ITMO20090133A1 - PHOTOVOLTAIC MODULE FEEDING SYSTEM WITH OPTIMIZED POWER MANAGEMENT - Google Patents

PHOTOVOLTAIC MODULE FEEDING SYSTEM WITH OPTIMIZED POWER MANAGEMENT Download PDF

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ITMO20090133A1
ITMO20090133A1 IT000133A ITMO20090133A ITMO20090133A1 IT MO20090133 A1 ITMO20090133 A1 IT MO20090133A1 IT 000133 A IT000133 A IT 000133A IT MO20090133 A ITMO20090133 A IT MO20090133A IT MO20090133 A1 ITMO20090133 A1 IT MO20090133A1
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IT
Italy
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power
module
photovoltaic module
battery
function
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IT000133A
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Italian (it)
Inventor
Luigi Orlandini
Chini Alessandro Prof
Nicola Verrini
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Network Extensions S R L
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • HELECTRICITY
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    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Annessa a domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: SISTEMA DI ALIMENTAZIONE DA MODULO FOTOVOLTAICO CON GESTIONE OTTIMIZZATA DELLA POTENZA Attached to patent application for industrial invention entitled: POWER SUPPLY SYSTEM FROM PHOTOVOLTAIC MODULE WITH OPTIMIZED POWER MANAGEMENT

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Il presente trovato è un sistema di alimentazione da modulo fotovoltaico con gestione ottimizzata della potenza. The present invention is a power supply system from a photovoltaic module with optimized power management.

E’ nota l’esigenza di un caricabatterie alimentato con moduli fotovoltaici al fine di fornire alimentazione a un sistema a basso consumo in una particolare applicazione in cui non vi è possibilità di collegarsi ad alcuna batteria del mezzo. E’ necessario ottenere alimentazione da moduli fotovoltaici. The need for a battery charger powered by photovoltaic modules is known in order to supply power to a low consumption system in a particular application where there is no possibility to connect to any battery in the vehicle. It is necessary to obtain power from photovoltaic modules.

Il trovato prevede un circuito in grado di gestire la potenza in uscita dal modulo fotovoltaico, ricarcare la batteria ed alimentare il sistema. The invention provides a circuit capable of managing the output power from the photovoltaic module, recharging the battery and powering the system.

Il sistema deve funzionare in qualsiasi periodo dell'anno con qualsiasi condizione meteo e dunque un dimensionamento accurato che preveda anche i casi peggiori è assolutamente indispensabile. The system must work at any time of the year in any weather condition and therefore an accurate sizing that foresees even the worst cases is absolutely essential.

Il sistema è in grado di ricaricare la batteria alimentando contemporaneamente il carico oppure di alimentare autonomamente il carico per non scaricare la batteria. The system is able to recharge the battery by powering the load at the same time or to autonomously power the load in order not to discharge the battery.

Questo viene effettuato attraverso ima gestione dinamica dei percorsi della potenza, prevedendo tutti i casi possibili. This is done through a dynamic management of the power paths, foreseeing all possible cases.

Scopo finale del sistema è perciò quello di assicurare l'alimentazione al carico in ogni momento e in ogni condizione attraverso una gestione della potenza attenta e scrupolosa, in modo tale da utilizzare tutta quella ottenuta dal modulo fotovoltaico non sprecarne nemmeno ima piccola parte. The final purpose of the system is therefore to ensure power supply to the load at all times and in all conditions through careful and scrupulous power management, in such a way as to use all that obtained from the photovoltaic module and not waste even a small part of it.

Quanto sopra è ottenuto assicurando una gestione della stessa basata su ogni situazione possibile e estraendo dal modulo la massima potenza possibile in ogni condizione di funzionamento. The above is achieved by ensuring its management based on every possible situation and extracting from the module the maximum possible power in every operating condition.

