BR102014026992A2

BR102014026992A2 - método e sistema para alimentar uma carga

Info

Publication number: BR102014026992A2
Application number: BR102014026992A
Authority: BR
Inventors: Ramón Troy Ferrarons
Original assignee: Control Tech Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2015-09-15
Also published as: CN204304461U; GB201403439D0; US20150115714A1; IN2014MU03397A; CN104600741A; GB2519823A; ES2535059A1; ES2535059B1; GB2519823B

Abstract

método e sistema para alimentar uma carga. é provido um método para controlar um suprimento de energia elétrica, em que a referida carga tem um limiar de energia associado. o método compreende usar uma primeira fonte de energia elétrica para gerar uma primeira quantidade de energia para alimentar a carga, em que a referida primeira fonte de energia compreende uma fonte renovável, e determinar se será necessário fornecer uma segunda quantidade de energia a partir de uma segunda, distinta fonte de energia elétrica. caso seja determinado que uma segunda fonte de energia elétrica deva ser usada para suprir uma segunda quantidade de energia para a carga, controlar o output da segunda fonte de energia elétrica de modo que uma quantidade combinada de energia elétrica fornecida pela carga da primeira e da segunda fontes de energia elétrica atinge o limiar de energia associado com a carga.

Description

RELATÓRIO

MÉTODO E SISTEMA PARA ALIMENTAR UMA CARGA

Campo da Invenção [001] A invenção diz respeito a um método e sistema para alimentar uma carga, preferivelmente uma carga AC, em que a energia pode ser fornecida para a carga por fontes de voltagem DC e AC. A carga AC pode ser um exemplo um motor AC para uma bomba de água ou compressor.

Fundamentos da Invenção [002] Uma rede de transmissão AC é usada como a fonte primária de eletricidade para muitos usos. Os custos associados com a obtenção de eletricidade da rede para alimentar aplicações podem ser significativos e o preço da eletricidade tipicamente aumenta cada mês. Como resultado, muitos consumidores programam o uso de suas aplicações para coincidir com os períodos em que o custo de obtenção de eletricidade está no mínimo. Estação de energia que fornecem eletricidade usualmente mantém uma saída constante, uma vez que aumentar ou reduzir a produção de eletricidade não é desejável. A maior parte das aplicações de alto consumo, por exemplo, fábricas, não são operadas durante a noite por razões práticas, e, portanto os preços cobrados pelas companhias elétricas para fornecer eletricidade da rede usualmente são mais baixos durante a noite. Devido aos altos custos resultantes da eletricidade durante o dia, muitas aplicações de alto consumo são forçadas a operar somente por um período de tempo limitado durante o dia, (por exemplo, 8 horas ou menos). No entanto, aquelas aplicações de alto consumo que não demandam operações durante o dia, tais como bombas para agricultura, para as quais o horário não é importante, são freqüentemente operadas durante a noite para economizar custos. [003] A eletricidade DC produzida por painéis fotovoltaicos (PV) em associação com inversores pode ser vendida para companhias elétricas pela “injeção” na rede de transmissão AC. No entanto, as companhias elétricas freqüentemente relutam em comprar energia de outras fontes ou permitir injeções na rede AC, e, portanto o uso de energia PV desta maneira pode não ser possível na prática. Ao invés de vender energia para companhias elétricas, uma possível solução teórica para produtores de eletricidade DC de painéis PV é usar a rede AC como um ônibus temporário, e em seguida tentar obter um valor líquido de OV entre a corrente consumida e a corrente injetada na rede de transmissão AC. No entanto, as companhias elétricas freqüentemente não permitem esta abordagem. [004] Sistemas conhecidos ou apenas utilizam energia da rede AC, ou utilizam fontes renováveis, tais como painéis PV para “injetar” energia na rede AC, e em seguida retirar a energia da rede AC. [005] Há uma necessidade de uma maneira mais eficiente e econômica para administrar a energia tanto das fontes renováveis como da rede. [006] A invenção está descrita nas reivindicações. [007] De acordo com um primeiro aspecto, um método para controlar um fornecimento de energia elétrica para uma carga, em que a referida carga tem um limiar de energia associado, é provido. O método compreende: usar uma primeira fonte de energia elétrica para gerar uma primeira quantidade de energia para suprir à carga, em que a referida primeira fonte de energia elétrica compreende uma fonte renovável; comparando a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica com o limiar de energia gerado pela primeira fonte de energia elétrica com o limiar de energia associado com a carga; como resultado de tal comparação, determinar se deve-se fornecer uma segunda quantidade de energia da carga de uma segunda, distinta fonte de energia elétrica; caso seja determinado que uma segunda fonte de energia elétrica deva ser usada para fornecer uma segunda quantidade de energia para a carga, controlar o output da segunda fonte de energia elétrica de modo que uma quantidade combinada de energia fornecida para a carga da primeira e da segunda fontes de energia elétrica alcança o limiar de energia associado com a carga. [008] O método pode ainda compreender a etapa de controlar um output da primeira fonte de energia elétrica de modo que a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica é maximizada. [009] A primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica pode ser maximizada usando Maximum Power Point Tracking (MPPT). [010] O método pode ainda incluir a etapa de, quando a etapa de comparação indicar que existe uma quantidade de perda de potência entre a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica para suprir a carga e o limiar de energia associado com a carga, controlando um output da segunda fonte de energia elétrica de modo que a segunda quantidade de energia gerada pela segunda fonte de energia elétrica esteja tão perto quanto possível da referida quantidade de perda de potência. [011] A segunda fonte de energia elétrica pode ser gerada para prover energia elétrica a uma voltagem substancialmente constante e o método pode ainda compreender controlar um nível de corrente para a segunda fonte de energia elétrica de modo a controlar a segunda quantidade de energia fornecida para a carga pela segunda fonte de energia elétrica. [012] O limiar de energia associado com a carga pode compreender uma quantidade de energia requerida pela carga de modo a alcançar um requisito operacional e o requisito operacional pode compreender qualquer um de: operar a uma velocidade pré-detenninada, operar a um torque pré-determinado, operar para alcançar uma altura ou volume de fluido pré-determinados. [013] O limiar de energia associado com a carga pode ser representado por um limiar de voltagem de um condutor elétrico ou transmissor. [014] O transmissor pode compreender o condutor eletricamente conectado a um inversor. [015] O inversor ou transmissor pode ser configurado para output uma voltagem AC baixa, por exemplo, 400Vac. [016] O inversor ou transmissor pode ser configurado para output uma voltagem AC mais baixa do que aquela exigida pela carga. [017] A carga pode ser uma carga de alta voltagem, por exemplo, uma carga com uma voltagem operacional de lOOOVac. [018] A segunda fonte de energia elétrica pode ser disposta para output para um primeiro meio de conversão de voltagem antes que a energia da segunda fonte de energia elétrica seja output para o condutor ou transmissor. [019] O inversor ou transmissor pode ser disposto para output para um segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia do inversor ou transmissor seja output para a carga. [020] Um computador, processador, ou controlador pode ser adaptado para realizar o método de controle do fornecimento de energia elétrica para uma carga e um meio legível por computador pode ser provido o qual tem instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que o sistema do computador execute o método. [021] De acordo com um segundo aspecto, um sistema para controlar um fornecimento de energia elétrica para uma carga, em que a referida carga tem um limiar de energia associado, é provido. O sistema compreende: uma primeira fonte de energia elétrica disposta para gerar uma primeira quantidade de energia para suprir a carga, em que a referida primeira fonte de energia elétrica compreende uma fonte renovável; meios para comparar a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica para o limiar de energia associado com a carga; meios para determinar, como resultado de tal comparação, se é necessário suprir uma segunda quantidade de energia para a carga a partir de uma segunda, diferente, fonte de energia elétrica; meios para controlar um output para a carga a partir de uma segunda fonte de energia elétrica de modo que, caso seja determinado que a segunda fonte de energia elétrica deva ser usada para suprir uma segunda quantidade de energia para a carga, uma quantidade combinada de energia suprida para a carga da primeira e da segunda fontes de energia elétrica alcança o limiar de energia associado com a carga. [022] O sistema pode ainda compreende um primeiro meio de conversão de voltagem, em que a segunda fonte de energia elétrica é disposta para output para o primeiro meio de conversão de voltagem antes que a energia da segunda fonte de energia elétrica seja output para o condutor ou transmissor. [023] O sistema pode ainda compreender um segundo meio de conversão de voltagem, em que o condutor ou transmissor é disposto para output para o segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia do condutor ou transmissor seja output para a carga. [024] O primeiro meio de conversão de voltagem pode ser um transformador, e o segundo meio de conversão de voltagem pode também ser um transformador.

