Diseño de cargadores Solares para suplir los combustibles fosiles por energías renovables.

1. DISEÑO DE CARGADORES SOLARES
Design of solar chargers
CARLOS CEBALLOS HIDALGO
Universidad de Guayaquil, Ecuador, luiscarlos9495@hotmail.com
RESUMEN
En este trabajo se presenta una
contribución para el uso de dispositivos
móviles, con recarga de acumulador
basada en energía solar fotovoltaica, en
la zona norte de la ciudad de Guayaquil.
Se determinó la potencia utilizada por
aplicaciones móviles y computadoras
portátiles para ejecutar tareas de uso
frecuente. La función de radiación solar
de referencia, se calculó la energía que
un pico fotovoltaico le puede entregar al
dispositivo electrónico. Finalmente se
verifico que el sistema fotovoltaico sea
capaz de satisfacer los requerimientos de
energía de cada perfil. La propuesta
innovadora, optimizara el consumo de
energía eléctrica del dispositivo y por
otra parte la construcción de un cargador
solar portátil que se ajuste a las
necesidades del sector.
PALABRAS CLAVES: Fotovoltaico,
lumínico, empírico, resistencia, relé
térmico.
ABSTRACT
In this work a contribution appears for
the use of mobile devices, with reload of
battery based on photovoltaic solar
energy, on the north area of the city of
Guayaquil.
There decided the potency used by
mobile applications and portable
computers to execute tasks of frequent
use. The function of solar radiation of
reference, the energy was calculated that
a photovoltaic peak can deliver him to
the electronic device. Finally I verify that
the photovoltaic system is capable of
satisfying the requests of energy of every
profile. The innovative proposal, it will
optimize the consumption of electric
power of the device and on the other
hand the construction of a portable solar
loader that fits to the needs for the sector.
KEYWORDS: Photovoltaic, light,
empirical, resistance, thermal relay.
INTRODUCCIÓN
La importancia de la energía renovable
hoy en día no es solo brindar energía a
zonas rurales aisladas de la ciudad sino
también sustituir a los combustibles
fósiles.
Hoy en día es común que te quedes sin
batería, en tu celular o en otros
dispositivos electrónicos en plena calle,
si recuerdas aquellas calculadoras que
tenían unas celdas solares que hacían que
siguiera prendida aun cuando se te
acababa la batería, ahora te imaginas que
tu celular lo pudieras cargar con esas
celdas, tu problema ya dejaría de existir.
Cada vez observamos que la gente tiene
más aparatos electrónicos que utilizan
baterías, por ello la necesidad de tener
siempre a la mano un cargador extra,
pero no siempre es esa la solución ya que
varios de los dispositivos electrónicos
cuentan con una batería integrada, la cual
no puede ser sustituida.
La solución es tener un cargador que
sirva para dar energía a estos
dispositivos, en cualquier lugar sin

2. contar de una conexión eléctrica. El
cargador solar es uno de los mejores
inventos en cuanto a tecnología se refiere
ya que además de facilitarnos la vida,
también contribuye al ahorro de energía,
aprovechando así la luz natural del sol y
el cuidado del medio ambiente.
El cargador solar es portátil, esto permite
que sea más fácil de transportar y puedes
contar con él en cualquier lugar y así no
quedarte sin batería en el momento más
importante. Ideal para los viajes y en el
campo donde las conexiones eléctricas
no las hay.
La gente cada vez más confía en esta
tecnología la cual tiene muchas
cualidades y todas ellas son buenas. La
naturaleza nos brinda su energía
permitiendo ahorrar tiempo, dinero,
contaminación y estrés. Por ello los
cargadores solares son una fuente de
energía renovable.
Este proyecto consiste en analizar el
consumo energético de dispositivos
electrónicos, la viabilidad de la fuente
energía no convencional como lo es la
energía solar, lo cual se logra mediante
celdas fotovoltaicas transformando la
energía lumínica en corriente continua,
después de esto pasan por unas baterías
donde se almacenan y se derivan al
inversor donde se transforma en
corriente alterna (5 Voltios). (Pinzón &
Díaz Valderrama, 2008)
OBJETIVOS
Objetivo General:
Diseñar e implementar un cargador solar
capaz de suministrar energía a
dispositivos móviles y computadoras
portátiles.
Objetivos Específicos:
Analizar las celdas fotovoltaiacas y la
energía solar
Analizar los dispositivos electrónicos a
suministrar energía y las normas
estandarizadas que rigen.
Diseñar el sistema eléctrico para
garantizar el funcionamiento adecuado
del cargador
Diseñar el sistema de potencia
correspondiente para estos Dispositivos
MATERIALES
1 Resistencia de ¼ W de 33 Ω
1 Resistencia de ¼ W de 330 Ω
1 Pulsador
1 Resistencia de 1 W de 4.7 K Ω
1 Potenciómetro de Precisión de 50K
1 Diodo
1 Resistencia de 1 W de 3.3 Ω
1 Switch de 2 posiciones
3 Conectores USB
1 tiristor
1 transistor
4 Borneras
1 Batería de Litio
1 Conector Jack
2 Relé Térmico
MÉTODOS
Para el desarrollo del proyecto se
empleara el enfoque empírico-analítico
porque está orientado a la interpretación
y transformación de la energía solar que
proporciona energía eléctrica para cargar
dispositivos portátiles.
A continuación debemos plantear el
circuito utilizando un simulador del
esquema en un software, se realiza este

