ES2558341T3 - Circuito de derivación y protección para un módulo solar y procedimiento para el control de un módulo solar - Google Patents

Circuito de derivación y protección para un módulo solar y procedimiento para el control de un módulo solar Download PDF

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Werner Roth
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Abstract

Circuito de derivación y protección (100) para una disposición de células solares (130) con: una entrada (102, 104) para conectar la disposición de células solares (130); una salida (106, 108); un elemento de derivación (112) que está conectado en paralelo a la salida (106, 108); un elemento de separación (110) que está conectado entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) y configurado para controlar la unión entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108), estando configurado el elemento de separación (110) para controlar una unión entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) en respuesta a una señal de control (S1); y un control (114) que está unido al elemento de separación (110), estando configurado el control (114) para generar la señal de control (S1) en dependencia de si la disposición de células solares (130) asignada al circuito (100) está parcial o completamente sombreada o si la disposición de células solares (130) asignada al circuito (100) debe estar conectada o desconectada, caracterizado por que el control (114) obtiene la tensión necesaria para alimentar al control (114) de la disposición de células solares (130).

Description

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Circuito de derivacion y proteccion para un modulo solar y procedimiento para el control de un modulo solar
DESCRIPCION
La presente invencion se refiere al campo de la tecnologfa solar, en este caso en particular a un circuito de derivacion y proteccion para un modulo solar, asf como a un procedimiento para el control de un modulo solar que esta puenteado mediante un elemento de derivacion.
Durante el funcionamiento de los modulos solares se pueden presentar distintas situaciones, en las que los modulos solares dejan de funcionar en el punto de trabajo optimo o en las que se pueden producir danos en los modulos solares a causa de condiciones internas o externas. Asimismo, se pueden presentar situaciones, en las que los modulos solares constituyen un peligro para su entorno.
Al existir una iluminacion no homogenea/un sombreado parcial o al existir tambien propiedades diferentes de las celulas solares, en particular de la corriente de cortocircuito, se origina en una conexion en serie de celulas solares el problema de que, por una parte, las celulas en cuestion determinan el flujo de corriente en todo el circuito y, por otra parte, la tension en estas celulas se invierte, o sea, las mismas se convierten en consumidor y se pueden danar en el peor de los casos. A continuacion se utilizan los terminos “sombreado” o “caso de sombreado”, independientemente de la causa real de esta inversion de la tension. Una medida conocida para evitar danos consiste en utilizar los llamados diodos de derivacion que se conectan generalmente en un modulo solar en paralelo a los subgrupos de, por ejemplo, 16 a 24 celulas solares cristalinas. Durante el funcionamiento normal, los diodos de derivacion se operan en inversa. En presencia de un sombreado parcial, los diodos de derivacion estan polarizados en directa y absorben la corriente de fase generada por las celulas no sombreadas. En este caso, la tension del punto de trabajo sobre la seccion parcial en cuestion del generador solar disminuye del funcionamiento normal de aproximadamente +8 V a +12 V (tomandose como base una tension MPP (Punto de Potencia Maxima) de 16 a 24 celulas) a la tension directa del diodo de derivacion, o sea, aproximadamente -0,4 V a -0,6 V.
La corriente maxima a traves del diodo de derivacion depende de la tecnologfa de la celula y del tamano de la celula, pudiendo ascender la corriente maxima hasta 8,5 A en las celulas de silicio que son usuales en la actualidad y que presentan una superficie de 156 mm x 156 mm. Como resultado de las superficies de celula mas grandes y tambien de una mayor eficiencia de las celulas solares utilizadas se ha de contar en el futuro con corrientes superiores en el intervalo de mas de 10 A.
Los diodos de derivacion utilizados son tfpicamente diodos pn de silicio comerciales, pero tambien diodos Schottky, utilizando tambien desarrollos mas recientes dispositivos MOSFET (transistor de efecto de campo metal-oxido- semiconductor) como elementos de derivacion activos.
Los diodos de derivacion no provocan casi perdidas en el funcionamiento normal, o sea, sin sombreado, porque se operan en inversa y a traves de los mismos circula solo una pequena corriente inversa. Sin embargo, en caso de sombreado, toda la corriente generada por los modulos no sombreados y conectados en serie puede circular a traves del diodo de derivacion. En correspondencia con su tension directa y la corriente circulante se origina entonces una perdida de potencia de varios watt por diodo que produce un fuerte calentamiento del componente al persistir el sombreado. Este calentamiento influye negativamente sobre los componentes circundantes del modulo, por ejemplo, la caja de conexion, el cable de conexion, o sobre la estructura modular, y en el peor de los casos se producen danos en los propios componentes o en el propio diodo de derivacion.
El documento DE102005036153B4 propone sustituir el diodo por un componente activo, espedficamente un dispositivo MOSFET de bajo ohmiaje que se activa en caso de sombreado. Esta medida permite reducir la perdida de potencia, que pudiera originarse aun, por ejemplo, en un factor 20 o superior, lo que impide los problemas de sobrecalentamiento mencionados arriba. El objetivo de esta solucion es crear un circuito o un componente que sea compatible con los diodos convencionales respecto a la conexion, o sea, disponga asimismo solo de dos conexiones. Sin embargo, surge el problema de que solo la tension muy baja, que cae a traves del elemento de derivacion activo, queda disponible para controlar el elemento de derivacion en caso de sombreado, por lo que, segun las instrucciones del documento DE102005036153B4, debera estar previsto adicionalmente un circuito de carga, dispuesto junto con un seccionador, para transformar la tension disponible en el intervalo de milivoltios en una tension de control adecuada en el intervalo de 10 a 15 V. Por consiguiente, esta solucion requiere un elevado coste tecnico por concepto de conexion, en particular en relacion con la implementacion del circuito de carga, por ejemplo, en forma de un convertidor de reactancia o convertidor inverso, o tambien en relacion con la configuracion como bomba de carga de baja tension. Esto dificulta y encarece la implementacion de un circuito de derivacion y proteccion activo como circuito integrado.
