ES2236482T3

ES2236482T3 - Procedimiento para la regulacion de un sistema ondulador.

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Publication number: ES2236482T3
Application number: ES02703387T
Authority: ES
Inventors: Gunter Achleitner; Christoph Panhuber
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2005-07-16
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: EP1371129B1; WO2002078164A1; AU2002237099B2; EP1371129A1; US20040076028A1; AT411946B; ATA3822001A; US6950323B2; DE50202216D1

Abstract

Procedimiento para la regulación de un sistema ondulador, en el que por medio de una fuente de energía, en particular por medio de al menos un módulo solar o por medio de una batería, se genera y/o se entrega energía eléctrica, que por medio de al menos un convertidor CC-CC (3) se transfiere a un circuito intermedio (4), y es alimentada por parte de éste a través de un convertidor CC-CA (5) a una red de tensión alterna (8) y/o suministrada a un consumidor, caracterizado porque el convertidor CC-CC (3) está regulado de tal manera que durante un periodo (17) ajustable, independientemente de la extracción de energía del circuito intermedio (4), se produce un flujo de corriente aproximadamente constante desde la entrada del convertidor CC-CC (3), es decir, desde la fuente de energía, a la salida del convertidor CC-CC, es decir, al circuito intermedio (4), mientras que el convertidor CC-CA (5) dentro de este periodo (17) extrae energía del circuito intermedio (4) para la alimentación a la red detensión alterna (8) y/o para la entrega al consumidor, ajustando de nuevo un regulador o un dispositivo de control (12) del convertidor CC-CC (3), en particular, un valor teórico para la regulación del flujo de corriente a través del convertidor CC-CC (3), correspondientemente después de que haya transcurrido el periodo.

Description

Procedimiento para la regulación de un sistema ondulador.

La invención se refiere a un procedimiento para la regulación de un sistema ondulador, así como a un sistema ondulador para éste, tal y como está descrito en los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 18.

A partir del artículo "A new panel-integratable invertir concept for grid-connected photovoltaic systems", de A. Lohner, T. Meyer y A. Ángel (Department for Power Electronics and Electrical Drivers, RWTH Aachen, University of Technology) se conoce un sistema ondulador en el que una fuente de energía, en particular un módulo solar, está conectada a un convertidor CC-CC que está dispuesto en la fuente de energía o bien en el módulo solar. El convertidor CC-CC presenta un circuito de resonancia serie y está unido con un circuito intermedio que está conformado por uno o varios condensadores. Al circuito intermedio está conectado un convertidor CC-CA- en el que la salida del convertidor CC-CA está unida con una red de tensión alterna para la alimentación de energía. Del artículo se puede extraer un concepto en el que el convertidor CC-CC está diseñado para suministrar una potencia constante, y el convertidor CC-CA está diseñado para suministrar una potencia pulsante. Adicionalmente, la fuente de energía, en particular el módulo solar, trabaja con corriente continua. En el artículo se menciona además que existe una desventaja en el hecho de que por medio del suministro de potencia constante o bien del suministro de tensión o corriente constante del convertidor CC-CC, las oscilaciones de tensión de la fuente de energía se transmitan al circuito intemedio.

Si bien en este artículo se menciona el principio básico de un suministro constante de energía por parte de la fuente de energía al circuito intermedio, no se proporciona ninguna indicación de cómo se ha de operar un sistema ondulador de este tipo. Para ello se menciona incluso que a través de ello aparece la desventaja de que se producen oscilaciones de tensión en el circuito intermedio. En caso de que con este concepto se lleve a cabo un suministro constante de energía por parte de la fuente de energía a través de un convertidor CC-CC con una corriente ajustada de modo fijo sin un procedimiento de regulación especial, entonces puede pasar que sin procedimientos de regulación o de control correspondientes se extraiga demasiada energía del circuito intermedio, por medio de lo cual el sistema ondulador pasa a una situación de parada, o bien ya no es posible una operación definida.