I conseguenti vantaggi dell'utilizzo di questo sistema sono una riduzione di costi e dimensioni del modulo fotovoltaico e della batteria, grazie all’impiego di due funzioni implementate in un micro-controllore. The consequent advantages of using this system are a reduction in costs and dimensions of the photovoltaic module and the battery, thanks to the use of two functions implemented in a micro-controller.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal sistema di alimentazione da modulo fotovoltaico con gestione ottimizzata della potenza, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni. Said objects and advantages are all achieved by the power supply system from a photovoltaic module with optimized power management, object of the present invention, which is characterized by the provisions of the following claims.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno. This and other characteristics will become more evident from the following description of some embodiments illustrated, purely by way of non-limiting example in the accompanying drawing tables.

Figura 1: uno schema generale semplificato di un sistema di alimentazione; Figure 1: a simplified general scheme of a power system;

Figura 2: lo schema a blocchi dettagliato della soluzione adottata; Figura 3: imo schema a blocchi dell’algoritmo della funzione PPM; Figura 4: schema generale del sistema in oggetto. Figure 2: the detailed block diagram of the solution adopted; Figure 3: a block diagram of the algorithm of the PPM function; Figure 4: general scheme of the system in question.

DESCRIZIONE DEL TROVATO DESCRIPTION OF THE FOUND

Le parti fondamentali del sistema di alimentazione oggetto del trovato sono illustrate in figura 4. The fundamental parts of the feeding system according to the invention are illustrated in figure 4.

In figura 1 troviamo lo schema generale di alimentazione in cui si osserva: In figure 1 we find the general power supply scheme in which we observe:

un modulo fotovoltaico, a photovoltaic module,

una batteria ricaricabile, a rechargeable battery,

un caricabatteria, a battery charger,

- un regolatore di tensione, - a voltage regulator,

Si deve assicurare l'aliinentazione al carico in ogni momento e in ogni condizione, tramite una gestione della potenza attenta e scrupolosa, in modo tale da utilizzare tutta quella ottenuta dal modulo fotovoltaico e da non sprecarne nemmeno ima piccola parte. Il sistema si prende quindi carico di una gestione attenta della potenza uscente dal modulo cercando, nel frattempo, di ottenere da esso il massimo possibile. The load separation must be ensured at all times and in all conditions, through careful and scrupulous power management, in such a way as to use all that obtained from the photovoltaic module and not to waste even a small part of it. The system then takes care of a careful management of the output power from the module trying, in the meantime, to obtain the maximum possible from it.

Quanto sopra viene assicurato dal sistema circuitale provvisto di micro controllore che implementa due funzioni di controllo: la prima, denominata PPM, prevede di effettuare un'opportuna gestione dei cammini della potenza in uscita dal modulo, così da sfruttare anche il minimo valore di potenza uscente e, al tempo stesso, a non sprecare la potenza che si ha in eccesso; la seconda, denominata MPPT, è preposta completamente per il funzionamento del modulo fotovoltaico e mira a massimizzarne la potenza uscente in modo tale da minimizzare dimensioni e costi del modulo. The above is ensured by the circuit system equipped with a micro controller that implements two control functions: the first, called PPM, provides for an appropriate management of the output power paths from the module, so as to exploit even the minimum output power value. and, at the same time, not to waste the power that one has in excess; the second, called MPPT, is completely responsible for the operation of the photovoltaic module and aims at maximizing its output power in such a way as to minimize the dimensions and costs of the module.

Con riferimento anche alla figura 2 si indica uno schema a blocchi dettagliato della soluzione adottata. With reference also to Figure 2, a detailed block diagram of the solution adopted is indicated.

Le suddette funzioni di PPM e MPPT verranno implementate dall'utilizzo di un micro-controllore 2 il cui codice prevederà ogni possibile situazione e deciderà di conseguenza la condizione di funzionamento ottimale. In pratica esso sarà il cervello del sistema e comanderà le altre parti a seconda della situazione, occupandosi di raccogliere informazioni (tensioni, bit di stato) e di prendere decisioni secondo le principali funzioni di PPM e MPPT. The above functions of PPM and MPPT will be implemented by the use of a micro-controller 2 whose code will foresee every possible situation and will consequently decide the optimal operating condition. In practice, it will be the brain of the system and will control the other parts according to the situation, taking care of collecting information (voltages, status bits) and making decisions according to the main functions of PPM and MPPT.