Los modulos solares tienen ademas la propiedad de generar tension electrica, mientras reciben radiacion, lo que significa que no se pueden desconectar. Esto va a requerir medidas de precaucion especiales durante la instalacion y el mantenimiento. Resulta un problema tambien la tension del generador solar, elevada a menudo, de varios cientos de voltios en caso de un incendio domestico con un generador solar que se encuentra montado en el techo.
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Los modulos solares comerciales no disponen de la posibilidad de desconexion. El documento DE102005036153B4, mencionado arriba, propone utilizar tambien el elemento de derivacion activo para la desconexion o la conexion selectiva del modulo mediante una senal de control externa. La empresa Aixcon (
www.aixcon.de) propone otra variante para la desconexion de generadores solares con el sistema “ebreak”, segun el que todo el generador solar se pone en cortocircuito en caso de emergencia mediante un simple interruptor, por ejemplo, un tiristor. Esto, sin embargo, no soluciona el problema fundamental, porque segun esta variante, solo se van a conmutar al estado sin tension solo aquellas lmeas que pasan por detras de esta unidad, pero se va a volver a originar una tension alta al separarse la union del modulo en el techo. El documento DE102006060815A1 describe tambien la posibilidad general de una desconexion selectiva de modulos solares individuales mediante una senal externa, representandose aqrn tanto la puesta en cortocircuito de los modulos solares como la separacion de la conexion en serie, sin darse detalles sobre una implementacion. La solucion, que se propone aqrn mediante el uso de un interruptor en serie, es desventajosa, porque su resistencia a la tension debera estar adaptada a la tension maxima del sistema, por ejemplo, de hasta 1000 V, ya que en una conexion en serie de muchos modulos no se puede garantizar que todos los interruptores se abran sincronizadamente. Este tipo de interruptor resulta costoso y produce siempre una alta perdida de potencia debido a su resistencia comparativamente alta a la conexion, asf como da lugar a los problemas descritos arriba con respecto a la generacion de calor y al peligro de danos asociado a esto. La solucion mediante el uso de un interruptor en paralelo tiene asimismo las desventajas, mencionadas antes, de un suministro costoso de la tension de alimentacion requerida y ademas la desventaja de que un funcionamiento del modulo en cortocircuito aumenta la probabilidad de danos a causa de los llamados “hotspots”.
La desconexion de un modulo solar por medio de un interruptor en paralelo se indica tambien en el documento DE102005036153B4 del solicitante, que se menciona arriba.
El documento EP2256822A1, que es un documento en virtud del artmulo 54(3) del Convenio sobre la Patente Europea (CPE), describe un dispositivo de conmutacion para una instalacion solar, compuesta de al menos un elemento fotovoltaico y dos conexiones por cada lmea de alimentacion a un consumidor. El dispositivo de conmutacion comprende un elemento de derivacion que esta dispuesto entre las dos conexiones y delante de las lmeas de alimentacion y presenta al menos un mecanismo de conmutacion para cerrar los puntos de contacto, estando dispuesto en cada una de las dos lmeas de alimentacion al menos otro mecanismo de conmutacion para abrir los puntos de contacto. El al menos un mecanismo de conmutacion en el elemento de derivacion y los otros mecanismos de conmutacion, que se encuentran en cada lmea de alimentacion de la instalacion fotovoltaica, estan dispuestos y se pueden activar conjuntamente mediante un acoplamiento de tal modo que al activarse el dispositivo de conmutacion se abre primero el punto de contacto del al menos un mecanismo de conmutacion en cada una de las dos lmeas de conmutacion y a continuacion se cierran con retardo los puntos de contacto del al menos un mecanismo de conmutacion que se encuentra en el elemento de derivacion.
El documento DE102007032605A1 describe una instalacion fotovoltaica con al menos un elemento fotovoltaico, en particular con varios elementos fotovoltaicos, unidos entre sf por electricidad, asf como lmeas de union electricas para suministrar corriente electrica, pudiendose controlar el flujo de corriente y/o la tension y/o la union electrica en al menos un elemento fotovoltaico y/o dentro de al menos un elemento fotovoltaico y/o entre varios elementos fotovoltaicos.
Por tanto, la presente invencion tiene el objetivo de crear un circuito de derivacion y proteccion mejorado para un modulo solar, asf como un procedimiento mejorado para el control de un modulo solar que esta puenteado mediante un elemento de derivacion.
Este objetivo se consigue mediante un circuito de derivacion de acuerdo con la reivindicacion 1 y mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10.
Ejemplos de realizacion de la invencion crean un circuito de derivacion y proteccion para un modulo solar con: una entrada para conectar el modulo solar, una salida,
un elemento de derivacion, conectado en paralelo a la salida, y
un elemento de separacion conectado entre la entrada y la salida y configurado para controlar la union entre la entrada y la salida,
estando configurado el elemento de separacion para controlar una union entre la entrada y la salida en dependencia de si el modulo solar, asignado al circuito, esta sombreado completa o parcialmente o si el modulo solar, asignado al circuito, debe estar conectado o desconectado.
