BR112021000466A2 - Inversor com proteção de circuito intermediário - Google Patents

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Friedrich Oberzaucher
Gerhard Wallisch
Joachim Danmayr
Andreas Luger
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Fronius International Gmbh
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Abstract

inversor com proteção de circuito intermediário. a presente invenção refere-se a inversor (1) com conversor cc/cc (4) que converte corrente contínua recebida de fonte de tensão cc (3) em uma tensão de circuito intermediário (de conexão) de um circuito intermediário (5), um conversor cc/ca (6) que converte a tensão de circuito intermediário em uma tensão ca, e compreendendo uma unidade de monitoramento (8) que monitora capacitores do circuito intermediário (5) para proteção contra sobretensões, a unidade de sobretensão (8), se uma sobretensão ocorrer em pelo menos um dos capacitores do circuito intermediário (5), desacoplando a fonte de tensão cc (3) do circuito intermediário (5) por atuação do conversor cc/cc (4).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INVER- SOR COM PROTEÇÃO DE CIRCUITO INTERMEDIÁRIO".
[1] A presente invenção refere-se a um método e um dispositivo para proteger um circuito intermediário (de conexão) inversor dentro de um inversor.
[2] Os inversores geralmente servem para converter uma ten- são CC existente em uma tensão CA. Esta tensão CA pode, por exem- plo, ser fornecida a uma rede de alimentação. Os inversores podem ser configurados para gerar corrente alternada monofásica ou corrente al- ternada trifásica ou corrente rotativa. Uma outra distinção é feita entre os inversores autocomutados, também conhecidos como inversores au- tônomos, e inversores comutados externamente ou comutados em li- nha.
[3] Um inversor solar faz parte de um sistema de energia solar. No lado de entrada do inversor solar, normalmente existem um ou mais pulsadores (conversores CC/CC), que um microprocessador controla e/ou regula de acordo com a função de um rastreador de ponto de po- tência máxima e que alimentam o circuito intermediário. No lado da sa- ída do inversor solar, há um estágio CA monofásico, que pode se sin- cronizar automaticamente com a rede de alimentação. O circuito inter- mediário forma um dispositivo elétrico que desacopla diferentes conver- sores (conversores CC/CC e conversores CC/CA) como um armazena- mento de energia. Em um circuito intermediário CC, o desacoplamento ocorre por meio de capacitores do circuito intermediário, em tensão constante e corrente variável.
[4] Neste contexto, os condensadores são ligados em série se a tensão a ser aplicada for superior à tensão admissível de um único con- densador. Em circuitos intermediários, os capacitores eletrolíticos são convencionalmente usados. Esses capacitores eletrolíticos estão nor- malmente disponíveis em uma tensão nominal de até aproximadamente
500 V. Normalmente, em arranjos de circuito que fornecem armazena- mento de energia elétrica em capacitores eletrolíticos com tensões acima de 500 V, dois ou mais capacitores eletrolíticos são conectados em série. Uma vez que em geradores solares podem ocorrer altas ten- sões na entrada do inversor, uma pluralidade de capacitores são conec- tados em série no circuito intermediário do inversor para armazena- mento de energia na entrada.
[5] No entanto, a conexão em série de uma pluralidade de ca- pacitores tem a desvantagem de que o limite de tensão desejado para cada capacitor do circuito intermediário falha se ocorrer uma falha na qual um dos capacitores do circuito intermediário é curto-circuito. Um curto-circuito desse tipo em um capacitor do circuito intermediário faz com que a tensão de entrada aplicada agora seja dividida entre os ca- pacitores restantes que ainda não estão em curto-circuito. Isso, por sua vez, pode levar a uma sobretensão e, por fim, a um defeito nesses ca- pacitores dentro do circuito intermediário.
[6] A EP 2 145 368 B1, portanto, propõe um arranjo de circuito para monitorar a distribuição de tensão de capacitores conectados em série de um circuito intermediário de inversor. Nesse contexto, um divi- sor de potencial é fornecido em paralelo com os capacitores do circuito intermediário e divide a tensão entre os dois capacitores, sendo um diodo de proteção disposto em série com um resistor em série em para- lelo com cada capacitor, de forma que o A tensão de limiar do diodo de proteção é menor do que a tensão admissível do capacitor arranjado em paralelo com o diodo de proteção, um circuito de proteção sendo arran- jado em paralelo com os resistores em série.