Listagem das Figuras [025] As modalidades serão descritas a seguir, apenas para fins exemplifícativos, com relação às figuras em anexo, nas quais: a Figura 1 mostra um diagrama em bloco de um sistema conhecido para alimentar uma carga AC; a Figura 2 mostra um diagrama em bloco de uma primeira modalidade de um sistema aperfeiçoado para alimentar uma carga AC; a Figura 3 mostra um diagrama em bloco de uma segunda modalidade de um sistema aperfeiçoado para alimentar múltiplas cargas AC.

Descrição Detalhada [026] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema conhecido. Um painel fotovoltaico 102 é um painel padrão de células fotovoltaicas que convertem energia solar para um outupt elétrico. A energia elétrica produzida pelo painel fotovoltaico 102 é fornecida para um conversor DC-DC 104. O conversor DC-DC 104 serve duas funções: a primeira é aumentar ou reduzir a voltagem DC até um nível apropriado para a carga; a segunda é executar o sistema seguidor de valor de conversão ótima de energia (MPPT), o qual pode convencionalmente ser alcançado pela amostragem do output do painel fotovoltaico 102 e obtendo um máximo de output de energia pela regulagem da voltagem e output de corrente pelo painel fotovoltaico 102. O MPPT, portanto, leva em conta as condições ambientais às quais o painel fotovoltaico 102 é sujeitado, e se propõe a tomar o painel fotovoltaico 102 o mais eficiente possível em vista destas condições, dessa forma maximizando o output de energia correspondente. [027] O output da voltagem DC do conversor DC-DC 104 é fornecido para um inversor DC-AC 106 para converter a voltagem DC recebida em voltagem de output AC. O output de voltagem AC do inversor DC-AC 106 é provido par alimentar uma carga AC 108. O sistema de Figura 1 é, portanto capaz de captar a energia solar usando o painel fotovoltaico 102, e usar esta energia capturada para alimentar uma carga AC 108. O sistema é econômico para aplicações de energia mais baixa, por exemplo, cargas AC com uma voltagem de operação menor do que 690V. Uma carga típica AC para o sistema da Figura 1 apresenta uma voltagem operacional de 400V. [028] Um sistema e método aperfeiçoado para fornecer energia elétrica para uma carga é descrito. Uma primeira modalidade será agora descrita apenas como exemplo, com relação à Figura 2. Nesta modalidade, um painel fotovoltaico (PV array) 202 converte energia solar em ou output de voltagem DC. O output de voltagem DC 202 é alimentado a um condutor DC 210 por meio de um fdtro DC 208. [029] O output de voltagem DC do condutor DC 210 é provido para um inversor 212o qual converte este input de voltagem DC em output de voltagem AC. O inversor 212 compreender software de inversão incluindo software de sistema seguidor de valor de conversão ótima de energia (MPPT), de modo a maximizar a energia fornecida pelo painel fotovoltaico 202. O MPPT leva em conta os efeitos de condições ambientais flutuantes com base na habilidade das células no painel PV 202 de produzir energia. Para qualquer dado conjunto de condições ambientais ou de outras condições operacionais, haverá um único ponto em que os valores da corrente (I) e voltagem (V) são adequados para produzir o máximo de energia a partir de uma célula. O MPPT visa alterar os valores de I e V para a célula (ou painel) de modo a obter o máximo de energia o tempo todo, pelo menos em intervalos regulares. [030] Conforme será compreendido por um técnico no assunto, para uma célula fotovoltaica ou painel tal como o painel PV 202 na Figura 2, o output máximo de voltagem é obtido quando a corrente retirada do painel PV 202 é 0A, e inversamente a corrente máxima pode ser retirada do painel PV 202 quando o output de voltagem é 0V. Portanto, quando o painel PV 202 não está liberando (outputing) sua máxima voltagem, o output da voltagem pode ser aumentado pela retirada de menos corrente do painel PV 202. ínversamente, o output de voltagem do painel PV 202 pode ser reduzido pela retirada de mais corrente do painel PV 202, um equilíbrio é obtido entre o output de voltagem e a corrente retirada. Na modalidade da Figura 2, o MPPT do painel PV 202 é monitorado pelo monitoramento do output de voltagem do painel PV 202. Uma vez que o output da voltagem pelo painel PV 202 é provido para o condutor DC 210, a voltagem através do condutor DC 210 é igual ao output da voltagem do painel PV 202 e, portanto o output da voltagem do painel PV 202 pode ser monitorado pelo monitoramento da voltagem através do condutor DC 210. [031] Quando o painel PV 202 está operando em seu ponto máximo de energia, o output de voltagem pelo painel PV 202 é o ponto máximo de voltagem de energia, Vmppt. O valor do Vmppt varia de acordo com as condições ambientais variáveis. Uma vez que o output de voltagem pelo painel PV 202 varia dependendo na quantidade de corrente retirada do painel PV 202, o inversor pode manter o output do painel PV 202, e, portanto, a voltagem através do condutor DC 210, para ser igual ao Vmppt, através da variação da quantidade de corrente retirada do painel PV 202. O Vmppt no inversor 212, portanto, maximizam o output de energia do painel PV 202. [032] Na ausência de fontes de energia além do painel PV (as quais serão discutidas adiante), o inversor 212 pode controlar a operação de uma carga tal como uma carga AC 214 de modo a controlar a quantidade de energia retirada do painel PV 202. A carga AC 214 pode ser um motor, um compressor ou outra carga que requer uma voltagem AC para operar. No exemplo de um motor, o inversor 212 aumenta a quantidade de corrente retirada do painel PV 202 através do aumento da velocidade de rotação do motor. Inversamente, o inversor 212 pode reduzir a quantidade de corrente retirada do painel PV 202 pela redução da velocidade de rotação do motor. Conforme mencionado anteriormente, um aumento ou redução na corrente retirada do painel PV 202 causa uma redução ou aumento respectivamente no output da voltagem do painel PV 202. Portanto, o MPPT no inversor 212 pode alcançar um output máximo de energia do painel PV 202 pela manutenção de voltagem através do condutor DC 210 igual à Vmppt pelo controle da operação da carga AC 214 para equilibrar a quantidade de corrente retirada do output de voltagem. [033] Conforme discutido previamente, na ausência de outras fontes de energia que o painel PV 202, a voltagem através do condutor DC 210 na Figura 2 é igual ao output de voltagem pelo painel PV 202. Uma vez que a energia elétrica padrão é a mudança no trabalho realizado por um período de tempo, a energia elétrica no condutor DC 210 usualmente não pode ser mensurada de forma confiável, ao invés disso uma voltagem através de um condutor DC 210 é monitorada e mensurada. Conforme será discutido em mais detalhes abaixo, a voltagem através do condutor DC 210 pode ser comparada com uma voltagem mínima exigida ou limiar de voltagem. Quando a voltagem através do condutor DC 210 está na voltagem requerida, isto indica que a carga AC 214 está recebendo eletricidade suficiente (ou energia) para operar em um estado ótimo ou desejado. [034] O inversor 212 converte a voltagem DC no condutor DC 210 para um output de voltagem AC. O output de voltagem AC é então fornecido a uma carga AC 214 através de um meio de conversão. O inversor 212 pode