Resumo do Otimizador de Tensão

Resumo do Otimizador de Tensão

Numa modalidade opcional e não limitativa, a presente aplicação divulga um método para alternar entre diferentes modos de operação de um otimizador de potência de um módulo fotovoltaico, caracterizado pelo facto de qualquer grupo de baterias incluir uma pluralidade de módulos fotovoltaicos ligados em série, cada módulo fotovoltaico está configurado com um otimizador de potência para realizar o seguimento do ponto de máxima potência (MPPT), e os otimizadores de potência correspondentes a cada módulo fotovoltaico em cada grupo de baterias estão ligados em série para formar um elo que fornece a tensão da string;
O método compreende: curto-circuitar transitoriamente a tensão da string fornecida pelo elo a que pertence qualquer otimizador de potência do modo de funcionamento a alternar; detetar se ocorre um evento de curto-circuito transitório no elo, e o otimizador de potência do modo de funcionamento a comutar alterna de um modo de funcionamento para outro quando é detetado um evento de curto-circuito transitório.
O método acima é caracterizado por: curto-circuitar transitoriamente a tensão da string fornecida pelo elo a que pertence qualquer otimizador de potência do modo de funcionamento a alternar; Detetar a variação de um indicador pré-determinado induzida pelo curto-circuito da tensão da string no elo transitoriamente em curto-circuito; quando a variação atinge a condição de variação predefinida, o otimizador de potência do modo de funcionamento a alterar alterna de um modo de funcionamento para outro.
O método acima é caracterizado por: o índice predeterminado incluir, no mínimo, a corrente de curto-circuito transitória que flui através do elo transitoriamente em curto-circuito e/ou a taxa de variação transitória da tensão da string do elo transitoriamente em curto-circuito.
O método acima é caracterizado por: o modo de funcionamento do otimizador de potência incluir, no mínimo: um modo de segurança em que a tensão de saída do otimizador de potência é continuamente inferior à tensão de entrada; e um modo de seguimento de potência em que o otimizador de potência faz com que o módulo fotovoltaico emparelhado a este opere no ponto de máxima potência.
O método acima é caracterizado por: o modo de segurança do otimizador de potência incluir, no mínimo: limitar a relação entre a tensão de saída do otimizador de potência e a tensão de entrada abaixo de uma relação proporcional predefinida.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o otimizador de potência utilizado como fonte de alimentação de modo de comutação emitir a tensão de saída do módulo fotovoltaico a ele emparelhado após a conversão da tensão CC ser implementada; a forma como o modo de funcionamento do otimizador de potência é alternado de um modo de funcionamento para outro inclui: alterar a frequência de funcionamento de comutação ou o ciclo de trabalho do sinal de modulação por largura de impulso utilizado para acionar o otimizador de potência, sendo que a frequência de funcionamento de comutação ou o ciclo de trabalho do sinal de modulação por largura de impulso nos dois modos de funcionamento diferentes é diferente.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o índice predeterminado induzido pelo curto-circuito da tensão da string na ligação também inclui: o número estatístico de vezes que a tensão da string é curto-circuitada dentro de um período de tempo predefinido atende ao número esperado de vezes.
O método acima é caracterizado pelo facto de: cada otimizador de potência incluir um primeiro e um segundo terminal de entrada acoplados aos polos positivo e negativo de um módulo fotovoltaico e um primeiro e um segundo terminal de saída que inclui uma tensão de saída, e o seu condensador de saída está ligado entre o primeiro e o segundo terminal de saída; Numa ligação em que vários otimizadores de potência estão ligados em série, o segundo terminal de saída do otimizador de potência anterior é acoplado ao primeiro terminal de saída do circuito de conversão de tensão adjacente; os condensadores de saída dos múltiplos optimizadores de potência estão ligados em série entre si, e a tensão da cadeia fornecida pela ligação é igual ao valor da sobreposição das tensões nos condensadores de saída dos múltiplos optimizadores de potência nela presentes.
O método acima é caracterizado pelo facto de: um interruptor de controlo ser acoplado entre o primeiro terminal de saída do primeiro otimizador de potência do primeiro estágio nos múltiplos otimizadores de potência ligados em série na ligação e o segundo terminal de saída do último otimizador de potência do estágio final; a forma de curto-circuitar transitoriamente a tensão da cadeia proporcionada pela ligação é: desligar ou desligar rapidamente após ligar o interruptor de controlo, e a ligação contínua não é permitida.
O método acima é caracterizado pelo facto de que: quando a ligação é curto-circuitada transitoriamente, o interruptor de controlo é ligado durante um tempo indicado e depois desligado rapidamente; Quando a quantidade de alteração do indicador predeterminado for detetada para satisfazer a condição de alteração predefinida, e a duração do cumprimento da condição de alteração predefinida for a mesma que o tempo indicado, o otimizador de potência do modo de trabalho a alterar irá efetuar a comutação do modo de trabalho.
Numa operação

