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Diseño de seguimiento del punto de máxima potencia unidimensional de bombas de carga de condensador conmutadas para la recolección de energía termoeléctrica

Autores: Nono, Koichi; Tanzawa, Toru

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño de seguimiento del punto de máxima potencia unidimensional de bombas de carga de condensador conmutadas para la recolección de energía termoeléctrica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Propone
Seguimiento del punto de máxima potencia
Diseño
Bomba de carga
Generador termoeléctrico
Voltaje de salida

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone un diseño de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) unidimensional (1D) que solo requiere la medición de un parámetro (el voltaje de entrada de una bomba de carga de condensador conmutado) para calibrar un convertidor de potencia que incluye la bomba de carga y el generador termoeléctrico. La frecuencia del reloj para impulsar la bomba de carga está diseñada para minimizar el área del circuito de toda la bomba de carga para generar una corriente de salida objetivo a un voltaje de salida específico. La relación del valor de la capacitancia de cada condensador de aumento (C) al tamaño del MOSFET conmutador se puede determinar para maximizar la corriente de transferencia al mismo tiempo. Cuando se tiene un generador termoeléctrico (TEG), se determina su impedancia de salida. Su voltaje de circuito abierto varía con la diferencia de temperatura entre las dos placas del TEG. El MPPT maximiza la potencia de salida de la bomba de carga incluso cuando la diferencia de temperatura varía. Se indicó que el número de etapas de la bomba de carga (N) necesita aumentar cuando la diferencia de temperatura disminuye, mientras que C necesita disminuir de manera inversamente proporcional a N, lo que significa que el producto C-N debe mantenerse constante para el MPPT. La demostración del diseño del circuito se realizó en CMOS de 65 nm, y los resultados medidos validaron el concepto del MPPT 1D.

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