de potencia utilizando transistores de efectos de
campo metal-óxido-semiconductor (MOSFET) de rápida conmutación; los MOSFET se activan a través de una señal PWM
transmitida por un micro-controlador PIC, que fue programado para variar el ciclo de trabajo de la señal PWM, dependiendo de
las variables que se miden en el SFA, como voltaje del panel y el estado de carga de la batería (SoC). El SoC se determina
mediante el método de conteo de Amperios-hora, midiendo las variables eléctricas utilizando divisores de voltaje y un sensor de
corriente de efecto Hall, los cuales envían la información al micro-controlador. Se implementó el controlador de carga utilizando
componentes de bajo costo y reduciendo la cantidad de sensores comúnmente usados sin afectar el funcionamiento del circuito,
además de obtener una eficiencia y un precio que compite con los controladores PWM existentes en el mercado. 

Palabras Clave: Controlador de carga,Efecto Hall,Microcontrolador,Modulación por ancho de pulsos,Sistema Fotovoltaico Autónomo

 

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Publicado
2018-11-16
Cómo citar
Luna Paipa, E., Laguado Serrano, M., & Sepúlveda Mora, S. (2018). Controlador de carga PWM eficiente y de bajo costo para sistemas fotovoltaicos autónomos. Respuestas, 23(S1), 6-13. Recuperado a partir de https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/view/1491
Sección
Artículos de Investigación

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