Por otro lado, se conocen sistema onduladotes en los que la construcción es igual al ondulador mencionado anteriormente. En este caso se emplea, sin embargo, un procedimiento para la regulación del sistema ondulador, en el que el convertidor CC-CC se regula de tal manera que éste presenta un flujo de corriente prácticamente sinusoidal con una tensión constante. Con ello se consigue que la tensión del circuito intermedio se mantenga constante en el circuito intermedio, ajustándose en este caso el flujo de corriente prácticamente sinusoidal a la extracción de energía del convertidor CC-AC del circuito intermedio. Con ello se consigue también que se suministre siempre suficiente energía por parte del convertidor CC-CC al circuito intermedio, y con ello no sea posible una parada o bien un funcionamiento indefinido.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento para la regulación de un sistema ondulador, así como un ondulador para ello, en el que se tenga en cuenta una oscilación dada de la tensión del circuito intermedio o bien de la energía del circuito intermedio, y al mismo tiempo se garantice un funcionamiento seguro del ondulador o bien del sistema ondulador.

Este objetivo de la invención se consigue gracias al hecho de que el convertidor CC-CC se regule de tal manera que éste lleve a cabo durante un periodo ajustable, independientemente de la extracción de energía del circuito intermedio un flujo de corriente, aproximadamente constante desde la entrada del convertidor CC-CC, es decir, desde la fuente de energía, a la salida del convertidor CC-CC, es decir, al circuito intermedio, mientras que el convertidor CC-AC, dentro de este intervalo de tiempo, extrae energía del circuito intermedio para la alimentación a la red de tensión alterna y/o para la entrada a un consumidor, ajustando de nuevo un regulador o un dispositivo de control del convertidor CC-CC, en particular, un valor teórico para la regulación del flujo de corriente por medio del convertidor CC-CC, correspondientemente después de que haya transcurrido el periodo.

En este caso representa una ventaja el hecho de que por medio de un suministro constante de energía o bien del flujo constante de energía por medio del convertidor CC-CC se puedan reducir las pérdidas de conducción del convertidor DC-DC de un modo muy considerable. Esto se consigue en tanto que las pérdidas de conducción de los dispositivos de conmutación empleados aumentan en una relación cuadrática respecto al nivel de corriente, siendo con este tipo de regulación el nivel máximo de corriente considerablemente menor que lo que sucede en los onduladores conocidos, ya que en un suministro de corriente sinusoidal por medio del convertidor CC-CC se producen valores de picos de corriente muy elevados para el mantenimiento del circuito intermedio. Las secciones de tiempo con una elevada corriente o bien con valores de picos de corrientes elevados, debido a ello, tienen un efecto sobreproporcional. Otra ventaja viene dada por el hecho de que con ello también se consigue que no se produzcan valores picos de la potencia de pérdida, ya que las pérdidas de conducción permanecen prácticamente constantes durante el funcionamiento, de manera que se hace posible una salida muy sencilla de la energía de pérdidas que aparece en forma de energía térmica. En los onduladores conocidos del estado de la técnica, en los que se producen picos de pérdidas, se han de diseñar para la extracción de los picos de pérdida los cuerpos correspondientes, en particular disipadores de calor, ventiladores, etc., para los máximos picos de pérdidas y temperaturas posibles, de manera que el tamaño constructivo y los costes de fabricación de este tipo de onduladores son significativamente mayores.

Una ventaja fundamental también viene dada por el hecho de que a pesar de un flujo de corriente constante, a través del convertidor CC-CC se puede llevar a cabo un ajuste de potencia a la entrega de energía al circuito intermedio sin picos de corriente muy elevados por medio de un procedimiento de regulación o control, de manera que es posible un funcionamiento continuado con un ondulador de este tipo. Adicionalmente representa una ventaja el hecho de que debido a la extracción continua de corriente de la fuente de energía no se provocan ningún tipo de oscilaciones de tensión a la entrada del convertidor CC-CC, de manera que las capacidades de entrada de los condensadores de filtro para la fuente de energía se pueden reducir fundamentalmente. Con ello también es posible un funcionamiento en el punto de trabajo óptimo, en particular en el punto MPP, de la fuente de energía o bien del módulo solar, ya que no aparece ningún tipo de oscilaciones de tensión, y con ello no puede tener lugar un desplazamiento imprevisto del punto de trabajo. Por medio de la regulación del convertidor CC-CC con flujo de corriente constante se consigue también que se alcance un nivel de corriente máximo fundamentalmente más reducido, gracias a lo cual se pueden emplear componentes dimensionados fundamentalmente más reducidos, y con ello se pueden disminuir los costes de fabricación del convertidor CC-CC.