Numa modalidade não limitativa, a presente aplicação divulga um método para alternar entre diferentes modos de operação de um otimizador de potência de um módulo fotovoltaico, em que um grupo de strings de baterias inclui uma pluralidade de módulos fotovoltaicos ligados em série; cada módulo fotovoltaico é configurado com um otimizador de potência para realizar o seguimento do ponto de máxima potência; os otimizadores de potência correspondentes a cada módulo fotovoltaico em cada grupo de strings de baterias estão ligados em série para formar uma ligação para fornecer uma tensão de string;
O método inclui: curto-circuitar transitoriamente a tensão de cadeia fornecida pela ligação à qual pertence o otimizador de potência do modo de funcionamento a alternar, uma ou várias vezes; o otimizador de potência do modo de funcionamento a alternar deteta se ocorre um evento de curto-circuito transitório na ligação e utiliza o evento de curto-circuito transitório detetado como base para alternar de um modo de funcionamento para outro.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o método de deteção de eventos de curto-circuito transitórios inclui a deteção da alteração de um indicador predeterminado induzida pelo curto-circuito da tensão de string; Quando a mudança satisfaz a condição de mudança predefinida, o otimizador de potência a comutar para o modo de funcionamento alterna de um modo de funcionamento para outro.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o indicador pré-determinado incluir pelo menos a corrente de curto-circuito transitória que flui através da ligação que está transitoriamente em curto-circuito e/ou a taxa de variação transitória da tensão da string da ligação que está transitoriamente em curto-circuito.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o modo de funcionamento do otimizador de potência incluir pelo menos: um modo de segurança em que a tensão de saída do otimizador de potência é continuamente inferior à tensão de entrada; e um modo de seguimento de potência no qual o otimizador de potência faz com que o módulo fotovoltaico emparelhado a este funcione no ponto de máxima potência.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o modo de segurança do otimizador de potência incluir: limitar a relação entre a tensão de saída do otimizador de potência e a tensão de entrada a um valor inferior a uma relação proporcional predefinida.
O método acima é caracterizado pelo facto de: a tensão de saída após a conversão da tensão CC ser implementada pela saída do otimizador de potência do módulo fotovoltaico emparelhado com o otimizador de potência utilizado como fonte de alimentação comutada; a forma como o otimizador de potência é comutado para implementar diferentes modos de operação inclui: alterar a frequência de operação de comutação ou o ciclo de trabalho do sinal de modulação por largura de impulso utilizado para acionar o otimizador de potência, de modo a que a frequência de operação de comutação ou o ciclo de trabalho do sinal de modulação por largura de impulso em dois modos de operação diferentes seja diferente.
O método acima é caracterizado pelo facto de que: a deteção de eventos transitórios de curto-circuito também inclui definir: o número estatístico de vezes que a tensão da string é curto-circuitada dentro de um período de tempo predefinido atende ao número esperado de vezes.
O método acima é caracterizado pelo facto de: cada otimizador de potência incluir um primeiro e um segundo terminal de entrada acoplados aos polos positivo e negativo de um módulo fotovoltaico e um primeiro e um segundo terminal de saída que inclui uma tensão de saída, e o seu condensador de saída está ligado entre o primeiro e o segundo terminal de saída; Numa cadeia de otimizadores de potência multiestágio ligados em série, o segundo terminal de saída do otimizador de potência do estágio anterior é acoplado ao primeiro terminal de saída do circuito de conversão de tensão do estágio seguinte adjacente; os condensadores de saída dos otimizadores de potência multiestágio estão ligados em série entre si, e a tensão total da cadeia fornecida é igual ao valor da sobreposição das tensões nos condensadores de saída dos otimizadores de potência multiestágio nela contidos.
O método acima é caracterizado pelo facto de: um interruptor de controlo ser acoplado entre a primeira extremidade de saída do primeiro otimizador de potência do primeiro estágio nos otimizadores de potência multiestágio ligados em série na ligação e a segunda extremidade de saída do último otimizador de potência do estágio final; o método de implementação de curto-circuito transitório na tensão da cadeia fornecida pela ligação é: ligar o interruptor de controlo e, em seguida, desligá-lo rapidamente.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o método de deteção do evento de curto-circuito transitório incluir a deteção da quantidade de alteração do índice predeterminado induzida pelo curto-circuito na tensão da cadeia; e ligando a chave de controlo durante um tempo indicado e, em seguida, desligando-a rapidamente; de modo que, quando a quantidade de alteração do índice predeterminado for detetada para satisfazer a condição de alteração predefinida e a duração do evento de curto-circuito transitório for a mesma que o tempo indicado, o otimizador de energia a comutar para o modo de trabalho executará a comutação do modo de trabalho.
Numa modalidade facultativa não limitativa, a presente aplicação divulga

