Estudi d'interfícies d'alimentació de baix consum

Abstract

Avui dia, hi ha una àmplia distribució de sistemes de sensors autònoms que s’utilitzen en diferents àrees, com ara, l’industria automotriu, l’industria aeroespacial, la medicina, la robòtica, etc. Per aquest motiu cal desenvolupar sistemes que s’encarreguin de l’alimentació de llarga durada dels sensors. El sensors autònoms funcionen sense connexió física amb el sistema del que formen part, per tant, necessiten un sistema d’alimentació no cablejat. Molts d’aquests sensors s’alimenten amb bateries que, al tenir energia limitada, requereixen un manteniment i això redueix l’autonomia del sistema. Com alternativa, s’ha proposat alimentar els sensors autònoms amb energia captada de l’entorn, que, en termes relatius, és gairebé il·limitada. El propòsit del projecte és avaluar estructures que gestionin i emmagatzemin l’energia provinent de convertidors d’energia solar de l’ambient, sempre pensant en sistemes de baix consum i autònoms, per aconseguir un sistema senzill, econòmic i capaç de funcionar perpètuament. Per això, s’han proposat dos dissenys d’interfícies capaços de minimitzar les pèrdues d’energia en sistemes de baix consum. Aquestes interfícies han de poder alimentar el sistema i han de ser capaç d’emmagatzemar l’energia suficient per a que en períodes amb insuficiència de llum el sistema pugui ser alimentat. El sistema d’alimentació de les interfícies de baix consum s’ha realitzat mitjançant mòduls solars. Aquests estan formats per un conjunt de cel·les fotoelèctriques que capten l’energia solar i l’emmagatzemen en ultracondensadors i bateries. Per tal de determinar quins elements eren els que millor complien les necessitats del projecte, s’ha realitzat un estudi previ de les especificacions dels dos dissenys proposats, així com, dels elements, mòduls solars i convertidors commutats que les conformen. Finalment, s’ha fet un anàlisi experimental, on s’ha mesurat la potència durant la càrrega del sistema d’emmagatzematge, per tal de poder avaluar l’eficiència i determinar quin dels dos dissenys és el que millor gestiona i emmagatzema l’energia.