operar usando modulação de duração de impulso (PWM) para controlar a razão da alteração no inversor 212, conforme seria compreendido por um técnico no assunto. O modulador de duração de impulso (PWM) tipicamente gera uma alta frequência e ruído associado que não deve alcançar o painel PV 202 por razões de segurança e outras. No sistema da Figura 2, o filtro DC 208 entre o painel PV 202 e o condutor DC 210 evita que tal ruído alcance o painel PV 202. O filtro DC 208 é um filtro DC convencional o qual efetivamente bloqueia o ruído do PWM evitando que alcance o painel PV 202. Qualquer filtro de tipo adequado pode ser usado para esta finalidade, ou o filtro pode ser omitido. [035] A carga AC 214 exige uma certa quantidade de eletricidade (ou energia) para operar otimamente. No caso de um motor, por exemplo, a operação ótima pode ser definida como alcançando uma velocidade desejada ou velocidade mínima desejada de rotação de motor. Alternativamente, a operação ótima pode ser aquela que permite que a carga AC opere com o mínimo de energia para operar. No caso em que a carga AC é uma bomba de água, a mínima energia operacional pode ser a energia que possibilita bomba de água a bombear água para uma altura ou volume específicos. [036] A quantidade mínima de energia requerida pela carga AC 214 delimita um nível de “voltagem requerida” correspondente para o condutor DC 210. Quando a carga AC 214 está operando em um estado mínimo ou exigido, a voltagem através do condutor DC 210 será maior do que ou igual à voltagem requerida. Em algumas situações, o output do painel PV 202 pode ser tal que quando o painel PV 202 está operando em seu MPPT, o output de voltagem Vmppt pelo painel PV 202 (e, portanto a voltagem através do condutor DC 210) é maior do que a voltagem requerida, desta forma indicando que o painel PV 202 está produzindo mais energia do que o mínimo de energia necessário para permitir que a carga AC 214 para permitir que a carga AC 214 opere na maneira desejada. Nesta situação, a corrente retirada da carga AC 214 pode ser aumentada de modo a reduzir a voltagem através do condutor DC 210 de volta para a voltagem mínima necessária. No caso da carga AC 214 ser uma bomba, isto pode ser alcançado pelo aumento da velocidade da bomba. [037] No caso em que a energia provida pelo painel PV 202, quando operando em seu ponto de energia máxima, não é suficiente para obter a operação mínima ou desejada da carga AC 214, existem três opções. A primeira opção é não operar a carga AC 214, uma vez que a energia do painel PV 202 não é suficiente para permitir que a carga AC 214 opere de maneira ótima. A segunda opção é operar a carga AC 214 em um estado abaixo do ótimo, o que pode ou não ser suficiente ou aceitável para o sistema como um todo. A terceira opção é acrescentar um ou mais suprimentos adicionais ao sistema de modo a fornecer energia adicional para a carga AC 214. [038] Na prática, as condições ambientais tais como variação de irradiação, temperatura e hora do dia podem fazer com que o output do painel PV 202 seja insuficiente para assegurar a operação ótima ou desejada da carga AC 214 a todo momento. Nesta situação, o usuário poderia seguir a opção dois, conforme indicado acima, e desta forma a operação da carga AC 214 pode ser ajustada de modo correspondente, tal que o output do painel fotovoltaico 202 seja suficiente para operar a carga AC 214 em um estado abaixo do ótimo. No exemplo do motor ou bomba, isto pode compreender a redução da velocidade de rotação do motor ou a redução da velocidade da bomba. [039] Freqtientemente, não é recomendável operar a carga AC em um estado abaixo do ótimo. Portanto, o usuário iria preferir a opção três acima, se possível. De modo a obter a operação ótima ou desejada da carga AC em ocasiões em que o painel PV 202 é incapaz de prover output suficiente, a energia adicional pode ser obtida de outras fontes. Na modalidade mostrada na Figura 2, esta energia adicional é fornecida por uma rede AC 204 a qual, em combinação com o output do painel fotovoltaico 202, é capaz de prover energia suficiente para permitir a operação ótima ou desejada da carga AC 214. Ao escolher a opção três, deve-se levar em consideração os preços atuais da energia no período do dia, os quais podem não ser aceitáveis para o usuário. [040] Quando, na ausência de outras fontes de energia, o painel PV 202 operando em seu ponto máximo de energia é incapaz de prover output suficiente para alimentar a carga AC 214 por si só, a voltagem através do condutor DC 210 é reduzida abaixo do nível exigido. A redução na voltagem através do condutor DC 210 abaixo da voltagem exigida indica para o inversor 212 que energia insuficiente está sendo provida para a carga AC 214 e, portanto mais energia deve ser retirada de outras fontes de energia. Na Figura 2, esta outra fonte de energia é a rede AC 204. A rede AC 204 pode alimentar o condutor DC 210 com a energia adicional exigida para permitir a operação ótima ou desejada da carga AC 214. Um transformador de input 205 e um retifícador AC-DC controlado conecta eletricamente a carga AC 214. Um transformador de input 205 e um retifícador AC-DC 206 conectam eletricamente a rede AC 204 ao conector DC 210. O retifícador AC-DC 206 controlado converte o output AC da rede AC 204 para um output DC. No arranjo da Figura 2, este output DC pode ser alimentado ao condutor DC 210. [041 ] Através do controle de um limite de corrente no retifícador AC-DC controlado, uma quantidade apropriada de energia adicional para compensar o output insuficiente do painel PV 202 é provida pela rede AC 204 ao condutor DC 210. Isto faz com que a voltagem através do condutor DC 210 aumente até o nível exigido, indicando ao inversor 212 que a carga AC 214 está sendo suprida com energia suficiente para realizar a operação ótima ou desejada. [042] A rede AC 204 output uma voltagem AC a qual permanece razoavelmente constante (tipicamente cerca de 1000V para algumas cargas AC), portanto o limite de corrente no retifícador controlado AC-DC 206 é controlado de modo que somente a energia mínima requerida pela rede AC 204 é retirada. Ao retirar somente a quantidade mínima de energia da rede AC 204, somente se incorrem em custos mínimos, uma vez que a maior parte da energia fornecida vem do painel PV 202. [043] A limitação de corrente no retifícador controlado AC-DC 206 pode ser alcançada por meio de tiristors conforme seria compreendido por um técnico no assunto. O limite da corrente é controlado da seguinte maneira: uma quantidade pré-determinada de energia é demandada pela carga AC 214 para permitir que a carga AC 214 opere em um nível ótimo ou exigido, o qual é representado pelo nível da voltagem requerida através do condutor DC 210. O sistema na Figura 2 terá o objetivo de obter toda a energia necessária pela carga AC 214 do painel PV 202. No entanto, conforme descrito acima, em determinados períodos o painel PV 202 terá de ser assistido pela rede AC 204. O inversor 212 determina a extensão até a qual o limite da corrente no retificador AC-DC 206 deve ser aumentado de modo que a energia suprida pela rede AC 204, em combinação com a energia suprida pelo painel PV 202 alcança os requisitos de energia da carga AC 214, e o limite da corrente no retificador AC-DC 206 