Auto Solar Ergon

_______________________________________________________________
Informe Auto Solar.
______________________________________________________________________________________
Informe Técnico Ergón

Equipo Ergón
Universidad Técnica Federico Santa María
Valparaíso, Chile

Auspician

ÁREA ELECTROTECNIA |

Los objetivos principales de esta área son dos: almacenamiento y utilizacióninteligente de la energía disponible del sistema; monitoreo y control de las variables críticas del sistema a determinar por el equipo. Estos dos objetivos deben velar por el cumplimiento de las normas de seguridad pertinentes en todo momento del conductor (y por ende el vehículo) y su entorno, junto con lograr el desempeño óptimo energético.
Esta área se divide en 2 sub-áreas: informática y electrónica.Cada área se explicará a continuación.

Electrónica |

Esta encargada de la administración de la energía eléctrica y accionamiento óptimo de la máquina eléctrica, junto con el monitoreo y control del proceso de conducción a nivel de sensores, interconexión con el conductor, comunicación con el exterior (RF) y actuación pertinente.
Desde el punto de la administración de la energía, laelectrónica maneja la energía proveniente de los paneles fotovoltaicos y en las baterías para luego, mediante un lazo de control, entregar ésta a la máquina de acuerdo a las condiciones actuales del sistema y lo que el conductor desee, para así optimizar la administración de ésta y resguardar al conductor en todo momento.
A continuación se presenta la arquitectura general del sistema de potencia delvehículo solar.

Arquitectura general del sistema de potencia.
La Figura 1 consiste en un Bus DC (DC- link) el cual interconecta carga proveniente de un banco de baterías y panel fotovoltaico con sus correspondientes convertidores regulados por un controlador central, para luego enviar (o recibir) energía a la máquina eléctrica. Toda la configuración mostrada permite una maximización de la energíasolar y un control en la carga de las baterías, manteniéndolas a un régimen de trabajo óptimo.
A continuación se detallarán los módulos funcionales de sistema de administración de la energía, detallando la función y consideraciones de cada una de éstas.

1. Módulos funcionales.
En la Figura 2 se muestra un diagrama de cómo estarán distribuidos los distintos convertidores a utilizar para laadministración de la energía.

Arquitectura del sistema por módulos.
A continuación se detalla cada uno de los módulos con los convertidores a utilizar.

1.1 Paneles Solares.
En la Figura 3 se muestra la arquitectura del presente módulo.

Arquitectura de módulo “sistema fotovoltaico”.
Consiste en dos arreglos de celdas fotovoltaicas conectadas en paralelo en donde cada arreglo tieneceldas conectadas en serie, y cada uno de estos a su vez conectado a un regulador MPPT (Máximum power point tracking) con un convertidor boost incorporado, los cuales se encargan de ajustar la demanda de energía de forma que sea óptima.
Las celdas a utilizar son PEPV245, de Solener. De acuerdo a esto se decidió dividir los 246 paneles (6m2) en 2 grupos, uno de 122 celdas equivalente a entregar61[V] en el máximo punto de potencia (mpp) y el otro de 124 celdas equivalente a 62[V] en el mpp. Estos son reguladores tipo boost, los cuales elevan la tensión de 60[V] a 92[V] que es el voltaje de las baterías y por ende el DC-LINK o barra.
Los convertidores MPPT que se van a usar son los mismos que usaron varios equipos ganadores en la WSC, de marca Drivetek. Estos cumplen tanto los voltajes ycorrientes de entrada y salida, en cada caso, de acuerdo a las celdas a utilizar.
Los paneles solares están aislados del conductor eléctricamente mediante Mosfet, lo cual se mostrará en el esquema eléctrico del sistema.

1.2 Banco de baterías.
Consiste en un arreglo de baterías las cuales están configuradas de tal manera que puedan entregar la potencia necesaria para alimentar la...