Dispositivo para trazar curvas características I-V y P-V de paneles fotovoltaicos de baja potencia basado en el convertidor DC-DC flyback

Abstract

Se han publicado muchas estrategias para extraer tanta energía como sea posible de fuentes de energía renovables y especialmente de los paneles fotovoltaicos. Estas técnicas se utilizan tanto en aplicaciones independientes como en sistema conectado a la red. Primero, se desarrollaron sistemas mecánicos para mover los paneles fotovoltaicos de modo que reciban la máxima radiación solar. Luego se estudiaron convertidores electrónicos de potencia DC-DC, llamado Buscador de Punto de Máxima Potencia (MPPT) por sus siglas en ingles, se basa en mover el voltaje fotovoltaico operativo, o corriente, con el fin de obtener la máxima potencia. Este rastreador generalmente requiere un convertidor de conmutación para barrer la energía fotovoltaica. Un gran número de algoritmos MPPT y diseños están disponibles en la literatura. Cada método tiene sus propias especificaciones, limitaciones y aplicaciones. La técnica MPPT no solo se aplica para extraer energía de paneles fotovoltaicos, también se utiliza en diferentes tipos de fuentes de energía renovables, como pilas de combustible, dispositivos termoeléctrico, etc. En este trabajo diseñamos construimos y probamos un micro MPPT implementado en un convertidor de potencia aislado flyback luego probamos algoritmos de control como conductancia incremental, perturba y observa, etc para lograr que las celdas fotovoltaicas experimentales trabajen en máxima potencia en condiciones meteorológicas locales. Utilizamos el MPPT-Flyback para caracterisar paneles fotovoltaicos tanto en rendimiento como en estabilidad implementado los protocolos de evaluacion de celdas fotovoltaicas que especifican los laboratorios de origen, como por ejemplo NREL, National Renewable Energy Laboratory, etc. El micro MPPT que construimos en esta tesis es un instrumento esencial para evaluar rendimiento y estabilidad de las celdas fotovoltaicas experimentales, la máxima potencia potencias de las celdas a evaluar son menores a 5W, por lo que el micro MPPT construido maneja este orden de potencias tanto como buscador de punto de máxima potencia como trasador automático y periódico de curvas características I-V y P-V, Probamos el rendimiento del micro MPPT trazando curvas características de celdas experimentales y comparado los resultados con un MSU