Resumen de Diseño de un controlador de carga de tres etapas para sistemas fotovoltaicos usando lógica difusa

Daniel Pacheco Bautista, Elsa Cortés Rito, Francisco Aguilar Acevedo

• español

  En este artículo se presenta el diseño y simulación de un controlador de carga tipo buck para acumuladores de plomo-ácido utilizados en aplicaciones fotovoltaicas, empleando técnicas de control basadas en lógica difusa. El diseño propuesto implementa completamente el algoritmo de tres etapas: bulk, absorción y flotación, lo que permite realizar la carga del acumulador de manera precisa, asegurando su integridad y durabilidad. El sistema de control está constituido por dos controladores difusos independientes, el primero regula la corriente en forma exacta en la etapa de bulk, mientras que el segundo regula el voltaje en las etapas de absorción y flotación; adicionalmente, cuenta con lógica de conmutación la cual permite la transición entre las diferentes etapas del algoritmo. El sistema fue diseñado y simulado en MATLAB, los resultados muestran la funcionalidad correcta del diseño al simular la carga de acumuladores de 12 V con capacidades de 60 a 120 Ah. Aun cuando en la literatura existen trabajos similares, muy pocos implementan un algoritmo con múltiples etapas y que pueda realizarse de manera directa en sistemas económicos como los microcontroladores. Este trabajo puede tomarse como referencia en el diseño de controladores de carga incluso diferentes a los basados en lógica difusa, representando una importante aportación didáctica.

• English

  This paper presents the design and simulation of a buck charge controller for lead-acid accumulators used inphotovoltaic applications, based on fuzzy control techniques. The proposed designfully implements the three-stage algorithm: bulk, absorption, and flotation, which allows the battery to be accurately charged, ensuring its integrity and durability. The control system consists of two independent fuzzy controllers, the first regulates the current accurately in the bulk stage, while the second regulates the voltage in the absorption, and flotation stages; additionally, it has switching logic, which allows transitioning between the different stages of the algorithm. The system was designed and simulated in MATLAB; and the results show the correct functionality of the design by simulating the charge of 12 V accumulators with capacities from 60 to 120 Ah. Even though in the literature, there are similar works, very few use an algorithm with multiple stages completely, and that can be implemented directly in economic systems such as microcontrollers. This work can be taken as a reference in the design of charge controllers even different from those based on fuzzy logic, which represents an important didactic contribution.