Otras medidas ventajosas están descritas en las reivindicaciones 2 a 17. Las ventajas que se derivan de ellas se han de extraer de la descripción.

La invención se describe a continuación por medio de un ejemplo de realización.

Se muestra:

Fig. 1 un diagrama de bloques de un sistema ondulador con los componentes fundamentales en una representación simplificada esquemática;

Fig. 2 una curva característica de una evolución de la corriente a la salida de una fuente de energía del sistema ondulador en una representación simplificada esquemática;

Fig. 3 una curva característica de una evolución de la corriente a la salida de un convertidor CC-CC del sistema ondulador en una representación simplificada esquemática;

Fig. 4 una curva característica de una evolución de la corriente a la salida de un convertidor CC-CA del sistema ondulador en una representación simplificada esquemática;

Fig. 5 una curva característica de la tensión del circuito intermedio en el circuito intermedio del sistema ondulador en una representación simplificada esquemática.

A modo de introducción hay que dejar claro que en las diferentes formas de realización descritas, las mismas piezas están provistas de los mismos símbolos de referencia o bien de las mismas designaciones de componente, pudiéndose transferir las revelaciones contenidas en la descripción conjunta de modo análogo a las mismas piezas con los mismos símbolos de referencia o bien con las mismas designaciones de componentes. Así mismo, las indicaciones de posición elegidas en la descripción, como por ejemplo arriba, abajo, lateralmente, etc., están referidas a la figura directamente descrita y representada, y en caso de una modificación de la posición se pueden transferir de modo análogo a la nueva posición. Adicionalmente, características individuales o combinaciones de características de los diferentes ejemplos de realización mostrados y descritos pueden representar para sí soluciones propias, inventivas o conformes a la invención.

En las Fig. 1 a 5 está representada una construcción convencional, en particular un diagrama de bloques, de un sistema ondulador 1 con un ondulador 2 (rodeado con una línea de trazos y puntos). Puesto que los componentes individuales o bien los grupos constructivos y funciones del sistema ondulador 1 ya se conocen, ya no se vuelve a entrar en éstas con más detalle. En las Fig. 2 a 5 están representadas diferentes curvas características, que explican con más detalle el principio de funcionamiento del ondulador 2.

El ondulador 2 presenta por ejemplo un convertidor CC-CC 3 (rodeado con una línea de trazos y puntos), un circuito intermedio 4 y un convertidor CC-CA 5. Al convertidor CC-CC 3 está conectada una fuente de energía 6 o bien un generador de energía, que está conformado, por ejemplo, por medio de uno o varios módulos solares 7 conectados entre ellos en paralelo y/o en serie, que se designan como cadena, o una batería (no representada). El convertidor CC-CA 5 está unido con sus salidas, por ejemplo, con una red de tensión alterna 8 y/o uno o varios consumidores, no representados, como por ejemplo un frigorífico, un aparato de radio, etc.

El convertidor CC-CC 3 está conformado, por ejemplo, al menos por un inversor 9, un transformador 10 y un rectificador 11. El circuito intermedio 4 está construido por uno o varios condensadores. Para que se pueda generar una tensión alterna deseada para la red de tensión alterna 8 o para el consumidor, el convertidor CC-CA 5 se conforma por medio de un inversor correspondiente, que convierte la tensión continua en una tensión alterna. Otros componentes o grupos constructivos, como por ejemplo filtros, condensadores de filtrado, etc., no están representados en el ejemplo de realización mostrado.

En esta construcción ya conocida es fundamental el procedimiento de regulación y control con el que se opera el ondulador 2, tal y como se describe a continuación.