Um método de comutação para implementar a ligação ou remoção de um componente fotovoltaico num grupo de baterias, em que: o grupo de baterias inclui uma pluralidade de componentes fotovoltaicos ligados em série; cada componente fotovoltaico é configurado com um interruptor de ligação para acoplar o componente fotovoltaico ao grupo de baterias e um interruptor de remoção para isolar o componente fotovoltaico do grupo de baterias;
O método compreende: curto-circuitar transitoriamente a tensão da bateria fornecida pelo grupo de baterias a que pertence o componente fotovoltaico a comutar, uma ou várias vezes; o processador configurado pelo componente fotovoltaico a comutar deteta se ocorre um evento de curto-circuito transitório no grupo de baterias e utiliza o evento de curto-circuito transitório detetado como base para decidir se deve ligar ou remover o componente fotovoltaico do grupo de baterias.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o método de deteção do evento de curto-circuito transitório incluir a deteção da variação de um indicador predeterminado induzida pelo curto-circuito da tensão da bateria; Quando o valor da mudança atingir a condição de mudança predefinida, o componente fotovoltaico a comutar alterna de um modo de ligação ou de remoção para outro modo.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o índice predeterminado incluir pelo menos a corrente de curto-circuito transitória induzida pelo curto-circuito transitório e/ou a taxa de variação transitória da tensão da string causada pelo curto-circuito transitório.
O método acima é caracterizado pelo facto de que: a deteção do evento de curto-circuito transitório também inclui a definição de que: o número estatístico de vezes que a tensão da string é curto-circuitada dentro de um período de tempo predefinido atende ao número esperado de vezes.
O método acima é caracterizado pelo facto de: o módulo de comutação para realizar a ligação ou remoção de cada componente fotovoltaico do grupo de string de baterias incluir: o primeiro e segundo terminais de entrada e o primeiro e segundo terminais de saída; o primeiro e o segundo terminais de entrada estão acoplados respectivamente aos pólos positivo e negativo das componentes fotovoltaicas correspondentes; a chave de ligação está acoplada entre o primeiro terminal de entrada e o primeiro terminal de saída ou entre o segundo terminal de entrada e o segundo terminal de saída; A chave de remoção está acoplada entre o primeiro terminal de saída e o segundo terminal de saída; quando os módulos de comutação multiestágio são ligados em série, o segundo terminal de saída de qualquer módulo de comutação de estágio anterior é acoplado ao primeiro terminal de saída do módulo de comutação do estágio adjacente seguinte; de modo que a tensão total da string fornecida pelo módulo de comutação multiestágio seja igual ao valor da sobreposição da tensão entre o primeiro terminal de saída do primeiro módulo de comutação de estágio e o segundo terminal de saída do último módulo de comutação de estágio.
O método acima é caracterizado pelo facto de que: quando todos os módulos fotovoltaicos no grupo de string de baterias são bypassados ​​e curto-circuitados pelas suas respetivas chaves de remoção, ou quando pelo menos uma parte dos módulos fotovoltaicos são bypassados ​​e curto-circuitados pelas suas respetivas chaves de remoção, o módulo fotovoltaico alterna do modo de remoção para o modo de acesso, gerando uma diferença de potencial no grupo de string de baterias e injetando corrente no grupo de string de baterias, e voltando ao modo de acesso quando o processador configurado pelo módulo fotovoltaico deteta a corrente injetada.
O método acima caracteriza-se pelo facto de: qualquer módulo de comutação estar acoplado a um shunt para detetar a corrente injetada entre a sua primeira extremidade de saída e a segunda extremidade de saída do módulo de comutação anterior; ou qualquer módulo de comutação está acoplado a um shunt para detetar a corrente injetada entre a sua segunda extremidade de saída e a primeira extremidade de saída do módulo de comutação seguinte.
O método acima caracteriza-se pelo facto de que: qualquer módulo fotovoltaico é provido de um condensador de armazenamento de energia para alimentar o processador configurado para ele, e o condensador de armazenamento de energia é carregado a partir do polo positivo do módulo fotovoltaico através de um díodo de transmissão unidirecional.
O método acima caracteriza-se pelo facto de que: uma chave de controlo é acoplada entre a primeira extremidade de saída do primeiro módulo de comutação do primeiro estágio nos módulos de comutação multiestágio conectados em série e a segunda extremidade de saída do último módulo de comutação do estágio final; o método de implementação de curto-circuito transitório na tensão da string fornecida pelo grupo de strings de baterias é: a chave de controlo é ligada e depois rapidamente desligada.
O método acima caracteriza-se por: o método de deteção do evento de curto-circuito transitório incluir a deteção da variação do índice pré-determinado induzida pela tensão da string em curto-circuito; e a chave de controlo ser acionada durante um tempo indicado.

De seguida, a ligação é rapidamente interrompida; de modo que, quando a variação do índice predeterminado for detetada para satisfazer a condição de mudança predefinida e a duração do evento de curto-circuito transitório for a mesma que o tempo indicado, o componente fotovoltaico a comutar executará a comutação de modo.