Si è già detto che la funzione PPM provvede alla gestione del cammino della potenza in base allo stato del sistema. It has already been said that the PPM function provides for the management of the power path based on the state of the system.

Per stato del sistema si intende Γ insieme System status means Γ together

di caratteristiche quali: features such as:

valore di potenza in uscita dal modulo, output power value from the module,

- livello di carica della batteria. - battery charge level.

In particolare il primo controllo effettuato è quello sul valore di potenza a disposizione. Non essendo conveniente calcolare la potenza moltiplicando la tensione in un punto per la corrente che scorre attraverso un resistore, comportando quest'ultimo uno spreco di potenza eccessivo, il sistema si limita a misurare la tensione in un punto e a scollegare parti del circuito in caso essa scenda troppo. In particular, the first check carried out is that of the available power value. Since it is not convenient to calculate the power by multiplying the voltage at a point by the current flowing through a resistor, causing the latter to waste excessive power, the system simply measures the voltage at a point and disconnects parts of the circuit in case it go down too much.

In ordine le operazioni tentate saranno: In order, the attempted operations will be:

caricare la batteria e alimentare il carico (charge), charge the battery and power the load (charge),

alimentare solamente il carico (panel supply), power only the load (panel supply),

scollegare il modulo e scaricare la batteria (discharge). disconnect the module and discharge the battery (discharge).

Le prime due modalità sono raggruppate nella condizione DAY (funzionamento giorno) mentre la terza rappresenterà la condizione NIGHT (funzionamento notte). The first two modes are grouped in the DAY condition (day operation) while the third will represent the NIGHT condition (night operation).

Un ulteriore controllo è poi effettuato sul valore di carica della batteria, entrando in modalità “panel supply” in caso di batteria carica. Tale modalità è raggiunta anche in caso di particolari condizioni, come ad esempio al momento dell'alba o del tramonto o in caso di cielo parzialmente coperto. In caso di alba la potenza in uscita dal modulo non sarà sufficiente a caricare la batteria e ad alimentare il carico, quindi si entrerà in modalità di “panel supply” per alimentare e interrompere la scarica notturna conservando energia (quick start). A further check is then carried out on the battery charge value, entering “panel supply” mode if the battery is charged. This mode is also reached in the case of particular conditions, such as at the time of sunrise or sunset or in the case of partially covered skies. In the event of sunrise, the output power from the module will not be sufficient to charge the battery and power the load, therefore the “panel supply” mode will be entered to power and interrupt the night discharge while conserving energy (quick start).

In caso di cielo nuvoloso la situazione è la stessa e In case of cloudy skies the situation is the same e

si mira anche qui ad utilizzare la poca potenza a disposizione per non utilizzare quella della batteria. La regola su cui si basa il PPM è dunque ottenere il massimo dal modulo fotovoltaico e richiedere il minimo indispensabile dalla batteria. here too the aim is to use the little power available in order not to use that of the battery. The rule on which the PPM is based is therefore to obtain the most from the photovoltaic module and require the minimum necessary from the battery.