Para ello, el ondulador 2 presenta un regulador o bien un dispositivo de control 12, que puede estar conformado, por ejemplo, por medio de un microprocesador, un microcontrolador o un ordenador. Por medio del dispositivo de control 12 se puede llevar a cabo un control correspondiente de cada uno de los grupos constructivos, en particular de los dispositivos de conexión dispuestos en ellos. En el dispositivo de control 12 están almacenados para ello los transcursos de regulación o control individuales por medio de programas de software correspondientes y/o datos o curvas características. Adicionalmente, con el dispositivo de control 12 están dispuestos sistemas de medición 13 a 16 para el registro de la corriente y de la tensión en los diferentes puntos del sistema ondulador 1.

En la solución conforme a la invención se describe un procedimiento especial de control y regulación para el convertidor CC-CC 3 del ondulador 2. En este caso se opera un convertidor CC-CC 3 de tal manera que éste proporciona a lo largo de un periodo 17 que se puede preajustar una corriente o valor de corriente 18 constante prefijado por el dispositivo de control 12 para el suministro de energía del circuito intermedio 4. El periodo 17 a lo largo de la que se opera el convertidor CC-CC 3 con un valor de corriente 18 prefijado fijo se puede definir, por ejemplo, por medio de un número ajustable de periodos o semiperiodos, o un intervalo de tiempo arbitrario que se puede fijar. Preferentemente, el periodo 17 se define por medio del número de periodos o semiperiodos preajustables, dependiendo los periodos o semiperiodos de la tensión alterna generada del convertidor CC-CA 5, es decir, que dependiendo del número ajustado de periodos o semiperiodos por parte del dispositivo de control 12 se introduce una regulación o un control del ondulador 2, en particular una variación al menos de un valor teórico. En el tiempo intermedio, es decir, dentro del periodo 17 se lleva a cabo únicamente para los, o bien por los componentes y grupos constructivos individuales una regulación de los valores reales registrados a los valores teóricos prefijados. En el ejemplo de realización mostrado, el ajuste del periodo 17 se ha realizado, por ejemplo, por medio de los periodos, teniendo el número de los periodos o semiperiodos preajustados un valor de "uno", es decir, un periodo o dos semiperiodos, tal y como se puede ver en la Fig. 4.

Así pues, después de que concluya el periodo 17, se lleva a cabo por parte del dispositivo de control 12 un ajuste del suministro de energía, en particular del flujo de corriente constante o bien del valor de corriente 18, desde el convertidor CC-CC 3 al circuito intermedio 4 a la energía extraída del circuito intermedio 4 por medio del convertidor CC-CA 5, tal y como se puede ver en los instantes 19 a 27. Para ello se determina por parte del dispositivo de control 12 un valor medio 28, en particular un valor medio de la corriente, tal y como está registrado en la Fig. 4 de modo esquemático, de la cantidad de energía extraída por parte del convertidor CC-CA del circuito intermedio 4 durante el periodo 17 o bien durante el número de periodos o de semiperiodos 5 ajustado. Este valor medio 28 se usa a continuación para el siguiente periodo 17 como valor teórico para el flujo de corriente o bien para el valor de corriente 18 del convertidor CC-CC 3. Con ello se puede decir que la línea dibujada con trazo rayado se corresponde para el valor medio 28 de la Fig. 4 aproximadamente con la curva característica de la corriente de salida del convertidor CC-CC 3 de la Fig. 3, estando la curva característica de la Fig. 3 desplazada un periodo 17.

Con ello, así pues, después de la conclusión del periodo 17 se fija para el siguiente periodo 17 un nuevo valor teórico, es decir, un nuevo valor de corriente 18, es decir, que se realiza un ajuste de la potencia del suministro de energía al circuito intermedio 4 a la cantidad de energía extraída en último lugar, es decir, a la cantidad de energía extraída del periodo 17 que ya ha transcurrido. Un ajuste de este tipo del valor de corriente 18 se puede ver especialmente en el ejemplo de realización representado de la Fig. 3 en los instantes 21 y 26, ya que en estos instantes 21 y 26 se ha producido en el periodo 17 anterior una modificación de la extracción de energía del convertidor CC-CA 5, y con ello ha sido necesario un ajuste correspondiente del valor teórico o bien del valor de corriente 18 para el convertidor CC-CC 3.