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Segun un ejemplo de realizacion, la senal de control interrumpe la union normalmente cerrada entre la entrada y la salida del circuito, si el modulo solar, asignado al circuito, esta completa o parcialmente sombreado o si el modulo solar, asignado al circuito, se debe desconectar. Asimismo, el circuito puede estar configurado para crear una union normalmente abierta entre la entrada y la salida, si el modulo solar, asignado al circuito, se debe conectar. Segun ejemplos de realizacion, el circuito se puede conectar al modulo solar de tal modo que una interrupcion de la union mediante el elemento de separacion provoca una marcha en vado del modulo solar.
El circuito puede presentar una conexion de senal de control para recibir la senal de control o la senal de control se puede recibir a traves de una entrada y/o a traves de la salida del circuito. Segun un ejemplo de realizacion, el circuito comprende un control que esta unido activamente al elemento de separacion y configurado para generar la senal de control. En este caso, el control puede presentar una conexion de alimentacion de potencia, unida a la entrada del circuito. El control puede estar configurado para determinar sobre la base de las senales de potencia, presentes en la entrada y en la salida, si un modulo solar, asignado al circuito de derivacion y proteccion, esta parcial o completamente sombreado y para generar la senal de control, si se determina que el modulo solar esta completa o parcialmente sombreado. En este caso puede estar previsto controlar asimismo el elemento de derivacion real mediante una senal de control, siendo generada la misma tambien por el control, si se determina que el modulo solar esta completa o parcialmente sombreado. El control puede estar configurado ademas para comprobar, despues de determinarse un estado completa o parcialmente sombreado, si la situacion de sombreado persiste para conmutar al estado normal, al dejar de existir una situacion de sombreado.
Segun un aspecto de la invencion, la senal de control para crear la union normalmente abierta se puede generar externamente y enviar al circuito con el fin de conectar el modulo solar. Alternativamente, la senal de control para interrumpir la union normalmente cerrada se puede generar sobre la base de una o varias senales de sensores internos y/o externos con el fin de desconectar el modulo solar.
El elemento de separacion puede comprender un interruptor, por ejemplo, un transistor o similar, y el elemento de derivacion puede comprender un diodo o un diodo con un interruptor dispuesto en paralelo.
Ejemplos de realizacion de la invencion crean un procedimiento para el control de un modulo solar que esta puenteado mediante un elemento de derivacion, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
determinar si el modulo solar esta completa o parcialmente sombreado o si se desea desconectar el modulo
solar y
si se determina que el modulo solar esta completa o parcialmente sombreado o se debe desconectar, operar el
modulo solar en marcha en vacfo.
El modulo solar puede formar parte de un circuito en serie con una pluralidad de modulos solares, incluyendo la operacion del modulo solar en marcha en vacfo una separacion del modulo solar del circuito en serie. Ademas, sobre la base de las senales de potencia en una conexion del modulo solar y sobre la base de las senales de potencia en una conexion del circuito en serie se puede determinar si un modulo solar esta parcial o completamente sombreado, pudiendo estar previsto tambien que despues de determinarse un estado de sombreado parcial o completo se compruebe si este persiste para, dado el caso, conmutar a un estado normal.
Ejemplos de realizacion de la presente invencion posibilitan asf una desconexion deseada o una conexion selectiva de un modulo solar mediante una senal de control externa o interna, siendo posible tambien una desconexion automatica del modulo al detectarse estados operativos inadmisibles.
Ejemplos de realizacion de la invencion crean un circuito de derivacion y proteccion para un modulo solar con al menos un elemento de derivacion electrico, cuyo tramo de conmutacion esta conectado en paralelo a las conexiones de salida del circuito de derivacion y proteccion, estando conectado en serie a una de las lmeas de union entre las conexiones de entrada y las conexiones de salida del circuito de derivacion y proteccion al menos un elemento de conmutacion electrico controlable que se puede controlar mediante un circuito de control.
Segun este otro aspecto se puede utilizar como elemento de conmutacion un dispositivo MOSFET. Ademas, la energfa necesaria para alimentar al circuito de control se puede suministrar a partir del modulo solar correspondiente y/o a partir de la tension a traves del elemento de derivacion. Puede estar previsto tambien un bufer de energfa para superar faltas de alimentacion de corta duracion. Para el circuito de control puede estar previsto un convertidor de tension continua con el fin de suministrar una tension de alimentacion. El circuito de derivacion y proteccion se puede diferenciar mediante un circuito logico entre los estados operativos “normal” y “sombreado”, conectandose o desconectandose de manera correspondiente el elemento de conmutacion. El interruptor se puede activar tambien mediante una senal de control externa para conectar y desconectar el modulo. Otro elemento de conmutacion controlable puede estar conectado en paralelo al elemento de derivacion, pudiendo ser el otro elemento de
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conmutacion un dispositivo MOSFET. El circuito logico para diferenciar entre los estados operativos, mencionados arriba, esta previsto tambien para conectar o desconectar de manera correspondiente los dos elementos de conmutacion. Los interruptores se pueden activar asimismo mediante una senal de control externa para conectar o desconectar el modulo. El circuito puede estar implementado en forma de un circuito integrado.
Otros ejemplos de realizacion de la invencion crean un circuito de derivacion y proteccion para un modulo solar con al menos un elemento de derivacion electrico que esta conectado en paralelo a las conexiones de salida del circuito de derivacion y proteccion y puede conducir la corriente generada por otro modulo solar, conectado en serie con el modulo solar, o por una pluralidad de modulos conectados en serie, existiendo en una o en ambas lmeas de union entre las conexiones de entrada y las conexiones de salida del circuito de derivacion y proteccion un elemento de separacion electrico controlable que se puede controlar mediante un circuito de control .