[7] Portanto, um objeto da presente invenção é fornecer um mé- todo e um dispositivo para proteger um circuito intermediário inversor, no qual o circuito do circuito intermediário não é mudado e a complexi-
dade do circuito para proteger o circuito intermediário contra sobreten- sões é a mais baixa possível.
[8] Esse objeto é alcançado de acordo com a invenção por um inversor tendo as características definidas na reivindicação 1.
[9] Certamente, a invenção fornece um inversor compreen- dendo um conversor CC/CC que converte uma corrente contínua recebida de uma fonte de tensão CC em uma tensão de circuito intermediário de um circuito intermediário, um conversor CC/CA que converte a tensão de circuito intermediário em uma tensão CA, e compreendendo uma unidade de monitoramento que monitora capacitores do circuito in- termediário para proteção contra sobretensões, a unidade de sobretensão, se uma sobretensão ocorrer em pelo menos um dos capacitores do circuito intermediário e/ou se uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediário ocorrer, reduzindo a energia transmitida da fonte de ten- são CC ao circuito intermediário acionando o conversor CC/CC.
[10] Assim, como um resultado do inversor de acordo com a in- venção, o circuito intermediário incluído nele é protegido contra sobre- tensões acionando o conversor CC/CC já presente dentro do inversor. É, assim, desnecessário mudar o circuito do circuito intermediário inclu- ído dentro do inversor.
[11] Em uma possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento aciona um interruptor cronome- trado do conversor CC/CC por uma lógica de acionamento para proteger o circuito intermediário contra sobretensões.
[12] Em uma possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, o interruptor cronometrado do conversor CC/CC é acionado pela unidade de monitoramento pela lógica de acionamento assim que uma sobretensão é detectada em um dos capacitores do circuito inter- mediário ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de ten- são nos capacitores do circuito intermediário é detectada.
[13] Em uma possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento aciona o interruptor cronome- trado do conversor CC/CC se uma sobretensão ocorrer em um dos ca- pacitores do circuito intermediário ou se uma distribuição de tensão as- simétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediá- rio ocorrer, de modo que a energia transmitida da fonte de tensão CC ao circuito intermediário pelo conversor CC/CC seja reduzida.
[14] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, o conversor CC/CC tem um circuito conversor intensi- ficador, que aumenta uma tensão CC gerada por uma fonte de tensão CC a uma tensão predeterminada de circuito intermediário do circuito intermediário.
[15] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a fonte de tensão CC conectada ao conversor CC/CC tem pelo menos um módulo fotovoltaico.
[16] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento do circuito intermediário aciona um interruptor de impulso cronometrado do circuito conversor in- tensificador pela lógica de acionamento se uma sobretensão em um dos capacitores do circuito intermediário e/ou uma distribuição de tensão as- simétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediá- rio são detectadas pela unidade de monitoramento do inversor.
[17] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, o conversor CC/CA do inversor é conectado à saída, por pelo menos um afogador e pelo menos um relé CA, a uma rede de fonte de alimentação.
[18] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento do inversor armazena a ocorrência de uma sobretensão em um dos capacitores do circuito in- termediário e/ou a ocorrência de uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediário em um armazenamento da unidade de monitoramento e/ou ativa um modo pro- tetor de operação para proteger os capacitores do circuito intermediário contra sobretensões.
[19] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento emite um sinal de erro por uma interface se uma sobretensão em um dos capacitores do circuito intermediário e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediário for detectadas pela unidade de monitoramento do inversor.
[20] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, quedas de tensão por cada um dos capacitores conec- tados em série dentro do circuito intermediário são detectadas ou medi- das de forma sensorial por meio dos sensores de tensão da unidade de monitoramento.
[21] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, o circuito intermediário tem pelo menos dois capacito- res de eletrólito conectados em série.
[22] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento e a lógica de acionamento são fornecidas com uma tensão de alimentação pela fonte de tensão CC.
