Micro-optimizador solar

Abstract

El presente informe, en primer lugar, se explora en detalle el micro-optimizador como un sistema integral. Se examina la estructura del convertidor DC/DC, que es el elemento principal de este dispositivo. Se selecciona la topología push-pull para el convertidor, y se justifica esta elección en base a sus características. Además, se introducen dos algoritmos de control MPPT y se escoge el más adecuado. Luego, se detalla el proceso de diseño del transformador de alta frecuencia, específico para la topología elegida. Se aborda el dimensionamiento de los conductores del transformador, la selección del núcleo magnético y la estimación de las pérdidas asociadas. Se presentan los cálculos y criterios utilizados para lograr un diseño eficiente y confiable del transformador. Además, se realiza la construcción y ensayo del transformador; para lo cual se definen los diferentes ensayos que permiten medir los parámetros y elementos parásitos del mismo. Luego, se contrastan los valores medidos con los estimados analíticamente por diseño Posteriormente, se analizan y seleccionan los elementos de conmutación que son utilizados como llaves, basando esto en la reducción de pérdidas de potencia generadas en el modo de conmutación. Además, una vez elegida la llave, se lleva a cabo un análisis térmico que garantiza su correcto funcionamiento. Se realiza un modelo de simulación circuital del dispositivo seleccionado para evaluar el comportamiento transitorio y de estado estacionario. Por último, se presenta el enfoque de simulación empleado para evaluar el rendimiento del sistema completo y de cada una de sus partes individuales. Se describen las simulaciones realizadas, donde se estiman las pérdidas de potencia en todo el sistema. Estas simulaciones son fundamentales para validar los diseños y las elecciones realizadas, así como para anticipar el comportamiento del sistema en diferentes condiciones de operación.