Segun este otro aspecto se puede utilizar como elemento de separacion un transistor y la energfa necesaria para alimentar al control se puede suministrar a partir de la disposicion de celulas solares correspondiente y/o a partir de la tension a traves del elemento de derivacion. Puede estar previsto tambien un bufer de energfa para la alimentacion del control. Asimismo, puede estar previsto un convertidor de tension continua con el fin de suministrar una tension de alimentacion al control. Mediante un circuito logico se puede diferenciar entre los estados operativos “normal” y “sombreado”, pudiendose conectar o desconectar el elemento de separacion de manera correspondiente. El elemento de separacion se puede activar tambien mediante una senal de control externa y/o interna y de este modo se puede conectar o desconectar el modulo. Como elemento de derivacion se puede utilizar un diodo, pudiendo estar conectado otro elemento de conmutacion controlable en paralelo al elemento de derivacion. Alternativamente se puede utilizar como elemento de derivacion un elemento de conmutacion que es, por ejemplo, un transistor. En este caso, los dos elementos de conmutacion se controlan mediante el circuito logico o mediante una senal de control interna y/o externa para conectar o desconectar el modulo. El circuito puede estar implementado a su vez en forma de un circuito integrado.
A continuacion se explican detalladamente ejemplos de realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos adjuntos que muestran:
Fig. 1 un diagrama de bloques de un circuito de derivacion y proteccion segun un ejemplo de realizacion de la invencion;
Fig. 2 un circuito de derivacion y proteccion segun un ejemplo de realizacion de la invencion;
Fig. 3 un diagrama de bloques de un control del circuito de la figura 2 segun un ejemplo de realizacion de la
invencion;
Fig. 4 un circuito de derivacion y proteccion segun otro ejemplo de realizacion de la invencion;
Fig. 5 un diagrama de bloques de un control del circuito de la figura 4 segun otro ejemplo de realizacion de la
invencion; y
Fig. 6 un diagrama de estado para explicar el modo funcionamiento de los controles de las figuras 3 y 5 con el fin de determinar si persiste un estado sombreado de un modulo solar.
En la descripcion siguiente de los ejemplos de realizacion, los elementos iguales o de igual funcionamiento se proveen de los mismos numeros de referencia.
Ejemplos de realizacion de la invencion crean un circuito de derivacion y proteccion que
- aprovecha las ventajas de los elementos de conmutacion activos para reducir la generacion de calor en caso de sombreado y para conectar de manera selectiva y opcional los modulos solares, y presenta a la vez, sin embargo, un coste claramente menor en relacion con el suministro de la tension de control que se necesita internamente,
- opera las celulas solares sombreadas en marcha en vacfo, en vez de en cortocircuito,
- es compatible con componentes de sistema comerciales, por ejemplo, inversores, y
- se puede implementar con componentes de poca perdida, economicos y de baja resistencia a la tension.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un circuito de derivacion y proteccion 100 segun un ejemplo de realizacion de la invencion. El circuito de derivacion y proteccion 100 comprende dos conexiones de entrada 102 y 104, asf como dos conexiones de salida 106 y 108. Entre la primera conexion de entrada 102 y la primera conexion de salida 106 esta conectado un elemento de separacion (TE) 110. Entre la primera conexion de salida 106 y la segunda conexion de salida 108 esta conectado un elemento de derivacion (BE) 112. Segun ejemplos de realizacion, el circuito de derivacion y proteccion puede comprender tambien un control (ST) 114 que se describira en detalle mas adelante. El circuito 100 puede comprender ademas uno o varios sensores internos (IS) 116, asf como otra conexion 118 que puede estar prevista para recibir senales de sensores externos (ES) 120. Puede estar prevista tambien una interfaz (IF) 122. Adicionalmente puede estar prevista una conexion de control 124 para recibir una senal de control externa que puede ser suministrada a traves de una lmea de control o comunicacion externa 126. De manera adicional al elemento de separacion 110 y al elemento de derivacion 112, entre la primera conexion
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de entrada 102 y la segunda conexion de entrada 104 puede estar conectado un elemento de proteccion (PE) 128. Una disposicion de celulas solares (SZ) 130 se puede unir al circuito 100, pudiendose unir una primera conexion de la disposicion de celulas solares 130 a la primera conexion de entrada 102 mediante una primera lmea 132 y pudiendose unir una segunda conexion de la disposicion de celulas solares 130 a la segunda conexion de entrada 104 del circuito 100 mediante una segunda lmea 134. La primera conexion de salida 106 del circuito 100 esta unida a una primera lmea de conexion 136 que conduce hacia otra disposicion de celulas solares 130, pudiendo estar previsto tambien aqrn un circuito 100, mostrado en la figura 1. La segunda conexion de salida 108 esta unida a una segunda lmea de conexion 138 que conduce hacia una disposicion previa de celulas solares que puede presentar asimismo un circuito de proteccion 100. En una configuracion alternativa del circuito 100, el elemento de separacion 110 puede estar dispuesto tambien en la lmea de union negativa entre la segunda conexion de entrada 104 y la segunda conexion de salida 108.