[23] Em uma outra possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento tem uma unidade de po- tência dedicada que é conectada a uma rede de fonte de alimentação.
[24] Um aspecto adicional da invenção fornece um método para proteger um circuito intermediário inversor tendo as características de- finidas na reivindicação 12.
[25] Certamente, a invenção fornece um método para proteger um circuito intermediário inversor, que é fornecido para armazenar uma tensão emitida por um conversor CC/CC e que tem uma pluralidade de capacitores, o método compreendendo as seguintes etapas: detectar as respectivas quedas de tensão pelos capacitores do circuito intermediário, monitorar se uma sobretensão em um dos capacitores do circuito inter- mediário e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores do circuito intermediário estão ocorrendo, e re- duzir a energia transmitida ao circuito intermediário acionando o conver- sor CC/CC assim que uma sobretensão e/ou uma distribuição de tensão assimétrica são detectadas.
[26] Em uma possível modalidade do método de acordo com a invenção, assim que uma sobretensão em um dos capacitores do cir- cuito intermediário ou uma distribuição de tensão assimétrica das que- das de tensão nos capacitores do circuito intermediário são detectadas, um interruptor cronometrado do conversor CC/CC é acionado de modo que a energia transmitida de uma fonte de tensão CC ao circuito inter- mediário pelo conversor CC/CC seja reduzida.
[27] Em uma possível modalidade do método de acordo com a invenção, uma diferença de tensão entre as quedas de tensão pelos capacitores do circuito intermediário é detectada.
[28] Em uma outra possível modalidade do método de acordo com a invenção, uma distribuição de tensão assimétrica é detectada as- sim que a diferença de tensão determinada entre as quedas de tensão pelos capacitores do circuito intermediário exceder um limite.
[29] Daqui em diante, possíveis modalidades do método de acordo com a invenção e dispositivo de acordo com a invenção para proteger um circuito intermediário de inversor são descritos em mais de- talhes com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[30] A Figura 1 é um diagrama em blocos de uma modalidade exemplar do inversor de acordo com a invenção;
[31] A Figura 2 é um diagrama de circuito ilustrando uma modali- dade de um inversor de acordo com a invenção;
[32] A Figura 3 é um fluxograma ilustrando uma modalidade de um método de acordo com a invenção para proteger um circuito inter- mediário inversor; e
[33] A Figura 4a, 4b são diagramas de circuito ilustrando possí- veis aplicações exemplares de um inversor de acordo com a invenção.
[34] A Figura 1 é um diagrama em blocos ilustrando uma modali- dade de um inversor 1 de acordo com a invenção. O inversor 1 tem uma entrada 2, que pode ser conectada a uma fonte de tensão CC 3. Em uma possível modalidade, essa fonte de tensão CC 3 tem pelo menos um módulo fotovoltaico e entrega uma tensão CC à entrada 2 do inver- sor 1. O inversor 1 inclui um conversor CC/CC 4, que converte a tensão CC obtida da fonte de tensão CC 3 em uma tensão de circuito interme- diário para um circuito intermediário 5 do inversor 1. O inversor 1 ainda inclui um conversor CC/CA 6, que converte a tensão de circuito interme- diário do circuito intermediário 5 em uma tensão CA que é emitida em uma saída 7 do inversor 1. O inversor 1 tem uma unidade de monitora- mento 8, que é conectada ao circuito intermediário 5. A unidade de mo- nitoramento 8 monitora os capacitores do circuito intermediário 5 para proteger o circuito intermediário 5 das sobretensões. Se uma sobreten- são ocorrer em pelo menos um dos capacitores C do circuito intermedi- ário 5, a unidade de monitoramento 8 reduz a energia transmitida da fonte de tensão CC 3 ao circuito intermediário 5 acionando o conversor CC/CC 4, como é esquematicamente mostrado na Figura 1.
[35] Em uma possível modalidade, a unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 é integrada em um processador.