Como consecuencia del ajuste retardado, sin embargo, se consigue que se pueda suministrar por parte del convertidor CC-CC 3 con un flujo de corriente aproximadamente constante tanta energía al circuito intermedio 4, que se mantenga constante un valor medio del circuito intermedio 29, tal y como se muestra con líneas a trazos en la Fig. 5, en particular el valor medio de la tensión del circuito intermedio, oscilando la tensión del circuito intermedio en el circuito intermedio 4 por medio de la transmisión de energía constante o bien por medio de la entrega de corriente prácticamente constante del convertidor CC-CC 3 por parte de la fuente de energía 6 de modo correspondiente a la extracción de energía del convertidor CC-CA 5, tal y como está representado en la Fig. 5.

Por medio de este ajuste de energía retardado se consigue que sea posible por primera vez que se lleve a cabo un flujo de corriente constante con un valor teórico o valor de corriente 18 definido a lo largo de un periodo 17 prefijado, y no, tal y como se conoce del estado de la técnica, se haya de llevar a cabo un ajuste de energía continuo, y con ello una regulación. Con ello se reduce el coste de regulación continuo para los componentes o bien para los grupos constructivos del ondulador 2 de modo significativo, y con ello se pueden considerar varios factores para la optimización de la entrega de energía. Por medio de la reducción del coste de regulación se puede construir el dispositivo de control 12 por medio de componentes baratos, en los que la rapidez y/o la frecuencia de reloj es reducida.

Naturalmente es posible que el convertidor CC-CC 3 y el convertidor CC-CA 5 puedan presentar un dispositivo de control o bien un regulador independiente, que se conecte conjuntamente con el dispositivo de control 12, o que se pueda prescindir del dispositivo de control 12 y se realice la regulación o el control, respectivamente, por medio de los reguladores correspondientes.

Para poder llevar a cabo un ajuste de potencia óptimo también es posible que el valor medio 28 determinado por parte del dispositivo de control 12 por medio de datos o de valores o parámetros almacenados o determinados pueda ser corregido o determinado de otro modo. En este caso, para la corrección del valor medio 28 o para la fijación del valor medio 28 se puede determinar por parte del dispositivo de control 12 un valor de la cantidad de energía, que por medio de la relación de la cantidad de energía entregada, según la Fig. 3, se fije a la cantidad de energía o al nivel de la corriente extraída del circuito intermedio 4, según la Fig. 4, durante un periodo 17 o bien durante el número de periodos o de semiperiodos ajustado.

Puesto que la regulación o el control del ondulador 2, en particular del convertidor CC-CC 3, se realiza durante el transcurso del periodo 17 independientemente de la energía extraída por el convertidor CC-CA 5, se ha de garantizar que siempre exista suficiente energía en el circuito intermedio 4, ya que en otro caso se puede producir una parada o bien un funcionamiento indefinible del ondulador 2. Esto se puede solucionar haciendo que en el circuito intermedio 4 se lleve a cabo una supervisión de la tensión del circuito intermedio. En este caso, al reducir la tensión del circuito intermedio por debajo de al menos un valor de referencia 30, 31 que se pueda preajustar, tal y como se representa con líneas a trazos y puntos, se reduce la entrega de energía del convertidor CC-CA 5 a la red de tensión alterna 8 o al consumidor, incrementándose al sobrepasar el valor de referencia 30, 31 por medio de la tensión del circuito intermedio la entrega de energía del convertidor CC-CA 5 a la red de tensión alterna 8. Esta regulación o control se lleva a cabo en este caso, preferentemente, independientemente del periodo 17 ajustado, es decir, en cualquier instante, de manera que se pueda llevar a cabo un ajuste lo más rápido posible del flujo de energía. Naturalmente, sin embargo, también es posible llevar a cabo esta regulación o control de modo síncrono con el periodo 17, es decir, después de cada periodo 17.

