Concepción de un convertidor CC-CC bidireccional para aplicaciones en energías renovables

Abstract

Un análisis detallado del puente activo doble es realizado en el presente trabajo. Debido a que los dispositivos de potencia incurren en grandes pérdidas causadas por la conmutación a alta frecuencia; en el estudio realizado, el puente activo doble es acompañado de un filtro resonante en serie para reducir dichas pérdidas. Las ecuaciones obtenidas del análisis permiten dimensionar los componentes del dispositivo y diseñar los controladores necesarios para su funcionamiento, lográndose de esta manera el propósito principal de la tesis. De manera específica, el dispositivo diseñado es el puente activo doble de tres puertos y un panel solar es escogido como fuente principal de generación de energía. Siendo el panel solar una fuente variable, un estudio de su funcionamiento y de los algoritmos para poder obtener la máxima potencia es realizado y mostrado. Finalmente, el sistema diseñado es modelado en el software PSIM para su simulación. Los resultados de simulación obtenidos muestran el buen funcionamiento del sistema y de sus dispositivos de control; así como una alta eficiencia.

A detailed analysis of the dual active bridge is performed in the present work. Because power devices incur in heavy losses caused by high frequency switching, in this study, the dual active bridge is accompanied by a series resonant filter to reduce them. The equations obtained from the analysis allow sizing and design the components of the device and the drivers required for operation, thus achieving the main purpose of the thesis. Specifically, the designed device Is the three ports dual active bridge and a solar panel is chosen as the main source of power generation. As the solar panel is a variable source, a study of its operation and the algorithms used to obtain the maximum power is performed and displayed. Finally, the designed system is modeled in PSIM software for simulation. The simulation results obtained show the proper functioning of the system and its control devices; and high efficiency.