En el circuito de derivacion y proteccion 100 segun la figura 1, la disposicion de celulas solares 130, conectada a las entradas 102, 104 mediante las dos lmeas 132, 134, se separa de la salida 106, 108 en caso de sombreado mediante el elemento de separacion 110 en serie. La corriente de generador solar Isg, aplicada en las lmeas de conexion externas 136, 138 por los modulos no sombreados, conectados en serie al modulo sombreado, sigue circulando a traves del elemento de derivacion 112 dispuesto en paralelo a los bornes de salida 106, 108. A diferencia del estado de la tecnica, las celulas solares sombreadas se encuentran en el modo de marcha en vado y estan protegidas contra danos por sobrecarga (hotspots). En este modo operativo es posible tambien aumentar la cantidad de celulas solares, conectadas en serie y pertenecientes a un circuito de derivacion y proteccion, de las 16 existentes aproximadamente en la actualidad a 24 celulas, necesitandose asf en total una menor cantidad de circuitos de derivacion y proteccion y simplificandose la fabricacion de los modulos, porque se requieren menos tomas en las celulas conectadas en serie dentro del modulo.
En el circuito de derivacion y proteccion 100 segun la figura 1, la tension necesaria para la alimentacion del control 114 se puede obtener ventajosamente de la tension de entrada Ue de la disposicion de celulas solares sombreadas 130 y no, como es usual en el estado de la tecnica, de la tension muy baja Ua a traves del elemento de derivacion 112. En este sentido se aprovecha la propiedad de la celula solar de que la corriente disponible disminuye fuertemente durante el sombreado y la tension en marcha en vado o tambien la tension en caso de una pequena carga corresponde casi a la tension de una celula no sombreada incluso durante un sombreado extremo. Opcionalmente, la tension de alimentacion para el circuito de control 114 se puede obtener tambien de la tension Ua a traves del elemento de derivacion 112 en correspondencia con los enfoques del estado de la tecnica o tambien de ambas fuentes.
En comparacion con el concepto indicado en el documento DE102006060816A1, el circuito de derivacion segun ejemplos de realizacion de la invencion es ventajoso, porque a traves del elemento de separacion 110 en serie se puede producir en inversa como maximo la tension de marcha en vado suministrada por la disposicion de celulas solares asignadas 130, lo que permite utilizar elementos de conmutacion de bajo ohmiaje, poca perdida y economicos para la implementacion del elemento de separacion 110. Ademas de los grupos funcionales principales, mencionados hasta el momento, espedficamente el elemento de separacion 110, el elemento de derivacion 112 y el control 114, el circuito de derivacion y proteccion 100 puede comprender opcionalmente otros grupos constructivos que aparecen representados con lmeas discontinuas en la figura 1. La entrada 102, 104 puede estar protegida contra una polarizacion inversa y una sobretension mediante el elemento de proteccion 128. El control 114 puede estar unido ademas a los sensores internos o externos 116 o 120, por ejemplo, para detectar la temperatura del propio circuito o de la disposicion de celulas solares o su entorno. La interfaz 122 permite una comunicacion uni o bidireccional entre el circuito y otros componentes de la instalacion fotovoltaica. Esta comunicacion se puede llevar a cabo mediante una Power-Line-Communication (comunicacion mediante lmea de potencia, PLC) a traves de las lmeas 136, 138 o a traves de la lmea de comunicacion adicional 126. El circuito puede comprender otros grupos constructivos que sirven, por ejemplo, para proteger componentes individuales del circuito contra sobretension, pero que no estan representados para simplificar.
La figura 2 muestra un circuito de derivacion y proteccion segun un ejemplo de realizacion de la invencion. En el ejemplo de realizacion mostrado en la figura 2, el elemento de separacion 110 se ha implementado mediante un circuito en paralelo, integrado por un interruptor S1 y un diodo D1. El elemento de derivacion se ha implementado asimismo mediante un circuito en paralelo, integrado por un interruptor S2 y un diodo D2. El elemento de proteccion 128 esta disenado en forma de un diodo D0. El control 114 recibe la tension Ue en una entrada. El control 114 recibe tambien una senal de control ST que se envfa al circuito 100 a traves de la lmea de comunicacion 126 y la conexion de control 124, asf como recibe la tension de salida Ua. El control proporciona senales correspondientes para controlar los interruptores S1 y S2. En el circuito 100 segun la figura 2, la tension necesaria para alimentar a la tension de control 114 y para controlar los elementos de conmutacion activos Ss y S2 ya no se obtiene de la tension muy baja Ua a traves del elemento de derivacion 112, sino de la tension de entrada Ue del modulo solar desconectado 130. Como se menciona arriba, se hace uso aqrn de la propiedad de la celula solar de que la corriente disminuye fuertemente durante el sombreado y de que la tension en marcha en vado o tambien la tension en caso de una carga pequena corresponde casi a la tension de una celula no sombreada, incluso durante un sombreado
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externo. Por tanto, en el circuito 100, el generador parcial (SM) 130 en cuestion se separa en caso de sombreado del circuito en serie de los modulos mediante el interruptor en serie S1 y se opera en el modo de marcha en vado, exceptuando un consumo propio mmimo del control 114. La corriente de generador solar Isg, aplicada por los modulos no sombreados y conectados en serie al modulo sombreado, sigue circulando a traves del diodo D2 que actua as^ basicamente como un diodo de derivacion convencional. Al mismo tiempo, las celulas solares sombreadas se encuentran casi en el modo de marcha en vado y estan protegidas asf contra danos (hotspots).
