Tema: Diseño de regulador de carga

Mis mas cordiales saludos a todos los usuarios de este gran portal, el motivo por el cual cree este nuevo tema es el siguiente:

Soy estudiante de ingenieria electronica, a punto de terminar mis estudios, y ahora estoy haciendo mi proyecto de grado. El tema q escogi es justamente sistemas fotovoltaicos, y mas precisamente la parte del diseño de reguladores de carga.

En la empresa que hare las practicas estan haciendo la implementacion para un sistema muy simple, que es encender un flash estroboscopico a ciertas horas de la noche... el control de tiempo ya lo realize.

Este sistema usa paneles solares para cargar baterias y en la noche prender los flashes, pero no cuentan con ningun tipo de regulador, por lo cual su sistema tiene muchos problemas.

Algunos me dirian que compre tal o cual equipo, pero el objetivo de este proyecto es el diseño y verificacion de uno aplicando los conocimientos adquiridos durante la carrera.

Los datos actuales que tengo para el funcionamiento del sistema son:

-Baterias de plomo acido como las de camiones 12V.
-Flash estroboscopico 12VDC 4A
-Horas de encendido: 630pm-1130pm 430am-700am
Como ven, no requiero que este sistema cuente con ningun tipo de inversores
No tengo casi ningun conocimiento en las metodos y controles electronicos utilizados en este campo, para lo cual estoy empezando las investigaciones necesarias. Quisiera utilizar sobre todo control analogico/digital y microcontroladores programables, asi q puede ser un regulador bastante eficiente y con funciones especializadas. (si fuera algo muy simple no seria un proyecto de grado)

Mis dudas van de la siguiente forma
Que tipos de reguladores existen, y que tipo seria el mas adecuado para este sistema, una vez sabiendo esto podria empezar el diseño.

Que valores debo tomar en cuenta en los paneles, baterias, reguladores (rangos y etapas), instalaciones, conectores, estructuras, etc.. ya que esta semana tendre a mi disposicion los paneles, baterias para tomarlos en cuenta para el diseño.

Espero recibir alguna ayuda de parte de todos ustedes y con gusto ire añadiendo todos los avanzes en mi trabajo hasta la conclusion, lo cual significaria el diseño que hariamos entre todos juntos para el aprovechamiento de todos los visitantes del foro.

Todo el trabajo q se realizara contara con pruebas de rendimiento en las posibles condiciones de operacion mediante adquisicion de datos, asi q contaremos con un equipo probado.

Saludos y espero poder contar con su ayuda.

Yo no se si podré serte de ayuda, pero me atrevo a contestarte, ya que veo que nadie lo ha hecho hasta el momento.

La misión del regulador de carga es como su propio nombre indica la de regular las carga de las baterías, impidiendo que se realice una sobrecarga, e impidiendo también que se realice una descarga profunda de las baterías que sería muy perjudicial para su vida útil.

Para ello trabaja como si fuese un voltimetro, limitando el voltaje máximo y desconectando los consumos cuando hay un voltaje bajo, sinllegar al mínimo.

Al mismo tiempo y en función de determinados valores de tensión, enciende unos diodos que te indican: Batería cargada, o Batería baja. y todas aquellas funciones que creas conveniente añadir, como por ejemplo una alarma sonora, o representar mediante varios diodos la escala de carga de la batería.

Algunos reguladores incorporan además la posibilidad de hacer una ecualización periódicamente a la batería, para lo que permiten un voltaje de carga alto al final de la etapa de carga y una intensidad baja, la ecualización periódica de una batería de plomo acido, elimina la estratificación del electrolito, iguala la tensión de los vasos y elimina la posible sulfatación provocada por la adherencia del plomo a determinadas placas de los vasos.

Estas en sí son las funciones principales de los reguladores, que en el mercado se pueden encontrar mas o menos sofisticados, lecturas digitales etc...

Es posible que todo el rollo que te he comentado no te haya servido para nada por el motivo de que ya lo conocieses, pero es lo que te puedo decir sobre el tema, ya que la electrónica no la domino.

En cuanto a tu pregunta sobre que tipos de reguladores existen, que yo conozca solo los normales como el que te he explicado que normalmente estan construidos para recibir una determinada tensión del campo de paneles, 12, 24 y 48 V. (nominales) y la misma tensión para la carga de baterías.

Y los reguladores llamados maximizadores MPPT este tipo de reguladores pueden recibir una gama alta de tensiones, normalmente hasta 150 V. y adaptan su carga a la tensión de la batería existente, aprovechan el punto de máxima potencia de los paneles y son la ultima generación en reguladores de carga, podrás encontrar información suficiente en Papa Gooogle.

Y no sigo mas porque no estoy seguro de estar siendo útil.

Saludos

Hola ale_nevermind,

Mírate este enlace:
http://www.solarweb.net/forosolar/fo...31-mppt-3.html

Verás un post mío con un enlace a un documento sobre el diseño de un regulador de carga MPPT con un microcontrolador.

Espero que te ayude.

Saludos,

muchas gracias por las respuestas, ambas fueron muy ilustrativas para mi, ya me voy familiarizando con estos sistemas... de todas formas, aun me quedan muchas dudas...
tendre un panel a mi disposicion, para lo cual debo saber q caracteristicas deberia tener, y si me dan ya, quiero saber q caracteristicas son las indicativas para q mi sistema funcione bien o este limitado de cierta forma... q valores maximos y minimos debo tomar en cuenta en el panel y en el regulador. Si la bateria es de camion, que normas debe tener para su utilizacion, etc... quizas todo este en un libro de diseño de sistemas fotovoltaicos, alguna informacion asi es la q requiero.

Sin entender muy bien tu proyecto me atrevo a contestarte.
Varias cosas has de tener en cuenta para diseñar un regulador de carga:
-Tension de trabajo, es tanto necesario para poder diseñar sus circuitos. A tener en cuenta la tensión e intensidad maxima con la que quieres trabajar, y obviamente, depende de la intensidad del panel a utilizar ( o paneles)
-La intensidad de carga, ya te comenté antes.
-La tensión e intensidad del circuito de salida o de alimentación. Esta ternsión ha de ser estabilizada y que funcione con los margenes de tensión que se producirán durante el perido de carga durante el dia y de consumo durante la noche. Este circuito debe limitar tambien una intensidad determinada y ademas ser recuperible de algún cortocircuito temporal.
-La temperatura de disipación, obviamente todo circuito electrónico que debe de desprestigiar energia en un momento dado, la combierte en calor, por lo tanto es muy importante diseñar las pistas y los componentes con sus respectivos radiadores para tal fin.
No incluyas un programador horario en el el mismo circuito, puedes adaptarlo sin dificultad a la salida y los hay estandarizados en el mercado.
Espero haberte servido de ayuda.