Diseño de un cargador de baterías en aplicaciones de energía solar
Resumen
RESUMEN
En este artículo se diseña un cargador de baterías para aplicaciones aisladas alimentado con energía solar fotovoltaica, se utiliza un convertidor DC-DC reductor y paneles solares con potencia nominal de 100W. En el sistema de control es aplicado un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia llamado perturbar y observar con el fin de extraer la máxima potencia disponible en el panel solar utilizando un modulador PWM que controla la corriente de salida en el panel solar. Los elementos pasivos del convertidor son calculados para operar en el modo de conducción continua, el sistema de control utiliza un dsPIC30F4011, y su funcionamiento es comprobado experimentalmente.
Palabras clave: Convertidor reductor, cargador de baterías, energía solar, seguimiento del punto de máxima potencia.
ABSTRACT
This article addresses the design of a battery charger for off-grid applications powered by photovoltaic solar energy, using a DC-DC buck converter and solar panels with nominal power of 100W. In the control system a perturb and observe (P&O) maximum power point tracking algorithm is applied aiming of operating at the optimum point, using a PWM modulator which controls the output current of the solar panel. The passive elements of the converter are calculated to operate in a continuous conduction mode. The control system uses a dsPIC30F4011, and its performance experimentally verified.
Keywords: Buck converter, battery charger, solar energy, maximum power point tracking.
Descargas
Métricas
Citas
Chang L., Ng C., 1994. A solar battery charger with improved energy utilization. Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 1, 105-108.
Chen, T.T., M.-Y. Hsiao, S.-H. Tsai, C.-N. Lin, 2011. Design of digital battery charger system based on PV-module. IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZ), 27(30), 1860-1865.
Ferdous, S.M., M.A. Mohammad, F. Nasrullah, A.M. Saleque, A.Z.M.S. Muttalib, 2012. Design and simulation of an open voltage algorithm based maximum power point tracker for battery charging PV system. 7th International Conference on Electrical & Computer Engineering (ICECE), 908-911.
Garcerá, G., E. Figueres, A. Abellán, 1998. Conversores conmutados: Circuitos de potencia y control. Servicio de Publicaciones de la Universitát Politècnica de Valencia.
González, L., E. Figueres, G. Garcerá, O. Carranza, 2010. Maximum-power-point tracking with reduced mechanical stress applied to wind-energy-conversion-systems. Applied Energy, 87(7), 2304-2312.
Hu, B., S. Sathiakumar, 2011. Modeling of a new multiple input converter configuration for PV/battery system with MPPT. International Conference on Electronic and Mechanical Engineering and Information Technology (EMEIT), 3, 1209-1214.
Ke, Y.-L., Y.-C. Chuang, Y.-K. Wu, B.-T. Jou, 2010. Implementation of a solar power battery energy storage system with maximum power point tracking. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), 1(8), 3-7.
Koutroulis, E., K. Kalaitzakis, N.C. Voulgaris, 2001. Development of a microcontroller-based, photovoltaic maximum power point tracking control system. IEEE Transactions on Power Electronics, 16(1), 46-54.
Lo, K.-Y., Y.-M. Chen, Y.-R. Chang, 2011. MPPT battery charger for stand-alone wind power system. Power Electronics, IEEE Transactions on Power Electronics, 26(6),1631-1638.
Matsui, M., K. Kanghoon, B. Yu, T. Kitano, 2007. A solar battery charging module by means of Limit-Cycle MPPT control. 7th International Conference on Power Electronics (ICPE '07), 572-575.
Shekoofa, O., M. Taherbaneh, 2007. Modelling of silicon solar panel by MATLAB/Simulink and evaluating the importance of its parameters in a space application. 3rd International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST '07), 719-724.
Wang, H., D. Zhang, 2010. The stand-alone pv generation system with parallel battery charger. International Conference on Electrical and Control Engineering (ICECE), 4450-4453.
Yatsui, M., Hua Bai, N. Cramer, Xi Zheng, M. Azhinehfar, D. Mead, 2012. Evaluation of the impact of the different charging algorithms on the lead-acid batteries lifetime. IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), 1-4.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Copyright © Autors. Creative Commons Attribution 4.0 License para cualquier artículo enviado a partir del 6 de junio de 2017. Para los manuscritos presentados anteriormente, se utilizó la licencia CC BY 3.0.
![]()
Usted es libre de:
![]() |
Compartir — compartir y redistribuir el material publicado en cualquier medio o formato. |
![]() |
Adaptar — combinar, transformar y construir sobre el material para cualquier propósito, incluso comercialmente. |
Bajo las siguientes condiciones:
![]() |
Atribución — Debe otorgar el crédito correspondiente, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero de ninguna manera que sugiera que el licenciador lo respalda a usted o a su uso. |
| Sin restricciones adicionales: no puede aplicar términos legales o medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otros a hacer cualquier cosa que permita la licencia. |
Mayor información sobre este acuerdo de autoría y licencia, transferencia de derechos o solicitudes de reproducción, pueden ser consultados en este enlace.