[36] Assim que a unidade de monitoramento 8 detecta uma so- bretensão em um dos capacitores C do circuito intermediário 5 e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacito- res C do circuito intermediário 5, a unidade de monitoramento 8 pode acionar um interruptor cronometrado dentro do conversor CC/CC 4 por uma lógica de acionamento 10 de modo que a energia transmitida da fonte de tensão CC 3 ao circuito intermediário 5 seja reduzida. Em uma possível modalidade, a unidade de monitoramento 8 do inversor 1 pode armazenar a ocorrência de uma sobretensão em um dos capacitores C do circuito intermediário 5 e/ou a ocorrência de uma distribuição de ten- são assimétrica das quedas de tensão nos capacitores C do circuito in- termediário 5 em um armazenamento local e/ou automaticamente ativar um modo protetor de operação para proteger os capacitores C do cir- cuito intermediário 5 das sobretensões. No modo protetor de operação, um interruptor cronometrado fornecido dentro do conversor CC/CC 4 é preferivelmente acionado de modo que a energia elétrica transmitida da fonte de tensão CC 3 ao circuito intermediário 5 pelo conversor CC/CC 4 seja reduzida. Neste contexto, o interruptor é preferivelmente crono- metrado periodicamente, a energia elétrica transmitida sendo reduzida para desacoplar o circuito intermediário 5 da fonte de tensão CC 3 ou desconectá-la por mais tempo dentro do período do relógio. Em uma possível modalidade, a unidade de monitoramento do circuito interme- diário 8, se uma sobretensão em um dos capacitores C do circuito inter- mediário 5 ocorrer ou se uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores C do circuito intermediário 5 ocorrer, automaticamente gera um sinal de erro F que pode ser emitida por uma interface 9 do inversor 1. Esse sinal de erro F pode indicar para ainda controlar os sistemas dentro do arranjo de circuito no inversor 1 está agora operando em um modo protetor de operação. Em uma possível modalidade da invenção, uma pluralidade de capacitores C é interco- nectada em série dentro do circuito intermediário 5. Neste contexto, as quedas de tensão por cada um dos capacitores C conectados em série dentro do circuito intermediário 5 é detectada de forma sensorial e co- municada à unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 do inversor 1. Em uma possível modalidade, o circuito intermediário 5 tem pelo menos dois capacitores de eletrólito conectados em série.
[37] Em uma possível modalidade do inversor de acordo com a invenção, a unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 pode ser fornecida com uma tensão de alimentação do lado de entrada pela fonte de tensão CC 3. Em uma modalidade alternativa, a unidade de monitoramento 8 ou o inversor 1 tem uma unidade de potência dedicada que é fornecida por uma rede de fonte de alimentação.
[38] A Figura 2 é um diagrama de circuito ilustrando a funcionali- dade de uma modalidade do inversor 1 de acordo com a invenção.
[39] Na modalidade mostrada na Figura 2, o circuito intermediário 5 inclui dois capacitores C1, C2 interconectados em série, as respecti- vas quedas de tensão U1, U2 pelos dois capacitores C1, C2 sendo mo- nitorados pela unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 do inversor 1. O circuito intermediário 5 compreendendo os dois capacito- res C1, C2 conectados em série é conectado entre um conversor CC/CC 4 e um conversor CC/CA 6 do inversor 1. Na modalidade mostrada na Figura 2, o conversor CC/CC 4 é um circuito conversor intensificador. Esse circuito conversor intensificador aumenta a tensão CC gerada pela fonte de tensão CC 3 a uma tensão predeterminada de circuito interme- diário do circuito intermediário 5. Na modalidade mostrada na Figura 2, a fonte de tensão CC conectada ao conversor CC/CC 4 tem pelo menos um módulo fotovoltaico. Na modalidade mostrada na Figura 2, o circuito conversor intensificador 4, que serve como um estágio de conversor
