DISEÑO DE UN PUNTERO LÁSER CON CELDAS FOTOVOLTAICAS Y ALMACENAMIENTO EN SUPERCAPACITORES

VÁSQUEZ ZULOAGA, ADRIÁN BERNARDO

2016

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La energía solar fotovoltaica ha tenido un crecimiento exponencial a nivel mundialdurante la última década, haciendo de Chile un país muy atractivo para las inversionesen este tipo de materia debido a la gran radiación que posee el Desierto de Atacama.Este escenario motiva el diseño de un puntero láser con celdas fotovoltaicas, alcual se le reemplazan las baterías que utilizan los punteros comunes del mercado porsupercapacitores, proporcionando una alternativa libre de tóxicos y de larga vida útil.Para lograr este propósito, primero se modelan los componentes trascendentales delcircuito eléctrico como el diodo láser, el panel fotovoltaico y el supercapacitor, luego sonvalidados al comparar sus comportamientos con pruebas experimentales. Para el panelse utiliza un modelo matemático basado en un circuito de un diodo y dos resistencias,mientras que para el supercapacitor se utiliza un modelo circuital avanzado propuestoen el 2001, por último, el diodo láser se modela basado en su respuesta eléctrica. Engeneral los tres modelos tienen respuestas relativamente buenas, con imprecisiones quevan desde 0;1 a 13%.Finalmente, en la última fase de integración de los elementos, se analiza separadamenteel módulo que tiene por función la carga del dispositivo y otro el de descarga,observando sus comportamientos simulados a través del programa Plecs® y posteriormenteson contrastados con resultados de pruebas experimentales. Se obtienen respuestassimilares y aceptables para los niveles de potencia utilizados, los cuales permiten calcularlos tiempos de carga y descarga del puntero aproximadamente, por ejemplo, para unaradiación de 500[W=m2] el tiempo de carga estimado es de 25[min], mientras que el dedescarga, con el supercapacitor totalmente cargado es de 20[min] app.

DIODO LASER||MODELADO||PANEL FOTOVOLTAICO||PUNTERO LASER||SUPERCAPACITOR;