Un equipo de investigadores del Centro de Electrónica Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha resultado premiado con uno de los 10 Academic Award, ayuda de 30,000 dólares (26.551 euros), que concede Google para participar en la competición internacional Little Box Challenge, en la que participan más de 650 equipos de todo el mundo y tiene un premio final de 1,000,000 dólares (884.808 euros) para el equipo que construya el inversor para paneles solares más pequeño.
Más de 100 propuestas técnicas de universidades de diferentes partes del mundo competían en la convocatoria de los Academic Awards, de las que sólo diez han sido seleccionadas, en base a la solidez y el grado de desarrollo de las mismas. Entre ellas, la del equipo coordinado por José Antonio Cobos, catedrático del Centro de Electrónica Industrial (CEI) de la UPM.
El equipo que lidera José Antonio Cobos, cuya investigación está centrada en la Electrónica de Potencia, presentó en esta competición los conceptos que implementarán en el prototipo de inversor que construirán hasta el 21 de julio, fecha en la que se seleccionarán los equipos que pasarán a la fase final del Little Box Challenge, que se celebrará en octubre de este año en el National Renewable Energy Laboratory (NREL) en Golden (Colorado, EEUU).
En esta cita, los investigadores seleccionados tendrán que poner a prueba sus prototipos, que deberán funcionar ininterrumpidamente durante 100 horas en la Energy Systems Integration Facility. El premiado será el inversor más pequeño de entre aquéllos que cumplan todas las especificaciones eléctricas, mecánicas y térmicas.
Nuestra propuesta se basa un conjunto de celdas de conversión de potencia entrelazadas, de mucha menor potencia que si hiciéramos un único convertidor, que trabajan de forma sincronizada pero con un desfase temporal entre ellas. De este modo que la energía fluye de forma continua por muchos componentes pequeños, en vez de hacerlo de forma pulsada por unos pocos componentes. Así, los condensadores de filtrado, la gestión térmica y el cumplimiento de la normativa de Interferencias electromagnéticas es mucho más fácil
, ha explicado Cobos.
Lograr el convertidor de potencia más pequeño posible
Google y el Institute of Electrical and Electronics Engineers-Power Electronics Society (IEEE- PELS) promueven esta competición para impulsar la investigación y el desarrollo de inversores ultracompactos de alta densidad de potencia (>3kW/litro). El inversor recibe la energía que proporcionan los paneles solares con una tensión de 400VDC, y debe generar una tensión alterna como la disponible en nuestros hogares (220VAC) con capacidad para suministrar 2kW de potencia (suficiente para alimentar 50 PCs o 200 lámparas de bajo consumo). En el futuro, estos inversores facilitarán el suministro de energía eléctrica en lugares remotos, con paneles solares y baterías.
Las propuestas han sido evaluadas por Google y la IEEE-PELS valorando las soluciones técnicas que cada equipo plantea para solucionar los cuatro retos técnicos de la competición: almacenamiento interno de energía a la frecuencia de red (120Hz), ya que la potencia recibida del panel debe ser continua, y la entregada a la carga, variable; miniaturización de componentes mediante la conversión eficiente de potencia a alta frecuencia (cientos de kHz); cumplimiento de la normativa de interferencias electromagnéticas (EMI) y gestión térmica para que la superficie del inversor no supere 60ºC.