CC/CC 4, inclui um capacitor C, uma bobina L, um diodo D e um inter- ruptor intensificador acionável SBoost. O interruptor intensificador pode, por exemplo, ser um IGBT. Esse interruptor intensificador SBoost é acio- nado por uma lógica de acionamento 10 do inversor 1 na operação nor- mal. A unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 fornecida no inversor 1 de acordo com a invenção aciona a lógica de acionamento existente 10 do inversor 1 por uma linha de controle 11 de modo que, no modo protetor de operação, em outras palavras se uma sobretensão detectada de forma sensorial em um dos dois capacitores C1, C2 do circuito intermediário 5 ocorrer e/ou se uma distribuição de tensão assi- métrica das quedas de tensão U1, U2 nos capacitores C1, C2 do circuito intermediário 5 é detectada, o interruptor de impulso cronometrado SBo- ost do conversor CC/CC 4 reduz a energia elétrica transmitida ao circuito intermediário 5 pela fonte de tensão CC 3 pelo estágio de CC/CC 4 para, assim, proteger o circuito intermediário 5. Na modalidade mostrada na Figura 2, o circuito do estágio de CC/CC 4 ou o próprio circuito conver- sor intensificador não é mudado. No inversor 1 de acordo com a inven- ção, o interruptor intensificador SBoost já presente no conversor CC/CC 4 é usado para adicionalmente proteger o circuito intermediário 5 contra sobretensões em um modo protetor de operação do inversor 1. Se, por exemplo, um defeito ocorrer no estágio CC/CA 6 do inversor 1, isso pode levar a uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de ten- são U1, U2 nos capacitores C1, C2 do circuito intermediário 5 ou a uma sobretensão local em um dos capacitores C do circuito intermediário 5. Em uma possível modalidade, a unidade de monitoramento do circuito intermediário 8 pode determinar uma diferença de tensão ΔU entre as quedas de tensão U1 e U2 pelos capacitores C1, C2 do circuito interme- diário 5. Neste contexto, o módulo da diferença de tensão ΔU é sufici- ente.
[40] ΔU = │U1 - U2│
[41] Uma distribuição de tensão assimétrica é automaticamente detectada assim que a diferença de tensão determinada ΔU entre as quedas de tensão pelos capacitores C do circuito intermediário 5 exce- der um limite:
[42] ΔU ≥UDiffmax
[43] Neste caso, a unidade de monitoramento do circuito interme- diário 8 da lógica de acionamento 10 do interruptor intensificador SBoost pode exibir a necessidade de proteger o circuito intermediário 5, de modo que a lógica de acionamento 10 agora acione o interruptor inten- sificador SBoost acionado assim de modo que a energia elétrica transmi- tida ao circuito intermediário 5 pela fonte de tensão CC 3 seja reduzida. Isso preferivelmente ocorre em forma de uma mudança em uma relação do relógio (Ton/(Ton + Toff)) do sinal de acionamento, gerado pela lógica de acionamento 10, do interruptor intensificador SBoost. Isso impede que os capacitores C, em particular os capacitores de eletrólito do circuito intermediário 5, sejam carregados além da tensão nominal respectiva. Como resultado do curto-circuito intermitente dos módulos fotovoltaicos ou cadeias de células fotovoltaicas, a capacidade de tensão dos con- densadores eletrolíticos dentro do circuito intermediário 5 não é exce- dida. Isso ocorre porque os capacitores não são carregados durante o curto-circuito. Em uma modalidade possível, a partir de quando a sobre- tensão ocorre ou é detectada, o interruptor de reforço SBoost do estágio CC/CC 4 é acionado de tal forma que a transmissão de energia da fonte de tensão CC 3 para o circuito intermediário 5 é reduzida. Esta atuação da chave de reforço ou IGBT [do] estágio CC/CC 4 ainda é alcançada enquanto o inversor 1 continua a operar no modo de operação de pro- teção. Na modalidade mostrada na Figura 2, o interruptor CC/CA 6 do inversor 1 é conectado, na saída, a uma rede de fonte de alimentação N através de pelo menos um afogador LD e pelo menos um relé CA.
[44] Em uma modalidade possível, o estágio CC/CA 6 tem uma topologia de circuito multinível. Os dois capacitores C1, C2 são, por exemplo, capacitores de 500 volts que fornecem uma tensão de circuito aberto de 1000 V.
[45] A Figura 3 é um fluxograma ilustrando uma modalidade do método de acordo com a invenção para proteger um circuito intermedi- ário inversor que é fornecido para armazenar uma tensão dependente de um conversor CC/CC e que tem uma pluralidade de capacitores.
[46] Na modalidade mostrada na Figura 3, o método para prote- ger o circuito intermediário inversor basicamente tem três etapas princi- pais.
[47] Em uma primeira etapa S1, as respectivas quedas de tensão U pelos capacitores C do circuito intermediário são detectadas de forma sensorial.
