Control del punto de máxima potencia en paneles solares bajo variaciones de radiación y temperatura

Abstract

"El panel solar es un dispositivo con la capacidad de transformar la energía solar en energía eléctrica, esta transformación depende principalmente de dos factores externos, la radiación solar que reciben las celdas y la temperatura a la cual están sometidas; mientras mayor sea la radiación y menor la temperatura, la eficiencia de conversión de energía será mejor. Cabe mencionar que la radiación solar que reciben los paneles puede variar por diversos factores, uno de ellos, áreas sombreadas, generadas ya sea por suciedad o nubes que se interpongan en la superficie de panel. Este bloqueo a la radiación solar y los cambios de temperatura generan variaciones en las curvas características de los paneles solares, motivo por el cual el punto de máxima potencia varía, es por esto que se requieren sistemas de control donde el objetivo sea alcanzar o seguir el punto de máxima potencia que tiene el panel solar; el cual, algunas veces no es alcanzado por sistemas de control convencionales. En este trabajo, se presenta un sistema de control del punto de máxima potencia, con base en la proposición de una superficie de conmutación que utiliza valores medibles del panel solar, tales como, corriente, voltaje y temperatura para posicionar efectivamente el sistema en dicho punto, bajo condiciones variables de radiación y temperatura."

"A solar panel is a device with the ability to transform solar energy into electrical energy; this transformation depends mainly on two external factors, the solar radiation received by the cells and the cells temperature, i.e., the higher radiation and the lower temperature, the higher energy conversion efficiency. It is worth mentioning, that the solar radiation can vary with several factors, one of them, shaded areas on the solar panel generated either by draff or clouds that block the surface of panel. This obstruction of the solar radiation along with temperature changes generates variations on the characteristic curves of the solar panels, leading to variations of the maximum power point that can be extracted from them. Control systems are used to track the maximum power of the solar panel; however, some conventional control systems, do not accomplish such objective. This work introduces a control system to track the maximum power point of a solar panel based on the use of a switching surface depending on the current, voltage and temperature of the panel, such a proposal allow us compensate temperature and radiation changes on-line."