é ajustado de acordo. Isto resulta em um aumento da voltagem através do condutor DC 210 - de uma voltagem mais baixa até a voltagem requerida uma vez que o suprimento de energia da rede AC 214 tenha sido aumentado. Esta mudança na voltagem através do condutor DC 210 representa a energia da carga AC 214 mudando de uma energia insuficiente até uma energia mínima suficiente para a operação ótima ou exigida. [044] Durante a operação do sistema da Figura 2, a voltagem através do condutor DC 210 pode reduzir para menos do que a voltagem necessária mesmo na presença de fontes adicionais de energia. Por exemplo, a voltagem através do condutor DC 210 pode inicialmente ser igual à voltagem necessária, mas, devido a flutuações no output do painel PV 202 como resultado de variação na irradiação, temperatura e hora do dia, a voltagem através condutor DC 210 pode reduzir abaixo da voltagem necessária, mesmo quando o painel PV 202 e a rede AC 204 estão ambas sendo output para o condutor DC 210. De acordo com uma modalidade, o nível de voltagem no condutor DC 210 é, portanto monitorado regularmente e o limite da corrente no retifícador AC-DC controlado é alterado regularmente para prover mais ou menos energia da rede AC 204, de acordo com a voltagem instantânea no condutor DC 210, de modo que as demandas de energia da carga AC 214 possam ser supridas através do tempo. [045] Inversamente, a voltagem através do condutor DC 210 pode aumentar para um valor maior do que a voltagem necessária quando tanto o painel PV 202 e a rede AC 204 estão sendo usadas como fornecedoras. Por exemplo, o painel PV 202 pode estar operando em seu ponto de energia máximo e trabalhando junto com a rede AC 204 para fornecer incialmente a energia mínimo requerido para a carga AC 214. Neste ponto no tempo, o limite da corrente no retifícador AC-DC controlado 206 é estabelecido em um valor que permite que a rede AC 204 forneça energia suficiente de tal modo que, juntamente com a energia fornecida pelo painel PV 202, os requisitos mínimos de energia da carga AC 214 são fornecidos. Devido a flutuações no output do painel PV 202 conforme mencionado acima, o output do painel PV 202 pode aumentar de tal modo que, quando o painel PV 202 está operando em seu ponto de energia máximo juntamente com a rede AC 204, a carga AC 214 está recebendo mais energia do que o mínimo de energia necessário. [046] Neste cenário, uma opção é para o inversor 212 ajustar a operação da carga AC 214 para retirar mais corrente do painel PV 202, dessa forma reduzindo o output de voltagem pelo painel PV 202 e reduzindo a voltagem através do condutor DC 210 como resultado. Isto significa que o output do painel PV 202 não é mais igual à Vmppt, e, portanto, o painel PV 202 não está operando em seu ponto máximo de energia. Esta abordagem não é usualmente desejada, no entanto, uma vez que é provavelmente mais econômico retirar o máximo de energia possível do painel PV 202. Portanto, uma abordagem mais economicamente eficaz seria manter o painel PV 202 em seu ponto de energia máximo, e ao invés disso alterar o limite da corrente no retificador AC-DC 206 controlado de modo a retirar menos energia da rede AC 204. Em alguns casos, as flutuações no output do painel PV 202 podem ser de tal ordem que a energia da rede AC 204 não é mais necessária e o painel PV 202 sozinho é capaz de fornecer energia suficiente para operar a carga AC 218 em um estado ótimo. Neste caso, o limite da corrente no retificador AC-DC controlado 206 pode ser reduzido para 0A de tal modo que nenhuma energia é fornecida pela rede AC 204. Ao evitar retirar energia, ou somente o mínimo de energia necessária da rede AC 204 custos são economizados. [047] O MPPT pode ser realizado de forma diferente quando a carga AC 214 está sendo suprida tanto pelo painel PV 202 como pela rede AC 204. Quando a carga AC 214 está apenas sendo suprida pelo painel PV 202, o software MPPT no inversor 212 maximiza o output de energia do painel PV 202 pelo controle da quantidade de corrente retirada pela carga AC 214 do painel PV 202, de modo a manter o output de voltagem do painel PV 202 igual à Vmppt, conforme descrito previamente. No entanto, quando a carga AC 214 está sendo suprida tanto pelo painel PV 202 como pela rede AC 204, o output de voltagem do painel PV 202 pode ser mantido igual à Vmppt, sem alterar a operação da carga AC 214; desta forma sempre assegurando que o máximo de energia é retirado do painel PV 202. Ao invés disso, a corrente adicional pode ser fornecida para a carga AC 214 pelo controle da quantidade de corrente retirada da rede AC 204 por meio do retificador AC-DC controlado 206. Portanto, pode-se retirar menos corrente do painel PV 202, desta forma permitindo o output da voltagem pelo painel PV 202 para que seja igual à Vmppt, e a rede AC 204 pode compensar a redução na corrente retirada pelo painel PV 202 ao prover mais energia para a carga AC 214. [048] Portanto, a carga AC 214 pode operar no modo ótimo o tempo todo - sendo efetivamente “cego” para quaisquer flutuações de output de energia do painel PV 202 — enquanto ainda utiliza o máximo de energia possível, desta forma obtendo a melhor eficácia, do painel PV 202. [049] Caso não seja desejável ou possível para que a rede AC 204 forneça mais energia devido ao custo, ou outras razões, ainda mais corrente pode ser retirada do painel PV 202 quando tanto o painel PV 202 como a rede AC 204 estão suprindo a carga AC 214 por meio do controle da quantidade de corrente retirada da carga AC 214, conforme descrito anteriormente. [050] De acordo com uma modalidade, um algoritmo é empregado para ajustar automaticamente o limite da corrente no retificador AC-DE 206 de modo a manter a voltagem através do condutor DC 210 o mais próximo possível da voltagem necessária. Tal algoritmo pode ter alguma ou toda a voltagem atual através do condutor DC 210, a voltagem requerida através do condutor DC 210, o output de voltagem do painel PV 202, a energia requerida através do condutor DC 210, o output de voltagem do painel PV 202, a energia exigida pela carga AC 214, a tabela de custos de eletricidade da rede AC 204 e o limite de corrente e/ou voltagem e energia no retificador AC-DC 206 como variáveis. O algoritmo pode ser empregado por software processado em qualquer meio de processamento adequado. Por exemplo, no arranjo da Figura 2, software de inversão no inversor 212 pode empregar tal algoritmo. [051] Portanto, o inversor 212 equilibra os objetivos de alcançar o MPPT para o painel PV 202, atingir as demandas da carga AC 214 e controlar o nível atual no retificador AC-DC 206 de modo a manter o custo da extração de energia da rede AC 204 o mais baixo possível. [052] O condutor DC 210 e inversor 212 podem ser uma unidade integral denominada como um “impulsor” ou podem, altemativamente, ser unidades separadas conectadas eletricamente. Inversores usualmente tem um condutor DC associado, mas um condutor DC separado pode ser atraentes em algumas situações, por exemplo, caso seja necessário um condutor DC de voltagem maior. Um condutor DC e inversor projetados para output uma alta voltagem AC, tal como um condutor DC de alta voltagem e inversor projetado para output 690Vac, podem apresentar um condutor DC de voltagem máxima de 1150Vdc.

