Implementación de algoritmos MPPT en un controlador de carga para un prototipo de refrigeración con celdas Peltier

Implementation of MPPT algorithms in a charge controller for a cooling prototype with Peltier cells

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Resumen (es)

En este trabajo se muestra la implementación de algoritmos MPPT en un controlador de carga solar que se evalúa en un prototipo de sistema de refrigeración que funciona con energía solar fotovoltaica. Los algoritmos MPPT cuyo significado en español es Seguimiento del Punto de Máxima Potencia, buscan encontrar el mayor nivel de potencia que puede ofrecer un sistema solar fotovoltaico, dado que estos sistemas tienen un bajo rendimiento de aproximadamente el 22% [1], además de la dependencia que tienen de la radiación solar y la temperatura, que lo determinan como un sistema no lineal. Algunos de estos algoritmos son perturbar y observar, conductancia incremental y algoritmos basados en Inteligencia Artificial (IA) [2]. La investigación comprende las etapas de modelado matemático, cálculo de parámetros de potencia e implementación de algoritmos MPPT que optimicen la respuesta del sistema de potencia fotovoltaica. Asimismo, como trabajo adicional y para validar estos algoritmos, este trabajo muestra la elaboración del prototipo del sistema de refrigeración, que utiliza energía solar fotovoltaica para su funcionamiento, y celdas Peltier para el proceso de refrigeración.

Resumen (en)

This paper shows the implementation of MPPT algorithms in a solar charge controller that is evaluated in a prototype cooling system powered by solar photovoltaic energy. The MPPT algorithms whose meaning in Spanish is Maximum Power Point Tracking, seek to find the highest power level that can offer a solar photovoltaic system, given that these systems have a low efficiency of approximately 22% [1], besides the dependence they have on solar radiation and temperature, which determine it as a nonlinear system. Some of these algorithms are perturbed and observe incremental conductance and Artificial Intelligence (AI) based algorithms [2]. The research comprises the stages of mathematical modeling, calculation of power parameters, and implementation of MPPT algorithms that optimize the response of the PV power system. Also, as additional work and to validate these algorithms, this work shows the development of the prototype of the cooling system, which uses solar photovoltaic energy for its operation, and Peltier cells for the cooling process.