Evaluación experimental comparativa del desempeño energético de sistemas fotovoltaicos con configuración fija y con seguimiento solar de un eje, mediante el análisis de variables eléctricas a la entrada y salida de reguladores PWM y MPPT
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Date
2026-10-14
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Publisher
Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC). Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Electromecánica
Abstract
This study aimed to experimentally evaluate the energy performance of PWM and MPPT charge controllers used in an off-grid photovoltaic system. The study considered a fixed configuration and a single-axis solar tracking configuration. It used a quantitative approach and a comparative field experiment under real operating conditions. The photovoltaic system belongs to project DIRGI-CP2021-008 of Technical University of Cotopaxi. Data were collected through Modbus communication and Node-RED, and the information was processed in Microsoft Excel, electrical variables were measured at input and output of charge controllers, including voltage, current, and power transferred to the battery bank, these measurements were taken from 6:00 a.m. to 6:00 p.m. in different experimental cases. The results showed that the MPPT charge controller performed better because it operated close to the maximum power point and properly controlled battery charging stages. In contrast, the PWM charge controller depended on battery voltage and controlled the energy through pulses. It was concluded that MPPT technology makes better use of solar energy and provides more efficient energy management, especially when it is combined with single-axis solar tracking.
Description
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar experimentalmente el desempeño energético de reguladores de carga PWM y MPPT integrados en un sistema fotovoltaico aislado, considerando una configuración fija y otra con seguimiento solar de un eje, este estudio se desarrolló mediante un enfoque cuantitativo y un diseño experimental comparativo de campo bajo condiciones reales de operación del sistema perteneciente al proyecto DIRGI-CP2021-008 de la Universidad Técnica de Cotopaxi. La adquisición de datos se realizó mediante comunicación Modbus y Node-RED, mientras que la información fue procesada en Microsoft Excel. Se registraron variables eléctricas de entrada y salida de los reguladores, entre ellas voltaje, corriente y potencia transferida al banco de baterías, estas mediciones se efectuaron entre las 06:00 y 18:00 h en diferentes casos experimentales y sus resultados evidenciaron que el regulador MPPT presentó una respuesta superior al operar cerca del punto de máxima potencia y gestionar adecuadamente las etapas de carga del banco de baterías. Por otra parte, el regulador PWM mantuvo una operación condicionada por el voltaje de la batería y reguló la energía mediante pulsos. Se concluye que la tecnología MPPT proporciona un mayor aprovechamiento del recurso solar y una gestión energética más eficiente, especialmente cuando se integra con seguimiento solar de un eje.
Keywords
Energía solar fotovoltaica, Regulador MPPT, Regulador PWM, Seguimiento solar
Citation
Remache Guanoluisa, C. A., & Sangoquiza Pilatasig, C. J. (2026). Evaluación experimental comparativa del desempeño energético de sistemas fotovoltaicos con configuración fija y con seguimiento solar de un eje, mediante el análisis de variables eléctricas a la entrada y salida de reguladores PWM y MPPT [Tesis de ingeniería, Universidad Técnica de Cotopaxi]