En los modulos solares con corrientes bajas es tolerable la perdida de calor producida en el diodo D2 debido a su tension directa. Sin embargo, en caso de intensidades de corriente superiores se puede presentar el problema de sobrecalentamiento, mencionado arriba, que se soluciona al estar conectado el interruptor de bajo ohmiaje S2 en paralelo al diodo D2. Cuando se produce un sombreado parcial, este se conecta segun una estrategia indicada mas adelante a modo de ejemplo y absorbe la corriente de generador solar Isg. En correspondencia con la resistencia directa del interruptor S2 se genera solo una cantidad minima de calor. A diferencia del estado de la tecnica de acuerdo con el documento DE102005036153B4, que se describe arriba, resulta ventajoso el bajo coste para suministrar la tension de alimentacion al control 114. Como se menciona arriba, la tension de alimentacion se puede obtener tambien opcionalmente, de manera similar al estado de la tecnica, de la tension Ua a traves del elemento de derivacion D2 o S2. En una configuracion alternativa del circuito 100 segun la figura 2, el interruptor en serie S1 puede estar posicionado tambien en una lmea de union negativa entre la segunda conexion de entrada 104 y la segunda conexion de salida 108. En paralelo al interruptor S1 puede estar conectado el diodo D1 que protege el interruptor S1 contra tensiones inversas negativas. Opcionalmente, el diodo D0 puede estar previsto como medida de proteccion adicional contra tensiones negativas del modulo. Para una mejor comprension no se han representado otros elementos de proteccion adicionales, por ejemplo, contra sobretensiones en las entradas y las salidas del circuito de derivacion y proteccion o en los propios elementos de conmutacion.
La figura 3 muestra un esquema de bloques del control 114 del circuito de la figura 2 segun un ejemplo de realizacion de la invencion. Como se puede observar, el control 114 comprende un primer bloque 140 que recibe y mide la tension de entrada Ue. El control 114 comprende ademas un bloque 142 que recibe y mide la tension de salida Ua. El control 114 comprende tambien una primera fuente de tension de referencia (E) 144, asf como una segunda fuente de tension de referencia (A) 146. Asimismo, estan previstos un primer comparador 148 y un segundo comparador 150. El primer comparador (Ke) 148 recibe la tension de entrada Ue, medida por el bloque Ue 140, asf como la tension de referencia de la fuente de tension de referencia 144 y envfa una senal Le a un circuito logico 152. El comparador 150 recibe la senal de tension de salida, medida por el bloque Ua 142, asf como la senal de tension de referencia de la fuente de tension de referencia 146 y envfa la senal de salida de comparador La al circuito logico 152. La logica 152 recibe ademas una senal de temporizador de un temporizador 154, asf como una senal de control ST de la interfaz 122. La logica 152 recibe mediante circuitos de proteccion 156 senales que indican la tension de entrada Ue, la tension de salida Ua, la corriente de entrada Ie y la corriente de salida Ia. La logica 152 comprende mediante un excitador 158 las senales de control S1 y S2 para controlar los elementos de conmutacion S1 y S2 del elemento de separacion 110, asf como del elemento de derivacion 112. El control 114 comprende tambien un sistema de alimentacion de corriente interna 160 que puede presentar un convertidor DC/DC. El sistema de alimentacion de corriente interna 160 recibe la tension de entrada Ue y/o la tension de salida Ua. El sistema de alimentacion de corriente 160 esta conectado ademas a un bufer 160, por ejemplo, un condensador o similar, para suministrar tambien energfa en momentos, en los que no se dispone de energfa externa.
El control 114 comprende los dos bloques de entrada 140 y 142, con los que se mide tanto la tension de entrada Ue (la tension del modulo solar SM) como la tension de salida Ua (la tension a traves del tramo de derivacion S2, D2, figura 2). Las dos tensiones se comparan con los valores de referencia E o A mediante los comparadores 148 y 150. Las senales de salida logicas Le, La de los comparadores 148 y 150 son “1”, si la respectiva tension de medicion se encuentra por encima del valor de referencia. Las dos senales de conmutacion se enlazan entre sf en el circuito logico 152, estando unido este circuito al circuito de temporizador 150, a los circuitos de proteccion 156 contra sobrecorrientes y sobretensiones, asf como opcionalmente a una interfaz de comunicacion 122, de modo que mediante los circuitos de excitador 158 se pueden controlar los dos interruptores S1 y S2. El control 114 se alimenta a partir de la tension de entrada mediante el sistema de alimentacion de corriente interna 160 que puede disponer de un convertidor de tension continua (convertidor DC/DC, por ejemplo, una bomba de carga) que debido a su tension de alimentacion Ue comparativamente alta puede presentar, sin embargo, una construccion claramente mas simple que en el estado de la tecnica. El sistema de alimentacion de corriente puede disponer tambien de un acumulador de energfa 162 para superar faltas de alimentacion transitorias. Opcionalmente, la tension de alimentacion se puede obtener, en correspondencia tambien con el estado de la tecnica, de la tension Ua a traves del elemento de derivacion en caso de sombreado.
Por medio de la figura 4 se explica a continuacion otro ejemplo de realizacion de la invencion. La figura 4 muestra un circuito de derivacion y proteccion segun un ejemplo de realizacion de la invencion, estando en correspondencia la realizacion del elemento de separacion 110, del elemento de derivacion 112 y del elemento de proteccion 128 con la explicada por medio de la figura 2. El circuito 100 comprende tambien los sensores internos 116, la interfaz 122 y la conexion 118 para recibir senales de los sensores externos 120. La disposicion de celulas solares 130 comprende
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dos modulos solares SM1 y SM2 que estan puenteados respectivamente mediante diodos asignados Dbyp. El modo de funcionamiento del circuito 100 de la figura 4 esta en correspondencia con el modo de funcionamiento del circuito de la figura 2, por lo que se prescinde aqu de una nueva descripcion del mismo y se remite, en su lugar, a las explicaciones anteriores.