[48] Em uma etapa adicional S2, é monitorado se uma sobreten- são em um dos capacitores C do circuito intermediário e/ou uma distri- buição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores C do circuito intermediário está ocorrendo.
[49] Em uma etapa adicional S3, a energia transmitida ao circuito intermediário é reduzida acionando o conversor CC/CC assim que uma sobretensão e/ou uma distribuição de tensão assimétrica foi detectada na etapa S2.
[50] Isso preferivelmente ocorre em que um interruptor cronome- trado dentro do conversor CC/CC é acionado de modo que a energia elétrica transmitida ao circuito intermediário por uma fonte de tensão CC pelo conversor CC/CC seja reduzida.
[51] Em uma possível modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa S2 uma diferença de tensão ΔU entre as quedas de tensão pelos capacitores C do circuito intermediário é determinada ou calculada. Desde que a diferença de tensão ΔU calculada entre as que- das de tensão pelos capacitores do circuito intermediário exceda um limite, na etapa S2 uma distribuição de tensão assimétrica é detectada, e dispara o desacoplamento do circuito intermediário da fonte de tensão CC ou redução da energia transmitida pelo acionamento do conversor CC/CC na etapa S3.
[52] O método mostrado na Figura 3 pode, por exemplo, ser rea- lizado por um processador ou microprocessador. A unidade de monito- ramento do circuito intermediário 8 preferivelmente forma parte de um processador deste tipo. A unidade de monitoramento do circuito inter- mediário 8 mostrada na Figura 2 pode ser integrada na lógica de acio- namento 10.
[53] As Figuras 4a, 4b mostram aplicações exemplares para um inversor 1 de acordo com a invenção [compreendendo] proteção de cir- cuito integrado para proteger o circuito intermediário incluído nela. A Fi- gura 4a mostra a conexão de um inversor como um inversor central para um campo de cadeias de células fotovoltaicas. A Figura 4b mostra uma aplicação do inversor 1 de acordo com a invenção para uma cadeia fo- tovoltaica associada.
[54] Na modalidade mostrada na Fig. 1, 2, a unidade de monito- ramento de circuito intermediário 8 está preferencialmente localizada dentro de um alojamento do inversor 1. Alternativamente, a unidade de monitoramento intermediário 8 também pode ser integrada em um sis- tema de controle remoto, que está conectado ao inversor 1 através de uma interface de controle. Em uma modalidade possível, a pluralidade de diferentes inversores 1 são monitorados por meio de um sistema de controle central. Em uma possível modalidade, os vários inversores 1 podem relatar uma transição para o modo de operação de proteção para um sistema de controle central do sistema. Na modalidade mostrada na Figura 2, o estágio CC/CC 4 é formado por um circuito de reforço ou circuito conversor elevador, a fonte de tensão CC conectada 3 sendo curto-circuitada intermitentemente de maneira sincronizada, de modo a reduzir a energia transmitida. Alternativamente, um circuito buck tam- bém pode ser usado como um estágio CC. A complexidade dos circuitos a serem fornecidos para o método de acordo com a invenção e o dispo- sitivo de acordo com a invenção é mínima, uma vez que os componen- tes do circuito já presentes dentro do inversor 1 são usados para a ope- ração de proteção.
[55] Quando a assimetria/sobretensão é detectada, um relé CA ou uma fonte de alimentação adicional (por exemplo, uma bateria) pode ser desligada adicionalmente.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES
1. Inversor (1) compreendendo - um conversor CC/CC (4) que converte uma corrente contí- nua (UDC) recebida de uma fonte de tensão CC (3) em uma tensão de circuito intermediário (de conexão) (UZK) de um circuito intermediário (5), - um conversor CC/CA (6) que converte a tensão de circuito intermediário (UZK) em uma tensão CA (UAC), e compreendendo - uma unidade de monitoramento (8) que monitora capacito- res (C1, C2) do circuito intermediário (5) para proteção contra sobreten- sões, a unidade de sobretensão (8), se uma sobretensão ocorrer em pelo menos um dos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) e/ou se uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) ocorrer, reduzindo a energia transmitida da fonte de tensão CC (3) ao circuito intermediário (5) acionando o conversor CC/CC (4), os capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) sendo conectados em série, caracterizado pelo fato de que uma diferença de tensão entre as quedas de tensão (V1, V2) através dos capacitores (C1, C2) do cir- cuito intermediário (5) é determinada pela unidade de monitoramento (8).