Con riferimento di nuovo allo schema generico in figura 1, indicando con Ve la tensione dopo il modulo, si può dunque rappresentare il funzionamento del PPM con il diagramma di flusso di figura 3; la parte del sistema che si occupa del PPM è in grado di comandare l'accensione del caricabatterie e del regolatore di tensione instradando quindi la potenza. Questo viene fatto misurando la tensione in un particolare punto del circuito (Ve), la quale dipende dal carico collegato ma non dal modulo fotovoltaico; conoscendo il minimo valore di tensione utile per poter caricare e/o alimentare il carico viene quindi selezionato un cammino o l'altro, o nessuno dei due in caso di potenza insufficiente. La funzione di PPM và quindi ad attivare o disattivare i sottosistemi che formano i due possibili cammini, ovvero un regolatore di tensione per il panel supply ed un caricatore integrato per la carica. Entrambi sono di tipo switching per migliorare l'efficienza totale del circuito. La scelta del cammino di potenza avviene in base alla tensione misurata dal convertitore analogico-digitale del micro-controllore, in un particolare punto del circuito. With reference again to the generic diagram in Figure 1, indicating with V and the voltage after the module, it is therefore possible to represent the operation of the PPM with the flow diagram of Figure 3; the part of the system that deals with the PPM is able to control the switching on of the battery charger and the voltage regulator, thus routing the power. This is done by measuring the voltage in a particular point of the circuit (Ve), which depends on the connected load but not on the photovoltaic module; knowing the minimum useful voltage value to be able to load and / or power the load, one path or the other is then selected, or neither in case of insufficient power. The PPM function then activates or deactivates the subsystems that form the two possible paths, that is a voltage regulator for the panel supply and an integrated charger for charging. Both are of the switching type to improve the total efficiency of the circuit. The choice of the power path is based on the voltage measured by the analog-digital converter of the micro-controller, at a particular point of the circuit.

L’altra funzione implementata nel microcontrollore è quella denominata MPPT, ovvero preposta completamente per il funzionamento del modulo fotovoltaico e mira a massimizzarne la potenza uscente in modo tale da minimizzare dimensioni e costi del modulo. The other function implemented in the microcontroller is the one called MPPT, which is completely responsible for the operation of the photovoltaic module and aims to maximize the output power in such a way as to minimize the size and costs of the module.

Si definisce punto di massima potenza (MPP) di un modulo fotovoltaico il punto di lavoro tale per cui la potenza uscente dal modulo, date le condizioni di illuminazione e di temperatura, pe massima. Esso dipende dalla tensione di uscita del modulo, la quale dipende dal carico collegato. Nascono così le definizioni di tensione del punto di massima potenza VMPP e corrente del punto di massima potenza IMPP. Il punto di massima potenza può essere facilmente individuato determinando il massimo della curva Potenza tensione. Le curve caratteristiche di un modulo variano a seconda dell'irradiazione solare e della temperatura e di conseguenza anche il punto di massima potenza MPP cambia di valore. Risulta dunque opportuno utilizzare un sistema che permetta al modulo di funzionare nel sul punto di massima potenza al variare delle condizioni di funzionamento. Occorre quindi inseguire il punto di massima potenza e questo è quello che viene effettuato dalla funzione MPPT. In sostanza è un metodo per individuare la tensione a cui deve lavorare il modulo per ottenere da esso la massima potenza possibile. The maximum power point (MPP) of a photovoltaic module is defined as the working point such that the power coming out of the module, given the lighting and temperature conditions, for example maximum. It depends on the output voltage of the module, which depends on the connected load. This is how the definitions of voltage of the maximum power point VMPP and current of the maximum power point IMPP are born. The point of maximum power can be easily identified by determining the maximum of the Power voltage curve. The characteristic curves of a module vary according to solar irradiation and temperature and consequently the MPP maximum power point also changes in value. It is therefore advisable to use a system that allows the module to operate at the point of maximum power as the operating conditions vary. It is therefore necessary to follow the point of maximum power and this is what is done by the MPPT function. Basically it is a method to identify the voltage at which the module must work in order to obtain the maximum possible power from it.

Nel presente trovato, il microcontrollore misura la tensione di circuito aperto, calcola VMPP e sfrutta il funzionamento di un convertitore DC-DC boost per mantenere il punto di lavoro del modulo al valore desiderato. In particolare il convertitore boost si trova a valle del modulo e a monte del resto del circuito, separato da un grosso condensatore. Lo stato del transistor di tale convertitore viene comandato dall'uscita di un flip-flop SR interno al microconvertitore, i cui ingressi sono a loro volta comandati da due comparatori presenti su due dei suoi ingressi, impostati in modo tale da mantenere il valore della tensione di carico del modulo nell'intomo del VMPP appena calcolato. In the present invention, the microcontroller measures the open circuit voltage, calculates VMPP and exploits the operation of a DC-DC boost converter to maintain the working point of the module at the desired value. In particular, the boost converter is located downstream of the module and upstream of the rest of the circuit, separated by a large capacitor. The state of the transistor of this converter is controlled by the output of an SR flip-flop inside the microconverter, whose inputs are in turn controlled by two comparators present on two of its inputs, set in such a way as to maintain the voltage value. load of the module in the vicinity of the VMPP just calculated.

