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Lo que vas a aprender:
- Aprovechamiento único de la electricidad con energía solar fotovoltaica.
- Eficiencia energética apoyada en la energía fotovoltaica.
Es posible que los diseñadores no conozcan plenamente una técnica muy poderosa que puede extraer el máximo rendimiento de los paneles solares: el controlador de modo deslizante integral doble (DISMC).1 Este esquema de control permite un proceso de conmutación deslizante dinámico muy efectivo que mejora significativamente el ciclo de trabajo deslizante. Esto aumenta a su vez la eficiencia del módulo solar incluso en sombra parcial.
En este artículo, analizamos el funcionamiento efectivo del ciclo de trabajo deslizante en un convertidor elevador CC/CC.
¿Qué es un rastreador del punto de máxima potencia?
Un rastreador del punto de máxima potencia (MPPT) ayuda a extraer la potencia máxima en el punto de máxima potencia (MPP) en un sistema fotovoltaico.1 Es un hecho bien conocido que las características fotovoltaicas e IV no son lineales con respecto a la temperatura de las células fotovoltaicas (PV) y la irradiancia solar.
Es fundamental que los ingenieros diseñen y utilicen un controlador en cada sistema fotovoltaico para realizar un seguimiento del MPP. Un diseño fotovoltaico independiente consta de un panel solar, una carga y un diseño de convertidor CC/CC con un regulador MPPT.
Un MPPT basado en un controlador de modo deslizante (SMC-MPPT) tiene la fortaleza fundamental del control de seguimiento y la estabilidad al lidiar con incertidumbres en una carga, así como con los parámetros internos del sistema. Este MPPT permite un alto grado de flexibilidad en la selección del diseño y facilita el uso de hardware como un procesador de señal digital (DSP), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) y un microcontrolador.
Por lo tanto, el SMC-MPPT es gratuito para controlar sistemas no lineales e incluye el uso de convertidores CC/CC en el seguimiento MPP para sistemas fotovoltaicos. Una limitación aquí es que el método SMC-MPPT aplicado a un convertidor DC-DC tiene algunas limitaciones en términos de frecuencia de operación variable, lo que causa dificultades en el diseño del circuito de filtro.
El DISMC
La referencia 1 a continuación propone un MPPT con un concepto DISMC. Este DISMC-MPPT está validado con resultados experimentales utilizando un prototipo de sistema de control desarrollado en el Centro de Excelencia en Sistemas de Energías Renovables, NIT Rourkela.
El ciclo de trabajo del control de modo deslizante es muy similar al comportamiento dinámico típico, lo que resulta en una eficiencia mejorada en comparación con varios sistemas MPPT. Una limitación importante del esquema de control de modo deslizante es que es difícil lograr el error de voltaje en estado estable del panel solar en el tiempo mínimo de estabilización.
Ingrese el concepto de esquema DISMC, que permite una operación de conmutación deslizante dinámica efectiva. Esta medida mejora el ciclo de trabajo deslizante y aumenta así la eficiencia del módulo solar en épocas de sombra parcial.
Una excelente aplicación para los conceptos anteriores es la capacidad de utilizar DISMC-MPPT para mejorar la eficiencia de los paneles solares. (Figura 1).4
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