Segun una forma de realizacion alternativa, en el circuito segun la figura 4 se puede utilizar como elemento de derivacion exclusivamente el interruptor S2 que se controla de la manera descrita mas adelante. Como elementos de conmutacion S1 y S2 se pueden utilizar reles, pero preferentemente componentes semiconductores. En este caso se pueden utilizar tanto componentes de autobloqueo como componentes autoconductores. El uso de un componente autoconductor como interruptor S2 tiene la ventaja de un comportamiento “fail safe”, es decir, en caso de fallar el control 114, el interruptor S2 pondna en cortocircuito la salida del circuito de derivacion y proteccion y lo conmutana asf al estado sin tension.
La figura 5 muestra un esquema de bloques del control 114 de la figura 4, estando en correspondencia esencialmente el diseno del control segun la figura 5 con el diseno del control de la figura 3, aunque en vez de los circuitos de proteccion 156 de la figura 3 se indica un bloque 156' que contiene circuitos y algoritmos de vigilancia y recibe ademas senales de temperatura Tint y Text que indican una temperatura interna y una temperatura externa. El sistema de alimentacion de corriente interna 160 puede comprender tambien circuitos de estabilizacion.
Por medio de la figura 6 se explica a continuacion en detalle el modo de funcionamiento de los controles segun las figuras 3 y 5 para controlar los interruptores S1 y S2, en particular se describe como se determina si persiste un estado sombreado del modulo solar. La descripcion siguiente se refiere a la forma de realizacion segun las figuras 2 y 4 con un tramo de derivacion electrica conmutable adicional mediante el interruptor S2, aunque se puede aplicar convenientemente tambien a la variante sin el interruptor S2 o la variante sin el diodo D2.
Como se explica arriba, el interruptor en serie S1 se abre y el interruptor en paralelo opcional S2 se cierra en caso de sombreado. Despues de eliminarse la situacion de sombreado, este estado operativo se mantendna permanentemente sin medidas especiales. Se tendra que comprobar entonces si sigue siendo logica la activacion de la funcion de derivacion y si se seleccionan de manera correspondiente las posiciones de interruptor de S1 y S2. Segun ejemplos de realizacion de la invencion, esto se puede llevar a cabo mediante la creacion breve de determinadas constelaciones de los interruptores S1 y S2, asf como mediante una evaluacion de las tensiones y las corrientes que se originan en las conexiones o dentro del circuito de derivacion y proteccion.
Esto se lleva a cabo mediante los controles 114 que estan representados por medio de las figuras 3 y 4 y cuyo modo de funcionamiento se explica a continuacion por medio de la figura 6 que muestra como diagrama de estado las relaciones temporales entre la senal de comparador Le, la senal de conmutacion S1, la senal de comparador La y la senal de conmutacion S2. En la figura 6 estan representados tanto el modo operativo normal sin sombreado, el modo operativo con sombreado como el modo operativo despues de una transicion del sombreado al modo operativo normal.
En el modo operativo normal, tanto la tension de entrada como la tension de salida estan por encima de los dos valores de referencia E y A, por lo que ambas senales de comparador estan en un “1” logico. De manera correspondiente, el circuito logico 152 provoca que el interruptor S1 este conectado y que el interruptor S2 este desconectado. La corriente de entrada Ie, generada por la disposicion de celulas solares 130, se sigue conduciendo casi sin perdidas a la salida 106, 108 mediante el interruptor de bajo ohmiaje S1.
En el momento T1 se produce un sombreado. La tension a traves del modulo en cuestion se colapsa primero, hasta alcanzarse el valor de referencia E de, por ejemplo, +3 V. La senal Le cambia de un “1” logico a “0”. El interruptor S1 se abre mediante el circuito logico 152 despues de un tiempo de retardo breve, condicionado por el circuito, lo que esta representado con la flecha “a”. La corriente de generador solar Isg, aplicada desde el exterior, es absorbida momentaneamente por el diodo D2, mediante lo que la tension de salida Ua cambia su signo y se limita a la tension directa del diodo D2 de, por ejemplo, -0,4 V a -0,6 V. Por consiguiente, no se supera el valor de referencia A del comparador Ka de, por ejemplo, +0,1 V, y su senal de salida La cambia asimismo despues de un tiempo de retardo breve de un “1” logico a “0”, lo que esta representado con la flecha “b”. Esto provoca inmediatamente o despues de transcurrir un tiempo de retardo Ts2 la conexion del elemento de derivacion S2 que absorbe a continuacion la corriente Isg y no produce casi ninguna perdida de calor. El tiempo de retado Ts2 puede estar ajustado para impedir la operacion de conexion descrita del interruptor S2 en caso de sombreados parciales, por ejemplo, al volar un pajaro por encima del lugar.
La apertura del interruptor S1 provoca, como se explica al inicio, un nuevo incremento rapido de la tension Ue a valores de varios voltios, de manera que, por una parte, la senal de salida Le del comparador Ke vuelve a asumir un “1” logico (vease flecha “d”) y, por otra parte, se garantiza la alimentacion permanente del control 114. El circuito se puede alimentar a partir del bufer de energfa 162 configurado, por ejemplo, como condensador, durante las operaciones de conmutacion descritas.