Ad intervalli regolari si esegue un'operazione di ricalibratura. A recalibration operation is performed at regular intervals.

Il convertitore boost è il sistema che permette di fissare la tensione di uscita e quindi il punto di lavoro del modulo al valore desiderato. The boost converter is the system that allows you to set the output voltage and therefore the working point of the module at the desired value.

Fulcro del circuito è il condensatore CI presente in uscita del convertitore boost. Esso permette al modulo di lavorare alla sua tensione di massima potenza senza preoccuparsi troppo di cosa sia collegato a valle. La tensione raggiunta dai capi di tale condensatore (comunque controllata per evitare sovratensioni) è quella che determina le decisioni del PPM, ora svincolate da come lavora il modulo. The fulcrum of the circuit is the CI capacitor present at the output of the boost converter. It allows the module to work at its maximum power voltage without worrying too much about what is connected downstream. The voltage reached by the heads of this capacitor (however controlled to avoid overvoltages) is what determines the decisions of the PPM, now independent from how the module works.

Il condensatore CI permette quindi al modulo di apportare quanta più potenza possibile nel circuito e al carico di assorbire la potenza necessaria in maniera continua. Si può dire che esso svincola il MPPT dal PPM. The capacitor CI therefore allows the module to bring as much power as possible into the circuit and to the load to absorb the necessary power continuously. It can be said that it releases the MPPT from the PPM.

In caso di condensatore scarico (notte), e quindi con il PPM che decide per la modalità “discharge” (scarica), la funzione MPPT viene sospesa. Solo quando il condensatore riprenderà spontaneamente a caricarsi si riattiverà il MPPT. If the condenser is discharged (night), and therefore with the PPM deciding for the “discharge” mode, the MPPT function is suspended. Only when the capacitor spontaneously resumes charging will the MPPT be reactivated.

Il microcontrollore ha anche altre funzioni, come ad esempio monitorare alcuni bit di stato del caricatore. Ulteriore funzione è quella di comunicare lo stato ed eventuali errori al sistema alimentato. La codifica degli stati avviene con due bit utilizzando due uscite del microcontrollore per la trasmissione; tuttavia senza uscire dall’ambito di protezione del trovato la comunicazione potrà essere di tipo seriale. The microcontroller also has other functions, such as monitoring some loader status bits. Another function is to communicate the status and any errors to the powered system. The coding of the states takes place with two bits using two outputs of the microcontroller for transmission; however, without departing from the scope of protection of the invention, the communication can be of the serial type.

Riassumendo, le parti del sistema 1 in oggetto sono quindi: In summary, the parts of system 1 in question are therefore:

- almeno un modulo fotovoltaico 3 - at least one photovoltaic module 3

almeno una batteria 6 at least one battery 6

un convertitore boost 4 a boost converter 4

tm caricatore integrato 7 tm integrated charger 7

un convertitore buck 10 (convertitore DC/DC riduttore) a 10 buck converter (step down DC / DC converter)

- un micro-controllore 2 con implementate due funzioni 8 e 9, PPM MPPT. - a micro-controller 2 with implemented two functions 8 and 9, PPM MPPT.

L'innovazione del sistema è rappresentata dalla contemporanea integrazione delle funzioni di PPM e MPPT nel microcontrollore, dal loro funzionamento indipendente e intelligente e da imo sfruttamento scrupoloso di tutta la potenza disponibile dal modulo fotovoltaico. The innovation of the system is represented by the simultaneous integration of the PPM and MPPT functions in the microcontroller, by their independent and intelligent operation and by a scrupulous exploitation of all the power available from the photovoltaic module.

