CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

Este trabajo consiste en el desarrollo de un sistema embebido que permite gestionar las fuentes de energía en un sistema de alimentación (SA) de energía eléctrica (EE) para bombeo de agua e iluminación. Esta gestión posibilita el abastecimiento de la carga, aprovechando la energía solar (fotovoltaica) y utilizando la red eléctrica como respaldo. La propuesta está pensada para operar en una Escuela de la Familia Agrícola (EFA), en el marco del proyecto de investigación ?Análisis, diseño e implementación de un sistema de riego fotovoltaico con seguidor solar para pequeñas huertas familiares o comunitarias?.Las EFAs de nuestra provincia están en zonas rurales donde los cortes de EE son frecuentes y afectan a servicios básicos como ser el bombeo de agua y la refrigeración de alimentos. Una solución a esto sería instalar un grupo electrógeno, pero resulta poco ecológico y oneroso debido al precio del combustible. Como solución alternativa se plantea la provisión de EE mediante un sistema híbrido, que utiliza paneles fotovoltaicos (PFV) y la red eléctrica. La generación solar (a través de un inversor) provee EE para consumo y almacenamiento en baterías, mientras que la red es utilizada cuando no se dispone de las fuentes anteriores. La operación correcta de este SA híbrido, requiere el monitoreo y la supervisión adecuada para maximizar el uso de energía solar y asegurar la provisión de EE ante fallas o cuando esta fuente y la energía almacenada son insuficientes. Considerando esto, el presente trabajo tiene por objetivos diseñar, construir e implementar un sistema electrónico encargado de verificar la disponibilidad de las fuentes de energía (fotovoltaica, baterías y red) y seleccionar la más adecuada, priorizando el uso de la EE obtenida a partir de los PFV y de las baterías. El desarrollo del trabajo se divide en dos partes: hardware y firmware. Para el hardware se ha construido una placa electrónica que posee un microcontrolador, las etapas de adecuación para los sensores y un display con pulsadores como interfaz de usuario. En cuanto al firmware, se ha desarrollado una máquina de estados (ME) que considera los parámetros más importantes del SA y sus modos de operación. Ante fallas (baterías descargadas, inversor fuera de operación), la ME alerta al usuario y evita un corte total de energía seleccionando la fuente adecuada. Esta ME fue simulada en MATLAB®, dando resultados aceptables ante variaciones de diferentes parámetros que intervienen en la operación del SA (radiación solar, suministro de la red, etc.). También se corroboró la activación de las alarmas ante distintas fallas y la transición hacia estados no afectados por estas. La ME está en proceso de implementación en el microcontrolador, utilizándose para esto un Sistema Operativo de Tiempo Real, que posee una estructura de programación adecuada para manejar múltiples tareas en paralelo, con ventajas de sencillez y optimización de recursos del dispositivo mencionado.