Para que se pueda garantizar un funcionamiento seguro del sistema ondulador 1, por parte del dispositivo de control 12 se determina después de que haya transcurrido el periodo 17, o bien después de un periodo o semiperiodo o del número fijado de periodos o semiperiodos un valor medio del circuito intermedio 29 de la cantidad de energía en el circuito intermedio 4, de manera que sea posible una supervisión continua y un ajuste del circuito intermedio 4, y con ello, en caso de una extracción de energía demasiado alta o demasiado baja del circuito intermedio 4 se pueda reaccionar de modo correspondiente. En este caso, el valor medio del circuito intermedio 29 es comparado por el dispositivo de control 12 con valores de referencia 30, 31 almacenados, preferentemente ajustables, que por ejemplo también se pueden ajustar independientemente de los valores de referencia 30, 31 para la tensión del circuito intermedio, incrementándose al sobrepasar un valor de referencia 30, 31 la potencia de salida del convertidor CC-CA 5 y reduciéndose al pasar por debajo de un valor de referencia 30, 31 la potencia de salida de convertidor CC-CA 5.

Con ello se garantiza en cualquier caso que después de que haya transcurrido el periodo 17, como consecuencia de la cantidad de energía disponible en el circuito intermedio 4, se pueda ajustar la potencia de salida, y con ello se puedan conectar o desconectar o bien operar consumidores de modo correspondiente, o bien se pueda entregar más o menos energía a la red de tensión alterna 8.

Naturalmente, también es posible que no sólo se pueda ajustar el convertidor CC-CA 5 al estado del circuito intermedio 4, sino que también se pueda controlar de modo correspondiente el convertidor CC-CC 3. Para ello, al pasar por debajo del valor de referencia 30, 31 definido, que por ejemplo también se puede ajustar independientemente de los valores de referencia 30, 31 para el convertidor CC-CA 5, por medio de un valor medio del circuito intermedio 29 se puede incrementar el valor teórico o el valor de corriente 18 para el convertidor CC-CC 3 con suficiente cantidad de energía disponible por parte de la fuente de energía 6, es decir, que en caso de pasar por debajo del valor de referencia 30, 31, por parte del dispositivo de control 12 se comprueba cuánta energía está disponible de la fuente de energía 6, para llevar a cabo un incremento correspondiente del valor teórico. En caso de que haya disponible demasiado poca energía, entonces en lugar de un incremento del valor teórico, se reduce la potencia de salida del convertidor CC-CA 5, para, a su vez, entregar suficiente energía al circuito intermedio 4.

Con ello, por parte del dispositivo de control 12 se supervisa la cantidad de energía puesta a disposición por la fuente de energía 6. En este caso es posible que como consecuencia de la cantidad de energía generada o entregada se ajuste la potencia de salida del convertidor CC-CA 5. Esto se puede llevar a cabo de tal manera que al sobrepasar el al menos un valor característico de energía 32, según la Fig. 2, por medio de la energía o de la tensión generada y de la corriente de la fuente de energía, se eleve la potencia de salida del convertidor CC-CA 5, tal y como se puede ver en el instante 24, o bien se reduzca al pasar por debajo. El ajuste del convertidor CC-CC 3 todavía no se ha de llevar a cabo en este instante 24, ya que éste se realiza después de que haya transcurrido el periodo 17 por medio de un valor medio 28 modificado. Sin embargo, es posible que como consecuencia de un incremento imprevisto de la potencia de salida se pueda llevar a cabo un ajuste inmediato del valor teórico para el
convertidor CC-CC 3.

Adicionalmente, el sistema ondulador 1 se puede operar de tal manera que se pueda llevar a cabo tanto una entrega a la red de tensión alterna 8 y/o a uno o varios consumidores, determinándose por parte del dispositivo de control 12 a partir de la cantidad de energía disponible si ésta se entrega a uno o varios consumidores conectados y/o a la red de tensión alterna 8. Para ello, se puede llevar a cabo por parte del operador un ajuste correspondiente dependiente de la prioridad, de manera que por parte del dispositivo de control 12, a partir de la cantidad de energía disponible, se pueda llevar a cabo una conexión o desconexión de los consumidores conectados de modo automático, tal y como está representado en la Fig. 4.

