Cargadores simples para un micro-red de CC pequeña para un sistema de energía de emergencia en el hogar
Autores: Himmelstoss, Felix A.; Votzi, Helmut L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cargadores simples para un micro-red de CC pequeña para un sistema de energía de emergencia en el hogar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Apagón
Distribución de energía
Ciberataques
Red de corriente continua
Generadores solares
Baterías
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, se ha discutido el peligro de un apagón prolongado en Europa. Los apagones pueden ser causados por fallos en la distribución de energía, errores en grandes centrales eléctricas o incluso ciberataques. Esto puede llevar a una reacción en cadena y a una desintegración de la red eléctrica. Los apagones más largos tienen un impacto extremo en la economía en su conjunto y en los hogares locales. Por lo tanto, una pequeña red local en casa que pueda suministrar las cargas más importantes durante un tiempo ha despertado un interés creciente. Con una pequeña red de corriente continua (CC), se pueden suministrar cargas críticas como congeladores y refrigeradores, y se pueden utilizar algunas luces LED por la tarde o por la noche. Los generadores solares (paneles) se pueden usar para cargar dispositivos de almacenamiento de energía, por ejemplo, baterías. Una red de CC no solo se puede utilizar en caso de emergencia, sino que también se puede usar para reducir el consumo de energía de la red pública y disminuir las facturas de energía. Se discute la arquitectura de la red de emergencia de CC del hogar; se dan sugerencias para baterías; se muestran dos cargadores simples, basados en convertidores CC-CC como el Buck (reductor) y los convertidores Boost (aumentador); se dan sugerencias de dimensionamiento; y se tratan y prueban controladores simples y robustos, un controlador P con retroalimentación de perturbaciones y un controlador de histéresis, a través de simulaciones. El objetivo del documento es mostrar un sistema de energía autónomo para el hogar sin un bus de campo externo, LAN o conexión a internet, con un enfoque especial en topologías de cargadores simples.
Descripción
Recientemente, se ha discutido el peligro de un apagón prolongado en Europa. Los apagones pueden ser causados por fallos en la distribución de energía, errores en grandes centrales eléctricas o incluso ciberataques. Esto puede llevar a una reacción en cadena y a una desintegración de la red eléctrica. Los apagones más largos tienen un impacto extremo en la economía en su conjunto y en los hogares locales. Por lo tanto, una pequeña red local en casa que pueda suministrar las cargas más importantes durante un tiempo ha despertado un interés creciente. Con una pequeña red de corriente continua (CC), se pueden suministrar cargas críticas como congeladores y refrigeradores, y se pueden utilizar algunas luces LED por la tarde o por la noche. Los generadores solares (paneles) se pueden usar para cargar dispositivos de almacenamiento de energía, por ejemplo, baterías. Una red de CC no solo se puede utilizar en caso de emergencia, sino que también se puede usar para reducir el consumo de energía de la red pública y disminuir las facturas de energía. Se discute la arquitectura de la red de emergencia de CC del hogar; se dan sugerencias para baterías; se muestran dos cargadores simples, basados en convertidores CC-CC como el Buck (reductor) y los convertidores Boost (aumentador); se dan sugerencias de dimensionamiento; y se tratan y prueban controladores simples y robustos, un controlador P con retroalimentación de perturbaciones y un controlador de histéresis, a través de simulaciones. El objetivo del documento es mostrar un sistema de energía autónomo para el hogar sin un bus de campo externo, LAN o conexión a internet, con un enfoque especial en topologías de cargadores simples.