Tesis profesional presentada por Gerardo Velázquez Pérez

Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: M.C. Eduardo López Sánchez
Vocal y Director: M.C. Felix Eduardo Guerrero Castro
Secretario: Dr. Pedro Bañuelos Sánchez

Cholula, Puebla, México a 11 de mayo de 2007.

Resumen

Este proyecto tiene como fin el diseño de una fuente de poder o alimentación ininterrumpida (UPS) portátil cuya fuente principal de energía es de procedencia ecológica, siendo energía solar generada por celdas solares, en nuestro caso 2 celdas solares.

Dicha fuente de poder ininterrumpida también utiliza la corriente dada por cualquier tomacorriente que nos proporcione 120V y cuenta con su respectiva batería de 12V. Una UPS es un sistema de circuitos cuya función es la de proveer una alimentación sin alteraciones en el voltaje a causa de pérdidas o sobre cargas en la corriente, con lo cual evitamos el deterioro o desgaste de nuestros equipos electrónicos. Esto lo logra mediante una serie de circuitos con lo cual se asegura que en el momento de una alteración en la corriente el equipo conectado no sufra alteraciones en su funcionamiento así como ningún daño. Hay diferentes tipos de topologías que puede presentar una UPS, las cuales varían generalmente dependiendo de la carga que alimentarán, lo eficiente que uno quiera que sean así como también el costo que se desea invertir en ellas. A pesar de ser diferentes las topologías presenta varios circuitos similares, tales como inversores, cargadores de baterías, rectificadores, filtros, sistemas eléctricos de interruptores, entre otros.

En nuestro caso, se implementó una variación de la topología On Line(capítulo 3.3) la cual es capaz de utilizar una celda solar como su fuente principal de energía y presenta un tomacorriente de 120V como segunda fuente de alimentación. Es por eso que se le da el nombre de UPS Solar al sistema de este proyecto. Este proyecto se realizó con la finalidad de proporcionar una fuente de alimentación ininterrumpida que sea portátil y además dé energía de una forma ecológica mediante el uso de celdas solares, con lo cual podemos ayudar a disminuir el consumo de energía producida por otros medios que contaminan. También la UPS solar nos permite usarla en cualquier lugar donde estén acopladas las celdas con lo que permite su uso durante el día inclusive en el campo. Por consiguiente pretende ser de gran utilidad en el campo y en los lugares donde aún no llega la red eléctrica que abastece de energía a las ciudades.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 639 kb)

Dedicatorias (archivo pdf, 59 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 73 kb)

  • 1.1 Presentación del tema
  • 1.2 Propuesta
  • 1.3 Organización de la tesis

Capítulo 2. El sol una basta fuente de energía natural (archivo pdf, 219 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 El sol
  • 2.3 Estructura del sol
  • 2.4 Energía solar

Capítulo 3. Fuente ininterrumpible (UPS) y otros circuitos esenciales (archivo pdf, 218 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 UPS
  • 3.3 Topologías de los UPS
  • 3.4 Partes de una UPS

Capítulo 4. La UPS solar y sistemas parecidos en el mercado (archivo pdf, 129 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 UPS solar
  • 4.3 Comparación con otros sistemas

Capítulo 5. Planeación y Diseño del proyecto (archivo pdf, 84 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Recopilación de la información
  • 5.3 Diseño de la UPS

Capítulo 6. Desarrollo e implementación del proyecto (archivo pdf, 195 kb)

  • 6.1 Introducción
  • 6.2 Rectificador de onda completa
  • 6.3 Interruptores
  • 6.4 Convertidores CC-CC
  • 6.5 Cargador de baterías
  • 6.6 Inversor
  • 6.7 Sistema de control

Capítulo 7. Pruebas y resultados (archivo pdf, 290 kb)

  • 7.1 Introducción
  • 7.2 Gráficas por separado

Capítulo 8. Conclusiones (archivo pdf, 75 kb)

Referencias (archivo pdf, 69 kb)

Apéndice A. Simulaciones (archivo pdf, 156 kb)

Apéndice B. Programas de control y sus diagramas (archivo pdf, 233 kb)

Apéndice C. Análisis de distorsión de harmónicos y diagrama esquemático (archivo pdf, 570 kb)

Velázquez Pérez, G. 2007. Fuente ininterrumpible (UPS) solar. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2007.