2. Inversor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (8) aciona um interruptor cronometrado (SBoost) do conversor CC/CC (4) por uma lógica de acio- namento (10) assim que uma sobretensão ocorrer em um dos capacito- res (C1, C2) do circuito intermediário (5) ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) ocorrer, de modo que a energia transmitida da fonte de tensão CC (3) ao circuito intermediário (5) seja reduzida.
3. Inversor, de acordo com qualquer reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o conversor CC/CC (4) tem um circuito conversor intensificador, que aumenta uma tensão CC (UDC) gerada por uma fonte de tensão CC (3) a uma tensão predeterminada de circuito intermediário (UZK) do circuito intermediário (5).
4. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a fonte de tensão CC (3) conectada ao conversor CC/CC (4) tem pelo menos um módulo fotovoltaico.
5. Inversor, de acordo com qualquer reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (8) do cir- cuito intermediário (5) aciona um interruptor de impulso cronometrado (SBoost) do circuito conversor intensificador pela lógica de acionamento (10) se uma sobretensão em um dos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das que- das de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediá- rio (5) for detectada pela unidade de monitoramento (8) do inversor (1).
6. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o conversor CC/CA (6) é conectado à saída, por pelo menos um afogador (LD) e pelo menos um relé CA, a uma rede de fonte de alimentação (N).
7. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (8) do in- versor (1) armazena a ocorrência de uma sobretensão em um dos ca- pacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) e/ou a ocorrência de uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) em um armazena- mento da unidade de monitoramento (8) e/ou ativa um modo protetor de operação para proteger o capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) contra sobretensões.
8. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (8) emite um sinal de erro (F) por uma interface se uma sobretensão em um dos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) são detectas pelas unidade de mo- nitoramento (8) do inversor (1).
9. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as quedas de tensão cruzam cada um dos capacitores (C1, C2) conectados em série dentro do circuito inter- mediário (5) são medidas por meio de sensores de tensão da unidade de monitoramento (8).
10. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o circuito intermediário (5) tem pelo me- nos dois capacitores de eletrólito conectados em série.
11. Inversor, de acordo com quaisquer reivindicações 2 a 10, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (8) e a ló- gica de acionamento (10) são fornecidas pela fonte de tensão CC (3) ou têm uma unidade de potência dedicada que é conectada a uma rede de fonte de alimentação.
12. Método para proteger um circuito intermediário inversor (5), que é fornecido para amortecer uma tensão emitida por um conver- sor CC/CC (4) e que tem uma pluralidade de capacitores (C1, C2), o método caracterizado pelo fato de que compreende as se- guintes etapas: (a) detectar (S1) as respectivas quedas de tensão (U1, U2) pelos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5); (b) monitorar (S2) se uma sobretensão em um dos capacito- res (C1, C2) do circuito intermediário (5) e/ou uma distribuição de tensão assimétrica das quedas de tensão nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) estão ocorrendo, os capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) sendo conectados em série e uma diferença de tensão entre as quedas de tensão (V1, V2) através dos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) sendo determinado pela unidade de monitora- mento (8); e (c) reduzir (S3) a energia transmitida ao circuito intermediário (5) por acionamento do conversor CC/CC (4) assim que uma sobreten- são e/ou uma distribuição de tensão assimétrica forem detectadas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que, assim que uma sobretensão em um dos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) ou uma distribuição de tensão as- simétrica das quedas de tensão (U1, U2) nos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) são detectadas, um interruptor cronometrado (SBOOST) do conversor CC/CC (4) é acionado de modo que a energia transmitida de uma fonte de tensão CC (3) ao circuito intermediário (5) via conversor CC/CC (4) seja reduzida.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que uma distribuição de tensão assimétrica é detectada as- sim que a diferença de tensão determinada entre as quedas de tensão (U1, U2) pelos capacitores (C1, C2) do circuito intermediário (5) exceder um limite.
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