Cargador de baterías fotovoltaico con control por modos deslizantes y limitación de la derivada de corriente de carga

Abstract

En los sistemas fotovoltaicos (PV) aislados, los cargadores de baterías son importantespara garantizar el suministro de energía cuando la luz solar no está disponible. Dichoscargadores necesitan realizar el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) ylimitar la derivada de corriente de carga de las baterías para extender su vida útil. Esteartículo propone un sistema cargador de baterías compuesto por un convertidor Buck, uncontrol en cascada de la corriente de las baterías y la tensión del panel PV, y la técnica deMPPT Perturbar y Observar (P&O). El P&O genera la referencia de tensión del panel parael lazo externo del control en cascada, implementado con un regulador P, cuya acción decontrol es la referencia de la corriente de carga de las baterías. Dicha referencia de corrientepasa por un limitador de derivada antes de llegar al lazo interno de control de corriente delas baterías, el cual es implementado con un control por modos deslizantes (SMC). Elartículo incluye el análisis de transversalidad y alcanzabilidad del SMC, así como elprocedimiento de diseño del regulador P. El sistema propuesto se valida por medio desimulaciones en el software PSIM mostrando la capacidad de realizar el MPPT y limitar laderivada de corriente de carga de las baterías al mismo tiempo.