Microconvertidores de próxima generación para energía fotovoltaica - Ceci, Jonatan Gabriel (2017)
La adopción de fuentes de energía renovables avanza cada vez más rápido en todo el mundo porque permiten reducir el impacto ambiental y es una herramienta para intentar superar la crisis energética que sufren varios países. Los sistemas compuestos por elementos fotovoltaicos (FV) ofrecen ventajas muy atractivas, pero debido a la baja eficiencia en la conversión de la energía solar a eléctrica es imperativo contar con técnicas eficientes para aprovechar la potencia generada. En esta Tesis se estudia y propone una técnica de conversión de energía, denominada Arquitectura de Convertidores en Escalera (ACE) que permite maximizar la potencia extraída de varios elementos FV conectados en serie. El trabajo de esta Tesis se divide en dos partes: el estudio del dise˜no de la arquitectura para maximizar la potencia extra´ıda de cada elemento FV, y el desarrollo de una estrategia de control para la ACE. El diseño de los convertidores que componen a la arquitectura se enfoca en estudiar una metodología para seleccionar los componentes pasivos que conforman el filtro de entrada de un convertidor conmutado. El objetivo es determinar el filtro mínimo que permite una utilización eficiente de la energía disponible en un elemento FV. El análisis realizado se comprueba mediante ensayos de laboratorio. Si la ACE se construye a partir de celdas solares es posible eliminar los problemas que impactan la generación eléctrica en un panel solar, como en el caso del sombreado parcial. Por ejemplo, un panel solar que se encuentra parcialmente sombreado puede perder hasta el 33% de la potencia disponible, cuando una sola celda está completamente sombreada. El controlador propuesto es implementado en un procesador digital de señales en tiempo real. La estrategia desarrollada permite manipular el punto de operación de cada elemento FV en forma individual, para desplazar el sistema completo hacia el punto de máxima potencia. Mediante ensayos de laboratorio se comprobó el desempeño del controlador. La eficiencia del sistema completo utilizando el controlador se contrasta con la que se obtiene cuando sólo se utilizan diodos de derivación (esquema tradicional).