Reduccion Fotovoltaica

“A Ricard gran compañero y amigo, y su capacidad de hacer milagros, a Joaquin, Rubén y Jordi, compañeros de principio a fin, a Manolo, Susana, Anna, Oscar y Carla, por su apoyo y su aguante, A Carlos, Alfredo y Laia, por darme otras ocupaciones diferentes a los estudios, al resto de compañeros que no menciono pero que estaban ahí para una cerveza. Y por supuesto, a mis padres por ese impagableaguante con un hijo que hace demasiadas cosas a la vez” Eloy Sobrino

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INDICE

1.-

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………4 1.1 - OBJETIVOS…………………………………………………………………………5

2.-

SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTONOMO…………………………………………….6 2.1 – COMPONENTES……………………………………………………………………7 2.1.1 - LA CELULA FOTOVOLTAICA…………………………………………….8 2.1.1.1 – TEORIA BASICA DE SEMICONDUCTORES………………………..9 2.1.1.2 –ESTRUCTURA BASICA DE UNA CELULA FOTOVOLTAICA……………………………….12 2.1.1.3 – FUNCIONAMIENTO DE UNA CELULA FOTOVOLTAICA.................................................13 2.1.1.4 - FABRICACIÓN DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS………………...14 2.1.1.5 – PARAMETROS FUNDAMENTALES DE UNA CÉLULA FOTOVOLTAICA……………………………….15 2.1.2 – LA BATERIA………………………………………………………….........17 2.1.3 - EL REGULADOR DE CARGA……………………………………………..182.2 - EL CONVERTIDOR BUCK………………………………………………………..20 2.2.1 – ANALISIS EN REGIMEN PERMANENTE Y CONDUCCIÓN CONTINUA……………………...22 2.2.2 – CALCULO DE LA INDUCTANCIA DE LA BOBINA………………...26 2.2.3 – CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL CONDENSADOR……………27 2.3 - ALGORITMOS MPPT………………………………………………………………28 2.3.1 – ALGORITMO MPPT DE PERTURBACIÓN Y OBSERVACIÓN……..28

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3.-

DISEÑO DELSISTEMA………………………………………………………………….32 3.1 – DESCRIPCIÓN………………………………………………………………………33 3.1.1 - PLACA DE CONTROL Y REGULACIÓN DE LA CARGA……………….33 3.1.1.1 - BLOQUE DE POTENCIA DE LA PLANTA……………...……………33 3.1.1.2 - BLOQUE DE SENSADO DE LA PLANTA……………………………35 3.1.13 – BLOQUE DE ALIMENTACIÓN Y PROGRAMACIÓN………………38 3.1.1.4 - LA UNIDAD DE CONTROL…………………………………………...39 3.2 – CALCULOS…………………………………………………………………………43 3.3 – PROGRAMACIÓN……………………………………………………………….…46 3.4 –CONSTRUCCIÓN…………………………………………………………………..53 3.4.1 – PROTOTIPOS…………………………………………………………….55 3.4.2 – PRUEBAS Y MEDICIONES……………………………………………..58

4.5. -

CONCLUSIONES………………………………………………………………………....61 BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………..63

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INTRODUCCIÓN

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1. – INTRODUCCIÓN 1.1 - OBJETIVOS
Con el presente proyecto, se busca la realización de una placa de desarrollo orientada a la realización de ensayose investigaciones sobre la gestión de la energía obtenida de pequeños paneles solares. En los últimos tiempos hemos podido apreciar como cada vez más, se desarrollan equipos más portátiles y reducidos, buscando a su vez un menor consumo para una mayor autonomía, con lo que estos dispositivos trabajan a unos voltajes cada vez menores. Aun así, estos dispositivos necesitan poder recargar su energíacuando agotan sus baterías, cosa muy sencilla si en ese momento se dispone de una conexión a la red eléctrica y de su pertinente cargador. Al mismo tiempo, aunque estamos hablando de dispositivos de pequeño tamaño y consumo, su número comienza a ser de una cantidad elevada. Se dispone de teléfonos móviles, reproductores mp3, consolas de videojuegos portátiles, agendas electrónicas, GPS… todosellos con su cargador conectado a red. Quien mas quien menos, no piensa sino que en tener la batería de su dispositivo cargada a la hora de salir de casa, pero pocos son los que se acuerdan de desconectar el cargador de la red eléctrica una vez retiran su dispositivo. Estos cargadores, desde luego no consumen la misma energía que cuando están realizando la carga del dispositivo en cuestión, pero aunasí, el consumo global que realizan a lo largo del día, sin tener un dispositivo conectado, es importante. Es por esto que con el presente proyecto, se ha tratado de crear una aplicación que pueda en cierta manera, ayudar a buscar soluciones en la optimización de recursos, presentes ya hoy día, para favorecer un consumo razonable de la energía....