Isto provavelmente será consideravelmente mais caro do que um condutor DC de baixa voltagem e inversor projetado para output uma voltagem AC mais baixa, por exemplo, 400Vac. Um condutor DC de baixa voltagem assim, e um inversor podem ter um condutor DC de voltagem máxima de 800Vdc, por exemplo. O custo para comprar um condutor DC e inversor associado, tal como um condutor DC 210 e inversor 212 tipicamente aumentam com o aumento da energia. Para uma dada energia, um impulsor projetado para output 400Vac apresentaria um valor corrente muito mais alto do que um impulsor projetado para output 690Vac teria. Tem sido reconhecido aqui que um valor de corrente mais alto é desejável de modo a permitir que a carga AC retire mais energia, se necessário, para permitir que o sistema resultante tenha flexibilidade operacional aumentada. Tem sido ainda reconhecido que não é necessário usar um impulsor de energia muito alta, que pode output alta voltagem e permitir que uma grande quantidade de energia sejam dali retiradas. Ao invés disso, resultados confiáveis podem ser obtidos usando um impulsor de energia relativamente baixa (e, portanto, baixo custo), o que permite que uma quantidade relativamente grande de energia seja retirada, mas que tem um output de voltagem baixo (por exemplo, 400Vac). [053] Uma vês que o output de voltagem da rede AC 204 é estabelecida como um valor padrão, tipicamente cerca de lOOOVac para cargas AC de alta energia, de acordo com uma modalidade, de modo que o sistema da Figura 2 seja capaz de usar um condutor DC de baixa custo ou impulsor 210, 212 com um condutor DC de voltagem máxima de 800Vdc, um meio de conversão está localizado entre a rede AC 204 e o retificador AC-DC controlado 206. No sistema da Figura 2, o meio de conversão é um transformador de input 205. O transformador de input 205 recebe o fornecimento de lOOOVac da rede AC 204 e reduz esta voltagem para uma voltagem mais baixa, por exemplo, 575Vac, que o transformador de input 205 fornece para o retificador AC-DC controlado 206. A conversão de uma voltagem AC para uma voltagem DC pelo retificador AC-DC controlado 206 resulta de modo inerente em um output de voltagem ligeiramente aumentado do retificador AC-DC controlado 206, por exemplo, 660Vdc. Uma vez que a rede AC 204 é uma fonte de voltagem, não é possível para a corrente do output do retificador AC-DC controlado 206 ser injetada no condutor DC 210 a não ser que o output de voltagem DC do retificador AC-DC controlado 206 seja maior do que o nível de voltagem através do condutor DC 210. O painel PV 202 é uma fonte de corrente e, portanto é sempre capaz de fornecer corrente para o condutor DC 210 independentemente dos níveis de voltagem. A voltagem máxima operacional (Vmppt máximo) do painel PV 202 estabelece a voltagem máxima através do condutor DC 210, que pode, por exemplo, ser 630Vdc. De acordo com uma modalidade, o transformador de input 205 e retificador AC-DC controlado 206 são, portanto escolhidos de tal modo que o output de voltagem do retificador AC-DC controlado 206 seja sempre maior do que a voltagem máxima operacional do painel PV 202 para assegurar que a corrente da rede AC 204 possa alcançar o condutor DC 210. [054] Conforme mencionado acima, para uma dada corrente, um impulsor (compreendendo um condutor DC e inversor) projetado para output um voltagem AC mais baixa terá valor de corrente aumentado. No entanto, a carga AC que está sendo conduzida pelo impulsor pode demandar uma voltagem AC mais alta do que o output do impulsor. Por exemplo, a carga AC 214 pode ser uma carga AC de alta voltagem, tal como uma carga de 690Vac-1000Vac com uma faixa de energia acima de 200kW. Um exemplo típico de uma carga AC de alta voltagem é um motor que move uma bomba de água em uma planta de processamento de esgoto. Para carga de tão alta voltagem AC, de modo a usar um condutor DC de baixa voltagem e inversor (“impulsor”) projetado para output uma voltagem AC mais baixa do que aquele demandada pela carga AC 214 (por exemplo, 400Vac), meios de conversão são necessários para aumentar o output da voltagem do inversor 212. O meio de conversão pode ser um transformador de output 213. A voltagem do condutor DC 210 é determinada pela voltagem de operação (Vmppt para dadas condições ambientais) do painel PV 202, conforme descrito anteriormente. A voltagem mínima operacional do painel PV 202 pode ser de 550Vdc, por exemplo. Sob algumas condições ambientais, por exemplo, alta temperatura, o output de voltagem do inversor 212, após converter a voltagem do condutor DC 210 de uma voltagem DC para uma voltagem AC, pode ser menor do que a voltagem mínima operacional do painel PV 202 devido ao processo de conversão. Por exemplo, para uma voltagem operacional mínima do painel PV 202 de 550Vdc, o output do inversor 212 pode ser de apenas 340Vac. A carga AC 214 demanda uma voltagem entre 690Vac e lOOOVac para operar, portanto o transformador output 213 converte o output de voltagem do inversor 212 para uma voltagem mais alta. Neste exemplo, o transformador de output 213 converte o output de voltagem do inversor 212 de 340Vac para lOOOVac. [055] Portanto, de modo a permitir que uma ampla gama de valores de corrente seja retirada pela carga AC 214, tem sido aqui reconhecido que é preferível e mais econômico usar um impulsor projetado para output uma voltagem AC mais baixa, por exemplo, 400Vac, em conjunção com o transformador de output 213 do que usar um impulsor projetado para output uma voltagem AC mais alta, por exemplo, 690Vac. [056] Condições ambientais podem fazer com que o output de energia do painel PV 202 diminua tanto que o output de energia do painel PV 202 se toma insuficiente para manter uma conexão com o condutor DC 210, e o painel PV 202 neste caso irá se desconectar do condutor DC 210. Neste caso a rede AC 204 pode suprir toda a energia demandada pela carga AC 214 para permitir que a carga AC 214 opere da maneira desejada. Nesta situação a voltagem através do condutor DC 210 é igual ao output de voltagem do retificador AC-DC controlado 206. Esta situação pode ocorrer durante a noite, por exemplo, quando o painel PV 202 é incapaz de operar. [057] O sistema da Figura 2 pode ainda compreender um filtro sinusoidal (não ilustrado) localizado entre o inversor 212 e o transformador de output 213. O PWM no inversor 212 reduz a performance de um transformador convencional tal como um transformador de output 213, e o filtro sinusoidal é, portanto capaz de reduzir o efeito do PWM no transformador de output 213. Ao usar um filtro sinusoidal, um transformador convencional tal como um transformador de output 213 pode ser usado no sistema da Figura 2, e dessa forma um sistema mais simples e econômico é provido. Altemativamente, a função do filtro sinusoidal pode ser incorporada em um transformador que podería então ser posicionado no sistema da Figura 2 ao invés do filtro sinusoidal e do transformador de output 213. [058] O sistema da Figura 2, portanto, provê um sistema eficiente para operar uma carga AC de alta voltagem usando uma combinação de um painel PV e uma rede AC. O sistema é configurado de tal modo que a energia da rede AC somente é usada quando necessário para a carga AC, e somente a quantidade mínima de energia é retirada. De acordo