Investigadores Usach licencian tecnología de bajo costo y fácil programación para convertidores electrónicos de potencia

Los convertidores electrónicos de potencia son dispositivos capaces de convertir la energía eléctrica de una forma a otra. El ejemplo más clásico es un cargador de notebook que adapta el voltaje para que este funcione correctamente.

El Centro de Investigación de Tecnologías de Energía Eléctrica (E2Tech) parte del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Santiago de Chile es un grupo de investigación joven que se enfoca en áreas de investigación como: Convertidores de potencia para la conversión de energías renovables. Convertidores de potencia para acondicionamiento de red; E-Movilidad: Sistemas de almacenamiento de energía y accionamientos eléctricos; Convertidores multinivel para aplicaciones de alto voltaje.

El equipo de investigación liderado por el Dr. en Ingeniería Eléctrica Matías Díaz, al trabajar principalmente en investigaciones que involucran a los antes mencionados, convertidores electrónicos de potencia, requieren unidades de control de alto costo y difíciles de programar. Fue por ello que los ingenieros civiles en electricidad e investigadores E2Tech, Dante Carrasco junto a José Aravena, desarrollaron una tarjeta electrónica de control, como alternativa a las ya conocidas unidades de control, de bajo costo y fácil programación, permitiendo avanzar de un modo más rápido en el desarrollo de los proyectos y logrando licenciar la tecnología a empresas del sector productivo.

Actualmente la tarjeta de control E2Tech fue licenciada y vendida a la empresa DTS® | Desarrollo de Tecnologías y Sistemas SpA, para ser utilizada como sistema de control de una fuente eléctrica de submarinos. Debido a que los submarinos y los aviones operan a 400 Hz, el equipo de control no es trivial y el desarrollo E2Tech fue una solución a los altos requerimientos técnicos y restricciones de precio, indican los ingenieros del E2Tech.

Los convertidores electrónicos de potencia son dispositivos capaces de convertir la energía eléctrica de una forma a otra. Se puede pensar como una caja negra (el convertidor) a la cual llega una entrada de voltaje, y luego este la convierte en otra salida de voltaje. "El ejemplo más clásico es un cargador de notebook o de celular que lo enchufas al tomacorriente de tu casa y luego, esa caja negra, adapta el voltaje para que tu notebook o celular funcione correctamente. Es importante destacar que nosotros trabajamos con convertidores "DE POTENCIA" esto quiere decir que nuestros desarrollos involucran altos niveles de potencia eléctricos, mucho más que el de un notebook o teléfono" aclara el Ingeniero Dante Carrasco.

El trabajo con estos convertidores de potencia puede dividirse en dos etapas: Unidad de potencia y unidad de control. Cuestión que explica José Aravena "La unidad de potencia es la analogía al "cuerpo" y el control al "cerebro". Así como el cerebro comanda los movimientos y las acciones que realiza el cuerpo, en este caso la "unidad de control" se encarga de comandar la "unidad de potencia" para que de este modo la "unidad de potencia" realice la conversión adecuada de la energía eléctrica".

Cuando un investigador dedicado al desarrollo de estos convertidores se ve enfrentado a una situación donde requiere construir uno de estos convertidores, debe pensar cómo construir la potencia y el control. La unidad de control no es sencilla de poner en marcha dado que su programación absorbe buena parte del tiempo dada su complejidad, además, en el mercado existen soluciones que suelen ser de alto costo. “Bajo este contexto, es que nuestro objetivo es crear una "unidad de control" que simplifique todos estos problemas entregando al investigador una herramienta de fácil programación y bajo costo además de tener altas prestaciones para el desarrollo de todo tipo de convertidor” comentan ambos investigadores.

Por otro lado, puesto que el entorno de programación de las unidades de control se realiza mediante la plataforma Matlab-Simulink, este proyecto tiene el potencial de ser un aporte a la docencia en el área de ingeniería eléctrica, contribuyendo a la creación de material científico como tesis o papers de una forma más expedita. Las proyecciones de esta investigación se basan en la mejora de la unidad de control, desarrollada por el equipo, añadiendo más prestaciones y funcionalidades.

 

Sobre la investigación

El estudio de los convertidores electrónicos de potencia tiene por objetivo crear una "unidad de control" que simplifique todos estos problemas entregando al investigador una herramienta de fácil programación y bajo costo además de tener altas prestaciones para el desarrollo de todo tipo de convertidor.

Más información en http://www.e2tech.cl/es/