Convertidor DC/DC con control MPPT para panel solar

Abstract

El presente trabajo aborda el diseño y construcción de un circuito convertidor DC/DC capaz de optimizarla potencia suministrada por un panel solar mediante la implementación de algoritmos de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) del mismo. El circuito se realizará mediante un convertidor elevador boost y su control se programará mediante el microcontrolador AVR ATMega 4809 contenido en la placa de desarrollo Arduino® Nano Every. Los algoritmos MPPT implementados serán los de Conductancia Incremental, Perturba y Observa y dos variantes de este último. Para someter a prueba los algoritmos, se propone un sistema a escala reducida que incluye un circuito emulador de panel solar (PVEC). Para dotar de funcionalidad electrónica al circuito conmutado elevador boost, su interruptor se implementará con un transistor MOSFET, excitado mediante un circuito con componentes discretos (gate driver).

This work adresses the design and construction of a DC/DC converter circuit capable of maximizing the power supplied by a solar panel through the implementation of maximum power point tracking (MPPT) algorithms. The circuit will be realized using a boost converter circuit, and its control will be carried out by the AVR ATMega 4809 microcontroller contained in the Arduino® Nano Every development board. The implemented MPPT algorithms will include Incremental Conductance, Perturb and Observe, and two variants of the latter one. In order to enable laboratory tests, a scaled system is proposed, which includes a solar photovoltaic emulator circuit (PVEC). With the aim of providing electronic functionality to the boost converter, its switch will be implemented using a MOSFET, excited by a circuit with discrete components (gate driver).