Así pues, fundamentalmente se puede decir que el convertidor CC-CC 3 se regula de tal manera que durante un periodo 17 ajustable, independientemente de la extracción de energía del circuito intermedio 4 se alimenta un flujo de corriente aproximadamente constante desde la entrada del convertidor CC-CC 3, es decir, desde la fuente de energía 6, a la salida del convertidor CC-CC 3, es decir, al circuito intermedio 4, mientras que el convertidor CC-CA 5, dentro de este periodo 17 prefijado, extrae energía del circuito intermedio 4 para la alimentación a la red de tensión alterna 8 y/o para la entrega a un consumidor, ajustando el regulador o bien el dispositivo de control 12 del convertidor CC-CC 3, en particular, de nuevo, un valor teórico o un valor de corriente 18 para la regulación del flujo de corriente, respectivamente después de que haya transcurrido el periodo 17 prefijado.

Para conseguir una utilización óptima del sistema ondulador 1, por parte del dispositivo de control 12 se regula el sistema regulador 1 de tal manera que la entrega de energía del convertidor CC-CA 5 se fije dependiendo de la cantidad de energía o potencia generada por la fuente de energía 6, es decir, que de modo correspondiente a la cantidad de energía disponible de la fuente de energía 6 se fija la potencia de salida del convertidor CC-CA 5.

Por razones de orden, finalmente se hace referencia al hecho de que para un mejor entendimiento de la construcción del sistema ondulador, éste, o bien sus piezas constituyentes, no se han representado a escala, parcialmente, y/o se han representado aumentadas y/o reducidas.

El objetivo en el que se basan las soluciones propias conformes a la invención se puede extraer de la descripción.

Sobre todo, las realizaciones individuales mostradas en las Fig. 1, 2, 3, 4, 5 pueden conformar el objeto de soluciones propias, conformes a la invención. Los objetivos y soluciones conformes a la invención referidos a esto se han de extraer de las descripciones detalladas de estas Figuras.

Lista de símbolos de referencia

1: Sistema ondulador

2: Ondulador

3: Convertidor CC-CC

4: Circuito intermedio

5: Convertidor CC-CA

6: Fuente de energía

7: Módulo solar

8: Red de tensión alterna

9: Inversor

10: Transformador

11: Rectificador

12: Dispositivo de control

13: Sistema de medición

14: Sistema de medición

15: Sistema de medición

16: Sistema de medición

17: Periodo

18: Valor de corriente

19: Instante

20: Instante

21: Instante

22: Instante

23: Instante

24: Instante

25: Instante

26: Instante

27: Instante

28: Valor medio

29: Valor medio del circuito intermedio

30: Valor de referencia

31: Valor de referencia

32: Valor característico de energía

Claims

1. Procedimiento para la regulación de un sistema ondulador, en el que por medio de una fuente de energía, en particular por medio de al menos un módulo solar o por medio de una batería, se genera y/o se entrega energía eléctrica, que por medio de al menos un convertidor CC-CC (3) se transfiere a un circuito intermedio (4), y es alimentada por parte de éste a través de un convertidor CC-CA (5) a una red de tensión alterna (8) y/o suministrada a un consumidor, caracterizado porque el convertidor CC-CC (3) está regulado de tal manera que durante un periodo (17) ajustable, independientemente de la extracción de energía del circuito intermedio (4), se produce un flujo de corriente aproximadamente constante desde la entrada del convertidor CC-CC (3), es decir, desde la fuente de energía, a la salida del convertidor CC-CC, es decir, al circuito intermedio (4), mientras que el convertidor CC-CA (5) dentro de este periodo (17) extrae energía del circuito intermedio (4) para la alimentación a la red de tensión alterna (8) y/o para la entrega al consumidor, ajustando de nuevo un regulador o un dispositivo de control (12) del convertidor CC-CC (3), en particular, un valor teórico para la regulación del flujo de corriente a través del convertidor CC-CC (3), correspondientemente después de que haya transcurrido el periodo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el periodo (17) se define, por ejemplo, por medio de un número ajustable de periodos o semiperiodos, o un lapso de tiempo definido fijable discrecionalmente.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque por parte del convertidor CC-CC (3), con un flujo de corriente aproximadamente constante, se entrega tanta energía al circuito intermedio (4), que se mantiene constante un valor medio de circuito intermedio del circuito intermedio (4), en particular un valor medio de la tensión del circuito intermedio.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se realiza un ajuste de la entrega de energía, en particular de la corriente, del convertidor CC-CC (3) al circuito intermedio (4) a la cantidad de energía extraída del circuito intermedio (4) por medio del convertidor CC-CA (5) respectivamente después de que haya transcurrido un periodo o bien después de que haya transcurrido el número ajustado de periodos o de semiperiodos.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la regulación del convertidor CC-CC (3) se determina por parte del dispositivo de control (12) un valor medio de la cantidad de energía extraída por el convertidor CC-CA (5) del circuito intermedio (4) durante el número de periodos o semiperiodos ajustado, y a continuación, para el siguiente número de periodos o de semiperiodos se usa el valor medio determinado como valor teórico para el flujo de corriente del convertidor CC-CC (3).