3. procedimiento para ver como funcionara
el circuito antes de armar en el
protoboard.
Figura 1 Circuito Eléctrico en el simulador
Lo que deseamos controlar es que no
haya sobrecarga en nuestra batería de
litio por ello este circuito de control debe
medir la corriente de la batería y
desconectarla cuando este completa.
Usamos el circuito propuesto en la
simulación, el cual tiene una
alimentación de 5v, el transistor Q1 junto
a la resistencia R1 son los encargados de
detectar la corriente de carga de la
batería, lo cual al ser la necesaria habrá
una caída de tensión y permitirá que el
transistor Q1 se polarice y proporciones
una conducción emisor a colector.
Por otra Parte al tener esa conducción se
produce la entrada o impulso a SCR, el
cual activa el segundo led, que indica que
ya está cargada la batería, procediendo a
bloquear el paso de la corriente mediante
el relé térmico que es el más efectivo y
desconectado la batería cargada
dejándola lista para su uso, utilizaremos
un convertidor de corriente. (Paola,
2013)
El circuito de control depende de 3
partes: el control de carga y descarga del
almacenador, la conmutación en la parte
de entrada del dispositivo y el elevador
de corriente dc a dc o dc a ac desde el
almacenador a la salida para la carga.
Figura 2 Circuito en la protoboard
Para diseñarla estructura física debemos
basarnos en las dimensiones de la placa
de nuestro panel solar.
PRODUCTO PRINCiPAL
Capacidad de bateria 2600 mAH
Panel solar: 5V, 200 mAH
Entrada: DC 5V/1A
Salida: DC 5v/1A (4)
Temperatura: -10°C a -40°C
Tabla 1 Especificaciones técnicas del cargador solar
Figura 3 Estructura física del cargador solar y el logo
de la Empresa.
RESULTADOS
La empresa Provisión brinda un
producto esencial como es este
dispositivo electrónico que nos permite
cargar nuestro teléfono celular.
El cargador solar siempre que haya rayos
solares, entrara a funcionar ya que nos
proporciona el voltaje necesario para la
carga, está en el usuario elegir de qué
modo administrar energía a su celular.

4. Por otra parte al utilizar el almacenador
tenemos una corriente de 2600mA, si
bien no nos cargara el 100% en la
mayoría de los casos nos ayudara con el
50% de energía para nuestra batería del
celular dándonos más tiempo para seguir
utilizando nuestro indispensable teléfono
celular.
DISCUSIÓN
El cargador Solar, funciona muy bien en
días de sol proporcionándonos un voltaje
de 5 a 6 voltios cuando está despejado o
parcialmente nublado.
Cuando hay días nublados, se puede usar
el almacenador que tiene en su interior,
que nos brinda energía en cualquier
momento y se logra cargar de un 40% a
75% de recuperación energía en su
batería, debido a que esos teléfonos
consumen la misma o más corriente de la
que tiene el almacenador.
Al cargar mediante este sistema de
celdas fotovoltaicas será mucho más
demorada la carga, por ser un sistema
electrónico básico, y debido a sus
propiedades del panel, tendrá una tiempo
de carga completo de 5 a 7 horas,
dependiendo del teléfono celular que
utilicemos.
Algo muy interesante de estos
cargadores solares es que alcanzar la
máxima energía dependiendo de la
orientación al sol aproximadamente
entre 30° a 35° y cada cierto tiempo hay
que inclinarlo por la posición del sol.
(Carlos, 2013)
AGRADECIMIENTOS
A Dios por brindarme la oportunidad de
vivir, y guiarme por el camino que ha
trazado para cumplir mis metas.
A mi tía Yira Hidalgo por ser un pilar
fundamental en el desarrollo estudiantil
y el apoyo incondicional, no importa lo
tan lejos que este y siempre se sentirá
orgullosa de mi.
TABLAS
Tabla 1 Especificaciones técnicas del
cargador solar............................................3
FIGURAS
Figura 1 Circuito Eléctrico en el
simulador ............................................. 3
Figura 2 Circuito en la protoboard....... 3
Figura 3 Estructura física del cargador
solar y el logo de la Empresa............... 3
Contenido
RESUMEN................................................1
ABSTRACT ..............................................1
INTRODUCCIÓN.....................................1
OBJETIVOS..............................................2
Objetivo General:...................................2
Objetivos Específicos:............................2
MATERIALES..........................................2
MÉTODOS................................................2
RESULTADOS .........................................3
DISCUSIÓN..............................................4
AGRADECIMIENTOS .............................4
REFERENCIAS ........................................4
REFERENCIAS
Carlos. (20 de 11 de 2013). Como hacer
una instalacion solar fotovoltaica.
Obtenido de nergiza.com:
http://nergiza.com/como-hacer-una-
instalacion-solar-fotovoltaica-
casera-por-menos-de-100e/

5. Paola, P. I. (2013). Diseño y elaboracion de
un cargador portatil y aplicación en
Android para celulares. Azuay,
Cuenca, Ecuador.
Pinzón, J. C., & Díaz Valderrama, J.
(2008). Diseño e Implementacion
de un Cargador Solar para
dispositivos portatiles. Bogotá,
Colombia.