La presenza del condensatore al centro del circuito permette il funzionamento autonomo delle due funzioni. Attraverso il MPPT è possibile estrarre la massima potenza possibile dal modulo per immagazzinarla sulla capacità, mentre grazie al PPM pe possibile prelevare energia dalla capacità per utilizzarla al meglio, minimizzando il consumo di batteria. The presence of the capacitor in the center of the circuit allows the autonomous operation of the two functions. Through the MPPT it is possible to extract the maximum possible power from the module to store it on the capacity, while thanks to the PPM it is possible to draw energy from the capacity to use it to the fullest, minimizing battery consumption.

Con particolare riferimento alla figura 4 si osserva uno schema generale del trovato: la capacità è in grado di permettere un funzionamento della parte a valle minormente influenzato da quello della parte a monte, o addirittura indipendente se si resta alTintemo della modalità DAY (giorno). With particular reference to Figure 4, a general scheme of the invention can be observed: the capacity is able to allow operation of the downstream part less influenced by that of the upstream part, or even independent if one remains within the DAY mode.

Si pensi ad esempio al calo di potenza uscente dal modulo dovuto, ad esempio, al passaggio di una nuvola, ad un ponte o ad una breve galleria: in casi come questi il modulo praticamente non genera potenza ma la capacità riesce ancora a fornire carica sopperendo alla mancanza. Senza di essa il sistema effettuerebbe un cambio di modalità DAY -> NIGHT -> DAY in pochi secondi, interrompendo probabilmente un'operazione di ricarica della batteria, il quale ha in alcuni casi un algoritmo ben determinato. Consider, for example, the drop in power outgoing from the module due, for example, to the passage of a cloud, a bridge or a short tunnel: in cases like these the module practically does not generate power but the capacity still manages to provide charge by compensating to the lack. Without it, the system would make a change of DAY -> NIGHT -> DAY mode in a few seconds, probably interrupting a battery recharge operation, which in some cases has a well-determined algorithm.

La sua presenza evita un fastidioso e sconsigliabile rimbalzo tra le condizioni del PPM, rendendo quindi il suo funzionamento pipu continuo e favorendo l'operato, in particolar modo, del carica-batterie. La funzione PPM osserva infatti la tensione sul condensatore, disinteressandosi del modulo: variazioni anche importanti della potenza uscente dal modulo sono livellate dalla capacitpa e la parte destra del sistema lavora in maniera più stabile. Si può dire che la capacità "nasconde" il modulo fotovoltaico all'utilizzatore, facilitandone in tal modo il lavoro. Its presence avoids an annoying and inadvisable rebound between the conditions of the PPM, thus making its operation continuous and favoring the operation, in particular, of the battery charger. In fact, the PPM function observes the voltage on the capacitor, disregarding the module: even important variations of the output power from the module are leveled by the capacitpa and the right side of the system works in a more stable way. It can be said that the capacity "hides" the photovoltaic module from the user, thus facilitating his work.

Maggiore è il valore di capacità, maggiore è il tempo di buio che essa può coprire. The higher the capacity value, the greater the dark time it can cover.

Riassumendo si può dire che la presenza della capacità introduce due vantaggi: In summary, it can be said that the presence of the capacity introduces two advantages:

1. permette il funzionamento contemporaneo di MPPT e PPM favorendo una gestione ottimizzata della potenza 1. allows simultaneous operation of MPPT and PPM favoring optimized power management

2. rilassa il funzionamento del PPM livellando le variazioni di energia fornita dal modulo 2. relaxes the functioning of the PPM by smoothing out the variations of energy supplied by the module

Questa idea generale può essere implementata in diverse situazioni modificando ciò che si trova dentro i vari blocchi. Ad esempio: This general idea can be implemented in different situations by changing what is inside the various blocks. For example:

