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PANELES SOLARES

Se presenta el diseño preliminar del panel solar del subsistema de potencia para la misión satelital Aquarius/SAC-D, realizado en base a valores promedios de los parámetros eléctricos característicos de un lote de 2700 celdas solares ATJ (“Advanced Triple Junction”) de la firma Emcore Corp.. Se analizaron cadenas de 16, 18 y 20 celdas en serie y distintas temperaturas de operación en el espacio. Se descartaron las cadenas de 16 celdas por no cumplir con los requerimientos de tensión. Se realizó la simulación del comportamiento del subsistema de potencia al final de la vida útil de la misión, considerando una temperatura de operación en el espacio de 70ºC. En particular, se analizó su funcionamiento para la época del año con mayor duración del eclipse y máximo ángulo de incidencia, con dos consumos cercanos al máximo esperable con todo el instrumental y la plataforma de servicios del satélite operando.

En el presente estudio se realiza el diseño y modelado de un sistema que permite hacer un control del punto de máxima potencia de un panel solar fotovoltaico utilizando lógica difusa. De esta forma se logra maximizar la energía lumínica captada por el panel solar y por supuesto se alcanza a mejorar la eficiencia del sistema para condiciones de irradiación y temperatura variables. Se realiza la selección y acondicionamiento de un modelo matemático para el panel solar y luego se simula utilizando Matlab. Posteriormente se hace el diseño y modelado de un convertidor DC-DC en la topología tipo Buck para operar en el modo de operación continuo. El controlador difuso es diseñado y validado utilizando el toolbox de lógica difusa de Matlab. Fundamentándose para ello en los trabajos realizados por autores como Giraldo (2008), Gil (2008), Jiménez (2009), Kolakowski (2009), entre otros. La población objeto de estudio la conforman los paneles solares monocristalinos, policristalinos y amorfos, llevándose a cabo una investigación factible con diseño experimental. Como resultado se pudo comprobar la efectividad de la lógica difusa para trabajar con sistemas no lineales, lográndose el control del punto de máxima potencia para diferentes condiciones de operación con excelentes tiempos de convergencia.

Godfrin, E. M., Fernández Slezak, D., & Durán, J. C. (2005). Misión satelital Aquarius/SAC-D: diseño preliminar del panel solar y simulaciones del comportamiento del subsistema de potencia. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 9.