Search

Premi al millor Projecte de Fi de Carrera presentat durant el curs 2009-2010 en l'àmbit d'Inovació en Energia Elèctrica que atorga la CÀTEDRA ENDESA RED En els últims anys, la indústria de les energies renovables ha experimentat un fort creixement i una implantació amb tendència a l’augment en la societat. Concretament, el sector de les energies solars ha desenvolupat una forta evolució, fent-se servir cada cop més en múltiples aplicacions. Molts governs aposten, promouen i inciten a l’explotació de recursos renovables com a fonts d’energia per al col·lectiu de la societat, provocant, al seu torn, la necessitat de dur a terme investigacions amb la finalitat d’aconseguir millores en el rendiment de les tecnologies actuals i de la realització de bancades de proves per a determinar les característiques dels nous productes que apareixen. Així doncs, aquest projecte neix de la necessitat de disposar d’una plataforma que permeti testejar inversors fotovoltaics sense haver de recórrer a l’ús de plaques fotovoltaiques reals o d’emuladors de llum solar. Les principals desavantatges d’aquestes darreres opcions resideixen en la dependència de les condicions atmosfèriques, en el primer cas, o en la gran quantitat d’energia requerida per a recrear la intensitat llumínica, en el segon. D’aquesta forma l’estudi realitzat es basa la implementació d’una bancada que permeti emular el comportament d’un conjunt de panells fotovoltaics fent ús d’un convertidor de potència a través de la seva corba característica tensió-corrent, amb la finalitat que fabricants o muntadors d’inversors fotovoltaics puguin provar els sues equips. Per a la realització d'aquesta tasca s'implementarà una interfície gràfica que permeti treballar amb diferents corbes al llarg del temps. El sistema que es proposa per a l’emulador té el seu fonament en un convertidor de potència de fins a 10 kVA amb una topologia de rectificador trifàsic actiu d’IGBTs. Es farà ús d’una placa de control gestionada per un DSP en la qual s’implementarà el control de les variables desitjades del sistema, el dispar dels IGBTs i la corba característica del sistema fotovoltaic a emular. L’ús d’aquesta topologia presenta el principal inconvenient que no permet recórrer tota la corba fotovoltaica, ja que es tracta d’un elevador de tensió. No obstant, els tests que es realitzen sobre els equips inversors responen, en la majoria dels casos, a un rang de funcionament proper al màxim de les seves prestacions, com ara la determinació del correcte funcionament d’algorismes MPPT. En una primera part del projecte, s’ha realitzat un estudi de les especificacions que hauria de complir el convertidor juntament amb un estudi de mercat, per tal de veure l’actualitat d’aquest. Seguidament, es presenta un anàlisi de possibles alternatives, definició de les característiques del convertidor triat, descripció del software necessari per al control i gestió de l’emulador. Posteriorment, s’han realitzat unes simulacions, les proves sobre la bancada real i, finalment, l’anàlisi econòmic i mediambiental. Award-winning

L’u´s de bateries per convertir energia el`ectrica en energia motriu ja fa temps que s’utilitza. Si b´e ´es cert que anteriorment l’us d’aquestes bateries estava destinat a un determinat nu´mero de productes o serveis, que no requerissin d’una autonomia molt elevada (cotxes teledirigits, carretes elevadores, etc.), actualment ens trobem amb una recerca continua, capac¸ de dotar-les d’una major autonomia i fer front aix´ı, a la demanda del mercat existent. Tant el baix rendiment en la conversio´ d’energia dels combustibles f`ossils com la imminent extincio´ d’aquests, ha motivat, encara m´es, la recerca d’alternatives per acabar substituint-ne el seu u´s. Encara que ens trobem en una fase experimental d’aquest proc´es de conversio´, poc a poc el mercat va avan¸cant amb les aplicacions d’aquestes bateries. Respecte els cotxes el`ectrics, encara s´on molts els factors a millorar, tals com el pes de les bateries, el temps de c`arrega i l’autonomia, que fan que a dia d’avui, encara no puguin competir amb els motors de combustible. Les bateries amb millors caracter´ıstiques a nivell comercial sno´´nn les de base liti, i es poden trobar en cotxes el```ectrics com el Renault Twizy o en cotxes h´ıbrids com el Toyota Prius. Les contrapartides d’aquestes bateries s´´´on, entre d’altres, la necessitat de supervisiooo´, les limitacions de temperatura, i la seva sensibilitat a sobretensions. D’aqu´ı sorgeix la necessitat d’implementar un control a les bateries, el qual el realitza el BMS (de l’angl```es, Battery Management System), o sistema de gesti´´´o de la bateria. Un BMS, no solament evita que la bateria arribi a situacions cr´ıtiques sinooo´ que optimitza la disponibilitat d’energia. Aix```o es tradueix, en l’exemple del vehicle privat, en major autonomia, major vida uuu´til de la bateria i, consequuu¨entment, en menor cost per l’usuari. En aquest projecte s’han analitzat les caracter´ıstiques d’un BMS i s’ha orientat el disseny a una bateria de LiF eP O4 de 4,8 kWh. Primerament, s’han exposat les caracter´ıstiques de les diferents bateries que s’usen actualment. Seguidament, s’ha exposat la import`````ancia del BMS en les bateries de base liti i les funcions que ha de dur a terme. D’altra banda, s’ha proposat un disseny que ha perm`es construir un prototip hardware de la part d’adquisicio´ de dades. Posteriorment, s’ha verificat la validesa de la instal·lacio´ i el correcte funcionament del prototip d’on s’han dedu¨ıt les conclusions. A m´es, s’ha presentat el pressupost junt amb l’estudi ambiental d’aquest projecte.