- dimensionando opportunamente i componenti del primo convertitore DC-DC si può usare qualsiasi modulo PV; scegliendo opportunamente il carica-batterie si pupo utilizzare qualsiasi tipo di batteria (anche Li-ion); - by suitably dimensioning the components of the first DC-DC converter, any PV module can be used; by properly choosing the battery charger, any type of battery (including Li-ion) can be used;

dimensionando opportunamente batteria e convertitore DC-DC per panel supply è possibile collegare qualsiasi carico 11 in uscita. Secondo una ulteriore variante di realizzazione il condensatore si può sostituire con un altro accumulatore di energia con equivalenti caratteristiche (tolleranza a cariche e scariche discontinue e casuali), come ad esempio una piccola batteria al Piombo by suitably dimensioning the battery and DC-DC converter for panel supply, it is possible to connect any load 11 at the output. According to a further variant of embodiment, the capacitor can be replaced with another energy accumulator with equivalent characteristics (tolerance to discontinuous and random charges and discharges), such as a small lead battery

Claims (5)

RIVENDI CAZIONI 1. Sistema (1) di alimentazione da modulo fotovoltaico (2) con gestione della potenza, per l'alimentazione ad un carico (11) in ogni momento e in ogni condizione, del tipo comprendente, almeno una batteria (6) ed un caricatore integrato (7), caratterizzato dal fatto che prevede l’integrazione con un micro controllore (2) atto a gestire il funzionamento del sistema (1) medesimo; detto micro-contollore porta implementate due funzioni (8, 9), di cui la prima (8) ottimizza la potenza uscente dal modulo fotovoltaico gestendo i percorsi di potenza che escono dal modulo, mentre la seconda (9) atta ad estrarre la massima potenza prodotta dal modulo fotovoltaico (2); dette funzioni (8, 9) funzionanti indipendentemente e autonomamente attraverso l’impiego di un accumulatore di energia (5) atta ad accumulare la massima potenza prodotta dal modulo fotovoltaico (2) estratta dalla funzione (9), mentre detta prima funzione (9) controlla la tensione sull’accumulatore (5); detto microcontrollore (2) il funzionamento di un convertitore (4) boost per mantenere il punto di lavoro del modulo (2) al valore desiderato; detto convertitore (4) boost essendo a valle del modulo e a monte del resto del circuito, separato dall’accumulatore di energia. RESELL CATIONS 1. Power management system (1) from photovoltaic module (2) with power management, for powering a load (11) at any time and in any condition, of the type comprising at least one battery (6) and a charger integrated (7), characterized in that it provides for integration with a micro controller (2) able to manage the operation of the system (1) itself; said micro-controller carries two functions implemented (8, 9), of which the first (8) optimizes the power output from the photovoltaic module by managing the power paths that exit the module, while the second (9) is designed to extract the maximum power produced by the photovoltaic module (2); said functions (8, 9) operating independently and autonomously through the use of an energy accumulator (5) capable of accumulating the maximum power produced by the photovoltaic module (2) extracted from function (9), while said first function (9) checks the voltage on the accumulator (5); said microcontroller (2) the operation of a boost converter (4) to maintain the working point of the module (2) at the desired value; said converter (4) boost being downstream of the module and upstream of the rest of the circuit, separated from the energy accumulator. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto accumulatore (5) di energia è un condensatore. 2. System according to claim 1, characterized in that said energy accumulator (5) is a capacitor. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto accumulatore (5) di energia è una batteria. System according to claim 1, characterized in that said energy accumulator (5) is a battery. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la parte che si occupa della funzione (8) comanda l'accensione del caricabatterie instradando la potenza. 4. System according to claim 1, characterized in that the part dealing with the function (8) controls the switching on of the battery charger by routing the power. 5. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la funzione (8) attiva o disattiva i sottosistemi che formano i due possibili percorsi di potenza, di tipo switching e la scelta del cammino di potenza avviene in base alla tensione misurata dal convertitore analogico-digitale del micro-controllore, in un particolare punto del circuito.5. System according to claim 1, characterized by the fact that function (8) activates or deactivates the subsystems that form the two possible power paths, of the switching type, and the choice of the power path takes place on the basis of the voltage measured by the analog converter -digital of the micro-controller, in a particular point of the circuit.
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