com uma modalidade, há ainda mais economia através do uso de um condutor DC e inversor (ou impulsor) projetado para output uma voltagem relativamente baixa (400Vac), em conjunção com transformadores de input e output, enquanto ainda provê um sistema confiável para alimentar uma carga AC de alta voltagem. Desse modo o custo de um condutor DC e inversor (ou unidade de impulsor) projetados para output tanto uma alta corrente como uma alta voltagem (690Vac), é evitado. Portanto, tem sido aqui reconhecido que, uma vez que a rede AC fornece uma voltagem muito alta (lOOOVac) e a carga AC requer tanto uma voltagem muito alta para operar (690Vac lOOOVac) como uma gama de valores de corrente para trabalhar, os meios de conversão AC (tais como transformadores), em conjunção com um condutor DC e inversor (impulsor) projetados para output uma voltagem AC baixa, provêm um sistema flexível e econômico para alimentar uma carga AC. [059] Meios de conversão alternativos tais como conversores DC/DC podem ser usados. No entanto, conversores DC/DC representam um aumento considerável no custo, devido em parte aos custos adicionais relativos à fiação associada com o uso de um conversor DC/DC, uma vez que se toma necessário empregar fiação muito mais grossa. Ademais, o uso de um conversor DC/DC também aumenta a complexidade do sistema sobre os transformadores e a configuração do retifícador AC-DC controlado 206 apresentado na Figura 2, e, portanto, o uso de um conversor DC/DC usualmente não é desejável. [060] Uma segunda modalidade é mostrada a título de exemplo na Figura 3, e compreende um sistema 300. No sistema 300, o painel PV 202 e a rede AC 204 trabalham juntas como parte de um sistema “multi jog” para operar múltiplas cargas AC 214a, 214b. Como na primeira modalidade mostrada na Figura 2, o painel PV 202 está conectado ao condutor DC 210 por meio de um filtro DC 208. Um suprimento AC tal como a rede 204 está conectada através de um transformador de input 205 e um retifícador AC-DC 206 ao condutor DC 201, conforme previamente descrito. O condutor DC 210 conecta aos inversores múltiplos 212a, 212b para converter o output de DC do condutor DC 210 para o output AC de cada inversor 212a, 212b. Novamente, da mesma maneira que na primeira modalidade mostrada na Figura 2, cada inversor 212a, 212b se conecta ao respectivo transformador de output 213a, 213b para aumentar o nível de voltagem AC até um nível exigido para a carga. O output dos transformadores de output 213a e 213b está conectado a uma respectiva carga 214a, 214b. [061] Uma carga AC 214a age como máster, e a outra 214b age como escrava. Se o condutor DC 214 é suprido somente pelo painel PV 202, o inversor 212a da carga máster AC 214a controla a quantidade de corrente retirada pela carga máster AC 214a para assegurar que o máximo de energia seja retirada do painel PV 202, conforme previamente descrito. Portanto, o inversor 212a da carga máster AC 214a controla o MPPT do painel PV 202. O software do inversor 212a determina a voltagem através do condutor DC 210 que corresponde ao Vmppt do painel PV 202. Uma vez que a voltagem através do condutor DC 210 correspondente ao Vmppt do painel PV 202 tenha sido determinada, esta voltagem é comunicada ao outro inversor 212b, que opera sua respectiva carga escrava AC 214b, e ambas as cargas AC 214a e 214b operam de tal forma que retiram corrente suficiente do painel PV 202 para que este nível de voltagem através do condutor DC 210 seja alcançado. [062] Se tanto o painel PV 202 como a rede AC 204 alimentam o condutor DC 210, a energia suprida pelas cargas AC 214 a e 214b pode ser de tal ordem que a operação tanto da carga máster AC 214a como da carga escrava 214b é obtida o tempo inteiro, dependendo das necessidades do usuário. Esta operação desejada pode ser alcançada pelo aumento ou redução da corrente fornecida pela rede AC 204, conforme descrito previamente, que pode ou não ser aceitável para o usuário, levando em consideração o custo da retirada de energia da rede AC 204 naquele período. [063] No sistema da Figura 3, como há mais de uma carga AC, a energia fornecida precisa ser maior de modo que ambas as cargas AC 214a e 214b possam operar conforme desejado. Devido ao aumento da demanda de energia de múltiplas cargas AC, em algumas situações somente a carga máster AC 214a pode ser operada. Este pode ser o caso, por exemplo, se o painel PV 202 é somente capaz de suprir energia suficiente para permitir a operação desejada da carga máster AC 214a. O custo da eletricidade em um período específico do dia, ou exigências do sistema podem significar que uma escolha seja feita para não suprir energia da carga AC 204 em tal período, e assim somente a carga AC 214a pode estar operacional. Altemativamente, caso desejado, energia adicional pode ser provida pela rede AC 204 para permitir a operação tanto da carga máster AC 214a como da carga escrava AC 214b. A decisão se deve-se ou não retirar energia da rede AC 204 pode estar baseada nas necessidades do sistema e/ou programação específica dos custos de eletricidade para aquela parte do dia, que pode ser incorporado em um algoritmo no inversor 212a que controla o retificador AC-DC 206. [064] O sistema da Figura 3 pode inicialmente alimentar apenas a carga máster AC 214a. No entanto, conforme a primeira modalidade ilustrada na Figura 2, em algumas situações o output do painel PV 202 pode ser de tal ordem que, uma vez que o MPPT tenha sido realizado, a voltagem através do condutor DC 210 seja maior do que a voltagem mínima exigida para a carga máster AC 214a, indicando, portanto, que a carga máster AC 214a está recebendo mais energia que o mínimo de energia exigido para operar de uma maneira ótima ou desejada. No entanto, a energia recebida pela carga máster AC 214a pode ainda não ser suficiente para alimentar tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 214b simultaneamente. O inversor 212a, portanto ajusta o output de energia do painel PV 202 para um ponto desviado e longe do ponto do MPPT, desta forma fazendo com que o painel PV 202 output menos energia pelo controle da quantidade de corrente retirada do painel PV 202 de tal modo que o output da voltagem do painel PV 202 não seja igual à Vmppt. Portanto, nesta situação o painel PV 202 tem a capacidade de prover mais energia do que aquela exigida pela carga máster AC 214a, mas o MPPT é ajustado pelo inversor 212a para assegurar que a voltagem requerida do condutor DC 210 não seja excedida. [065] O painel PV 202 pode ser capaz de fornecer uma quantidade consideravelmente maior de energia do que aquela exigida pela carga máster AC 214a. Por exemplo, o painel PV 202 pode ser capaz de prover 130% da energia exigida. Isto provê o sistema da Figura 3 com a opção de operar somente com a carga máster AC 214a em um estado ótimo (em 100% das necessidades de energia da carga máster AC 214a) pelo ajuste do output do painel PV 202 de tal modo que somente 100% da energia requerida pela carga máster AC 214a alcance a carga máster AC 214a, ou operando tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 214b embora em um estado potencialmente sub-ótimo. Por exemplo, Quando o painel PV 202 é capaz de suprir 130% da energia exigida pela carga máster AC 214a, o inversor pode permitir que o