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor medio determinado por el dispositivo de control (12) se corrige por medio de datos o valores o parámetros almacenados o determinados.

7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la corrección del valor medio o para la fijación del valor medio, por parte del dispositivo de control (12) se determina un valor de cantidad de energía, que se fija por medio de la relación de la cantidad de energía entregada respecto a la cantidad de energía extraída del circuito intermedio (4) durante el número de periodos o semiperiodos prefijado.

8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tensión del circuito intermedio oscila en el circuito intermedio (4) por medio de la transmisión de energía constante o bien por medio de la entrega de corriente prácticamente constante del convertidor CC-CC (3) desde una fuente de energía (6) de modo correspondiente a la extracción de energía del convertidor CC-CA (5).

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrega de energía del convertidor CC-CA (5) se fija dependiendo de la cantidad de energía o potencia generada por la fuente de energía (6).

10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al reducir la tensión del circuito intermedio por debajo de un valor de referencia preajustable se reduce la entrega de energía a la red de tensión alterna y/o al consumidor por parte del convertidor CC-CA (5).

11. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al sobrepasar al menos un valor de referencia, por medio de la tensión del circuito intermedio se incrementa la entrega de energía a la red de tensión alterna y/o al consumidor por parte del convertidor CC-CA (5).

12. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por parte del dispositivo de control, después de un periodo o de un semiperiodo o del número prefijado de periodos o de semiperiodos se determina un valor medio del circuito intermedio de la cantidad de energía en el circuito intermedio (4).

13. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor medio del circuito intermedio se compara por parte del dispositivo de control (12) con valores de referencia almacenados, preferentemente ajustables, en el que, por ejemplo, al sobrepasar un valor de referencia, la potencia de salida del convertidor CC-CA (5) se incrementa, y al pasar por debajo de un valor de referencia, la potencia de salida del convertidor CC-CA (5) se reduce.

14. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al pasar por debajo de un valor de referencia definido, por medio del valor medio del circuito intermedio se incrementa por parte de la fuente de energía (6) el valor teórico para el convertidor CC-CC (3), en particular el valor teórico para el flujo de corriente constante, en caso de que haya una cantidad de energía disponible suficiente.

15. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se supervisa la cantidad de energía puesta a disposición por la fuente de energía (6).

16. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por parte del dispositivo de control (12) se determina, a partir de la cantidad de energía disponible, si ésta se entrega a uno o varios consumidores conectados, o bien a la red de tensión alterna (8).

17. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por parte del dispositivo de control (12) se lleva a cabo, a partir de la cantidad de energía disponible, una conexión o desconexión de los consumidores conectados de modo automático.

18. Ondulador, que está formado al menos por un convertidor CC-CC (3), un circuito intermedio (4) y un convertidor CC-CA (5), al que se puede conectar una fuente de energía (6) o bien un generador de energía (6), en particular un módulo solar (7), y/o una batería, y éste se puede unir con una red de tensión alterna (8) y/o uno o varios consumidores, caracterizado porque el convertidor CC-CC (3), para la entrega de un flujo de corriente constante a lo largo de un periodo (17) ajustable está conformado independientemente de la energía extraída por el circuito intermedio (4) a través del convertidor CC-CA (5), y un valor teórico o bien un valor de corriente del convertidor CC-CC (3) se puede ajustar, después de que haya transcurrido el periodo (17) preajustado, a la energía extraída por el convertidor CC-CA (5) del circuito intermedio (4).