Diseño de convertidor DC/DC bidireccional dual para gestión de almacenamiento híbrido de energía en microrredes
La integración eficiente de fuentes renovables en microrredes requiere soluciones avanzadas para gestionar la variabilidad energética y garantizar estabilidad en el bus de corriente continua (DC). Este artículo propone un convertidor DC/DC bidireccional dual de topología Buck-Boost, diseñado para co...
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| Format: | Article |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Universidad de Moa "Dr. Antonio Núñez Jiménez"
2025-03-01
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| Series: | Minería y Geología |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/2701 |
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| author | Osmany Pérez-Aballe Gerardo Ruiz-Chavarría Luis Vázquez-Seis Dedos Ángel O. Columbié-Navarro |
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| collection | DOAJ |
| description | La integración eficiente de fuentes renovables en microrredes requiere soluciones avanzadas para gestionar la variabilidad energética y garantizar estabilidad en el bus de corriente continua (DC). Este artículo propone un convertidor DC/DC bidireccional dual de topología Buck-Boost, diseñado para controlar de manera independiente el flujo de energía entre un sistema de almacenamiento híbrido (baterías y supercondensadores) y un bus DC de 48 V. El convertidor emplea un esquema de control de lazo cerrado con tres reguladores PI, que monitorean y ajustan simultáneamente: (1) la corriente de carga/descarga de los dispositivos de almacenamiento, (2) la tensión en estos elementos, y (3) la tensión del bus DC. Implementado en Simulink MATLAB R2023b y validado experimentalmente, el diseño demostró una eficiencia del 94%, capacidad para operar en modo boost (24 V → 48 V) y buck (48 V → 12 V), y protección activa contra caídas de tensión en baterías. Los resultados destacan su habilidad para gestionar picos de potencia con supercondensadores y demandas sostenidas con baterías, reduciendo el estrés térmico y extendiendo su vida útil. Esta solución se posiciona como una alternativa escalable para microrredes resilientes, optimizando la integración de renovables y asegurando un suministro eléctrico estable en escenarios dinámicos. |
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| institution | DOAJ |
| issn | 1993-8012 |
| language | Spanish |
| publishDate | 2025-03-01 |
| publisher | Universidad de Moa "Dr. Antonio Núñez Jiménez" |
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| series | Minería y Geología |
| spelling | doaj-art-9fcb1db30ccf40dd9b5cff9d428107c42025-08-20T03:13:42ZspaUniversidad de Moa "Dr. Antonio Núñez Jiménez"Minería y Geología1993-80122025-03-01411831012409Diseño de convertidor DC/DC bidireccional dual para gestión de almacenamiento híbrido de energía en microrredesOsmany Pérez-Aballe0https://orcid.org/0000-0001-6425-071XGerardo Ruiz-Chavarría1https://orcid.org/0000-0002-7553-0730Luis Vázquez-Seis Dedos2https://orcid.org/0000-0001-5459-2265Ángel O. Columbié-Navarrohttps://orcid.org/0000-0003-4068-1472Universidad de MoaUniversidad Autónoma de MéxicoUniversidad Politécnica de MadridLa integración eficiente de fuentes renovables en microrredes requiere soluciones avanzadas para gestionar la variabilidad energética y garantizar estabilidad en el bus de corriente continua (DC). Este artículo propone un convertidor DC/DC bidireccional dual de topología Buck-Boost, diseñado para controlar de manera independiente el flujo de energía entre un sistema de almacenamiento híbrido (baterías y supercondensadores) y un bus DC de 48 V. El convertidor emplea un esquema de control de lazo cerrado con tres reguladores PI, que monitorean y ajustan simultáneamente: (1) la corriente de carga/descarga de los dispositivos de almacenamiento, (2) la tensión en estos elementos, y (3) la tensión del bus DC. Implementado en Simulink MATLAB R2023b y validado experimentalmente, el diseño demostró una eficiencia del 94%, capacidad para operar en modo boost (24 V → 48 V) y buck (48 V → 12 V), y protección activa contra caídas de tensión en baterías. Los resultados destacan su habilidad para gestionar picos de potencia con supercondensadores y demandas sostenidas con baterías, reduciendo el estrés térmico y extendiendo su vida útil. Esta solución se posiciona como una alternativa escalable para microrredes resilientes, optimizando la integración de renovables y asegurando un suministro eléctrico estable en escenarios dinámicos.https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/2701almacenamiento híbrido de energía control pi multivariable convertidor dc/dc bidireccional dual microrredes inteligentes |
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