painel PV 202 trabalhe com seu ponto máximo de potência e forneça 130% da energia para a carga máster AC 214a. Uma vez que a carga máster AC 214a não necessita de toda esta energia, o software no inversor máster 212a dispara a operação do inversor escravo 212b e a carga escrava AC 214b e uma porção da energia output pelo painel PV 202 é provida para a carga escrava AC 214b. Isto permite que tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 212a operem simultaneamente. Por exemplo, tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 212a poderiam operar a 65% de sua energia máxima ou desejada. A energia máxima ou desejada para operar tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 214b podería ser igual, ou altemativamente, as cargas máster a escrava AC 214a e 214b podem ter requerimentos distintos respectivamente de carga ótima ou desejada. [066] A operação de duas cargas AC com energia reduzida pode ser atraente em algumas instâncias, dependendo das necessidades do sistema. Tanto a carga máster AC 214a como a carga escrava AC 214b podem altemativamente ser operadas em um estado ótimo pela complementação do output de energia pelo painel PV 202 com energia suprida pela rede AC 204 da maneira previamente descrita com relação à Figura 2. Isto pode ou não ser desejável, dependendo das necessidades do sistema, e nos custos da eletricidade no período. [067] Embora somente duas cargas AC tenham sido descritas no sistema da Figura 3, qualquer número de cargas AC podería estar presente. Por exemplo, quatro cargas AC poderíam estar presentes compreendendo uma carga máster AC e três cargas escravas AC. [068] Múltiplos retificadores tal como o retificador AC-DC controlado 206 podem ser usados caso o input de energia da rede AC 204 que é necessária para assegurar a operação ótima ou desejada de múltiplas cargas AC seja maior do que aquela suportada por um único retificador. Adicionalmente, múltiplos retificadores podem ser usados para assegurar que cada carga AC seja independente de qualquer outra carga AC. [069] Ainda, múltiplos condutores DC podem estar presentes, desta forma alimentando cada carga AC com seu próprio inversor e a combinação de condutor DC (“impulsor”)· [070] Qualquer suprimento AC pode ser usado em conjunção com o painel PV, e o suprimento AC não está limitado à rede AC. [071] Outra fonte de energia renovável pode ser usada, ao invés de, ou em adição a, um painel PV. [072] De acordo com uma modalidade, mais de dois fornecimentos de energia podem ser controlados de modo a prover o suprimento de energia necessário para a carga final. [073] As demandas de energia na carga podem variar através do tempo e/ou a capacidade de uma das fontes de energia pode se alterar através do tempo, por exemplo, devido a mudanças em fatores ambientais. Os princípios do método aperfeiçoado aqui descrito podem ser aplicados a operação de controle dos suprimentos de energia — incluindo o controle de se e quando cada um deles deve ser usado para fornecer energia, e, quando usados, até quanto - para assegurar que as demandas de energia da carga sejam supridas de uma maneira econômica, eficaz e confiável. [074] O método e o sistema aperfeiçoados aqui descritos, portanto, possibilitam a operação demandada por uma ou mais cargas AC. As cargas AC são, de acordo com uma modalidade, supridas exclusivamente por um painel PV quando possível, mas, no caso em que a energia suprida pelo painel PV não seja suficiente, o sistema retira somente o mínimo de energia necessário para assegurar a operação ótima ou exigida pelas cargas AC de um suprimento AC. Assim, o sistema descrito provê economia substancial de custos através do uso de energia renovável gerada por um usuário final como fonte primária e somente buscando energia do suprimento AC quando o suprimento de energia renovável não é suficiente. Ainda, somente um mínimo de energia exigido é retirado do suprimento AC, desta forma mantendo economia ambiental e de custos. [075] A expressão “operação ótima” tem sido usada para descrever a operação de uma carga AC que é desejada por um operador do sistema em um certo momento no tempo. No entanto, esta expressão não deve ser compreendida como limitativa e outra expressão pode ser usada. Por exemplo, “operação ótima” da carga AC pode significar a carga AC trabalhando em sua máxima eficiência, em termos de, por exemplo, custo financeiro ou consumo de energia. No exemplo da carga AC sendo um motor, “operação ótima” pode ser o motor funcionando em velocidade máxima de rotação ou em seu nível de potência mais eficiente. No exemplo em que a carga AC é uma bomba de água, “operação ótima” pode ser a bomba bombeando água para uma altura ou volume requeridos em certo período. Altemativamente, “operação ótima” pode ser a operação da carga AC que é aceitável para o operador, levando em conta custos de eletricidade e as necessidades do sistema. [076] A expressão “painel PV” foi aqui usada para descrever uma ou mais células fotovoltaicas. Qualquer outra expressão adequada, tal como “rede PV” ou “painel solar” pode ser usada altemativamente. [077] O suprimento de energia de uma carga final para duas ou três fontes, tal como aqui descrito pode ser monitorado ou controlado por quaisquer meios adequados, tais como um controlador industrial, um processador tal como um microprocessador, ou um computador. Um computador, tal como um computador de uso geral, pode ser configurado ou adaptado para executar os métodos descritos. Em uma modalidade, o computador compreende um processador, uma memória, e um display. Tipicamente, estes estão conectados a uma estrutura condutora central, sendo o display conectado através de um adaptador de display. O computador pode ainda compreender um ou mais dispositivos de input (tais como um mouse e/ou teclado) e/ou um adaptador de comunicações para conectar o computador a outros computadores ou redes. Estes também estão tipicamente conectados a estrutura condutora central, sendo o dispositivo de input conectado através de um adaptador de dispositivo de input. [078] Durante a operação o processador pode executar instruções executáveis por computador mantidos na memória e os resultados do processamento são mostrados para o usuário no display. Os inputs do usuário para controlar a operação do computador podem ser recebidos via dispositivos de input. [079] Um meio legível por computador (por exemplo, um disco transmissor ou sinal transmissor) tendo instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que o computador execute os métodos descritos pode ser provido. [080] As modalidades foram descritas apenas como exemplos. Será apreciado que variações das diversas modalidades podem ser feitas. Por exemplo, a carga AC pode ser qualquer carga que requeira um voltagem AC para operar. O filtro DC 208 pode ser qualquer filtro que alcance o efeito desejado de bloquear o ruído do PWM para que não atinja o painel PV 202. O filtro sinusoidal descrito pode ser qualquer filtro destes, que reduza o efeito do PWM no transformador de output 213. Altemativamente, o transformador de ouput 213 pode incluir a funcionalidade de tal filtro, de modo que os mesmo benefícios da redução do PWM no transformador de output 214 sejam alcançados sem incluir um filtro independente no sistema.

Claims

1. Método para controlar um suprimento de energia elétrica para uma carga AC, caracterizado pelo fato de que a referida carga tem um limiar de energia associado, em que o referido método compreende: Prover um impulsor configurado para output uma voltagem AC mais baixa do que aquela requerida para a carga, em que o impulsor apresenta um input e está configurado para output para um primeiro meio de conversão de voltagem antes que a energia do impulsor seja output para a carga; Usar uma primeira fonte de energia elétrica para gerar uma primeira quantidade de energia para suprir a carga, em que a referida primeira fonte de energia elétrica compreende uma fonte renovável e em que a primeira fonte de energia elétrica é posicionada para output energia para o input do impulsor; Comparar a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica com o limiar de energia associado com a carga; Como resultado de tal comparação, determinar se será necessário suprir energia para a carga da primeira fonte de energia e ainda, determinar se será necessário suprir uma segunda quantidade de energia da carga a partir de uma segunda, diferente fonte de energia elétrica, sendo a segunda fonte de energia elétrica posicionada para output para um segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia da segunda fonte de energia elétrica seja output para o input do impulsor; e Caso seja determinado que a segunda fonte de energia elétrica deva ser usada para suprir uma segunda quantidade de energia para a carga, controlar o output da segunda fonte de energia elétrica de modo que uma quantidade combinada de energia suprida a partir a primeira e da segunda fontes de energia elétrica atinge o limiar de energia associado com a carga.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de energia elétrica compreende uma ou mais células fotovoltaicas (PV), e/ou opcionalmente, o método compreendendo ainda a etapa de controlar o output da primeira fonte de energia elétrica de modo que a primeira quantidade de energia elétrica seja maximizada.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de incluir ainda a etapa de, quando a etapa de comparação da reivindicação 1 indicar que há um déficit na quantidade entre a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica para suprir a carga e o limiar de energia associado com a carga, controlar o output da segunda fonte de energia elétrica, de modo que a segunda quantidade de energia gerada pela segunda fonte de energia elétrica esteja o mais próximo possível da referida quantidade em déficit.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de energia elétrica é posicionada para prover energia elétrica em uma voltagem substancialmente constante, e em que o método compreende controlar um nível de corrente para a segunda fonte de energia elétrica de modo a controlar a segunda quantidade de energia suprida par a carga pela segunda fonte de energia elétrica, e opcionalmente em que a etapa de controlar o nível corrente para a segunda fonte de energia elétrica seja realizado por um transformador.

5. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o limiar de energia associado com a carga compreende uma quantidade de energia requerida pela carga de modo a alcançar uma demanda operacional, e opcionalmente em que a referida demanda operacional compreende qualquer um de: operar a uma velocidade predeterminada, operar a um torque predeterminado, ou operar para alcançar uma altura ou volume predeterminados de fluido, e ainda, opcionalmente, em que operar a uma velocidade predeterminada, torque predeterminado, ou altura ou volume de fluido predeterminado compreende operar em velocidade máxima, torque máximo ou máximo de altura e volume de fluido, respectivamente.

6. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o impulsor compreende um condutor e um inversor eletricamente conectados ao condutor, e opcionalmente em que o limiar de energia associado com a carga é representado por um limiar de voltagem do condutor ou impulsor.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o inversor é posicionado para output para o Segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia do inversor seja output para a carga.

8. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de compreender repetir as etapas da reivindicação 1 periodicamente.

9. Método de operação de uma carga, caracterizado pelo fato de compreender controlar o suprimento de energia elétrica para a referida carga, confonne definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Computador, processador, ou controlador, caracterizado por ser adaptado para executar o método de qualquer reivindicação precedente.

11. Meio legível por computador, caracterizado por compreender instruções legíveis por executáveis por computador, adaptadas para fazer com que um sistema de computador execute o método de qualquer reivindicação 1 a 9.

12. Sistema para controlar um suprimento de energia elétrica para uma carga AC, caracterizado pelo fato de que a referida carga tem um limiar de energia associado, em que o sistema compreende: um impulsor configurado para output uma voltagem AC mais baixa do que aquela requerida pela carga, tendo o impulsor um input e sendo posicionado para output para um primeiro meio de conversão de voltagem antes que a energia do impulsor seja output para a carga; uma primeira fonte de energia elétrica posicionada para gerar uma primeira quantidade de energia elétrica par suprir a carga, em que a referida primeira fonte de energia elétrica compreende uma fonte renovável e em que a primeira fonte de energia elétrica é posicionada para output energia para o input do impulsor; meios para comparar a primeira quantidade de energia gerada pela primeira fonte de energia elétrica com o limiar de energia associado com a carga; uma segunda fonte de energia elétrica posicionada para output para um segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia da segunda fonte de energia elétrica seja output para o input do impulsor; meios para determinar se, como resultado de tal comparação, será necessário suprir energia para a carga, partir da primeira fonte de energia elétrica, e meios para determinar ainda se será necessário suprir uma segunda quantidade de energia para a carga a partir da segunda fonte de energia elétrica; e meios para controlar o output da segunda fonte de energia elétrica de modo que, caso seja determinado que a segunda fonte de energia elétrica deva ser usada para suprir uma segunda quantidade de energia para a carga, uma quantidade combinada de energia suprida para a carga a partir da primeira e da segunda fontes de energia elétrica alcança o limiar de energia associado com a carga.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte de energia elétrica compreende uma ou mais células fotovoltaicas (PV), e/ou opcionalmente em que a segunda fonte de energia elétrica compreende uma rede de corrente alternada (AC).

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 e 13, caracterizado pelo fato de que a segunda fonte de energia elétrica é posicionada par prover energia elétrica a uma voltagem substancialmente constante e em que meios para controlar o output da segunda fonte de energia elétrica são posicionados para controlar o nível de corrente para a segunda fonte de energia elétrica, suprida para a carga pela segunda fonte de energia elétrica.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o meio para controlar o output da segunda fonte de energia elétrica compreende um retificador.

16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o impulsor compreende um condutor e um inversor eletricamente conectado ao condutor.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o inversor é posicionado para output para o segundo meio de conversão de voltagem antes que a energia do inversor seja output para a carga.

18. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato de que o primeiro meio de conversão de voltagem compreende um transformador, e/ou em que o segundo meio de conversão de voltagem compreende um transformador.

19. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de compreender um primeiro filtro, em que a primeira fonte de energia elétrica é posicionada para output para o primeiro filtro, e opcionalmente, o sistema compreende ainda um segundo filtro, em que o inversor é posicionado para output para o segundo filtro antes de ser output para o segundo meio de conversão de voltagem, ou em que o impulsor é posicionado para output para o segundo filtro antes de ser output para o segundo meio de conversão de voltagem.

20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, caracterizado pelo fato de que a carga é um motor AC ou uma bomba AC.