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El estado estable de la disposicion, que se produce despues de un sombreado, se mantendna tambien despues de eliminarse el sombreado. Por tanto, se tendra que comprobar si la situacion de sombreado persiste, y se tendran que adaptar de manera correspondiente las posiciones del interruptor. En un ejemplo de realizacion, el circuito logico 152 provoca mediante el uso del circuito de temporizador (timer) 154 que el interruptor S2 se abra periodicamente con una duracion de penodo Tper por una duracion Ttest y que al mismo tiempo se cierre el interruptor S1. Si persiste una situacion de sombreado (la corriente Isg, aplicada desde el exterior, es mayor que la corriente de entrada Ie generada por la disposicion de celulas solares 130 en cuestion), la constelacion vieja se restablece conforme a este pulso de prueba, lo que aparece representado a modo de ejemplo en la seccion central de la figura 6. Segun ejemplos de realizacion, la duracion de penodo Tper seleccionada es claramente mayor que la duracion del pulso de prueba Ttest (por ejemplo, en el factor 5 o superior), por lo que la potencia perdida promedio en el diodo D2 se sigue manteniendo baja.
En la figura 6, el sombreado se elimina en el momento T2. Por consiguiente, la tension de entrada no se colapsa en el proximo pulso de prueba, la senal Le se mantiene en un “1” logico y tambien el interruptor S1 se mantiene conectado. La tension de salida Ua aumenta por encima del valor de referencia A, de manera que la senal La cambia asimismo a un “1” logico y el interruptor S2 permanece abierto, consiguiendose asf nuevamente el modo operativo normal estable.
El circuito de derivacion y proteccion, descrito segun los ejemplos de realizacion de la invencion, se puede disenar simplemente como circuito integrado, porque no se necesitan circuitos de convertidor DC/DC costosos. Estos se pueden instalar en un volumen pequeno y, por tanto, integrar por laminacion en el propio modulo solar. Los circuitos pueden estar montados tambien en la caja de conexion de modulo o conectados como unidad constructiva externa a modulos convencionales. Como se muestra por medio de la figura 4, las propias celulas solares/los propios modulos solares, unidos al circuito de derivacion y proteccion, pueden disponer nuevamente de diodos de derivacion Dbyp que pueden estar disenados como diodos convencionales o como circuitos activos.
El circuito de derivacion y proteccion segun ejemplos de realizacion de la invencion se puede ampliar facilmente al poderse conectar de manera selectiva el modulo 130 mediante una senal de control externa ST que se transmite a traves de las lmeas de conexion 136, 138 (transmision power line) o a traves de la lmea de comunicacion adicional 126 o tambien de manera inalambrica via radio o mediante campos magneticos. En este caso se cierra el interruptor S1 abierto en el estado no conectado. El interruptor S2 puede estar abierto permanentemente o cerrado opcionalmente en el estado no conectado y se controla en correspondencia con la estrategia indicada arriba al activarse el modulo. La conexion selectiva de los modulos mediante una senal de control se puede utilizar para una instalacion o un mantenimiento sin peligro, para la desconexion en caso de un incendio o tambien con senales de conexion codificadas de manera correspondiente para la proteccion contra robo. La interfaz de comunicacion 122 puede estar disenada tambien de manera bidireccional con el fin de transmitir senales de estado del modulo solar a dispositivos de evaluacion externos.
La desconexion del modulo se puede llevar a cabo tambien dentro del circuito mediante los sensores internos y/o externos. Esto incluye la desconexion en presencia de sobrecorriente o sobretension, en presencia de una temperatura excesiva Tint del propio circuito o Text del modulo o de su entorno, o tambien la deteccion de estados operativos inadmisibles, por ejemplo, interrupciones o contactos flojos dentro del generador solar.
Segun ejemplos de realizacion de la invencion, los circuitos de derivacion y proteccion para corrientes pequenas pueden estar disenados sin el interruptor S2, porque aqrn no es imprescindible la funcion del interruptor de derivacion activo S2 para reducir la generacion de calor, sino que es suficiente el diodo de derivacion D2. Esto da como resultado un ahorro de los costes, manteniendose la funcion de proteccion, asf como la posibilidad de una conexion y desconexion selectiva del modulo mediante las senales obtenidas externa o internamente.
En el caso de los ejemplos de realizacion descritos, el elemento de derivacion comprende un circuito en paralelo, integrado por un interruptor S2 y un diodo D2. Como se describe, por ejemplo, en el documento DE102005036153B4, se puede utilizar alternativamente un diodo de derivacion activo que no se opera como interruptor. La tension de alimentacion se obtiene exclusivamente de la tension (baja) a traves del elemento de derivacion, manteniendose de manera permanente el elemento de derivacion (MOSFET) en el modo operativo lineal (por ejemplo, con una tension de 50 mV a traves del dispositivo MOSFET) mediante un circuito de regulacion.
Aunque algunos aspectos se describieron en relacion con un dispositivo, se entiende que estos aspectos representan tambien una descripcion del procedimiento correspondiente, por lo que un bloque o un componente de un dispositivo se ha de entender tambien como una etapa de procedimiento correspondiente o como una caractenstica de una etapa de procedimiento. De manera analoga, los aspectos descritos en relacion con una etapa de procedimiento o como una etapa de procedimiento representan tambien una descripcion de un bloque o un detalle o una caractenstica correspondiente de un dispositivo correspondiente.
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En dependencia de determinados requisitos de implementacion, ejemplos de realizacion de la invencion pueden estar implementados en hardware o en software. La implementacion se puede llevar a cabo mediante la utilizacion de un medio de almacenamiento digital, por ejemplo, un disquete, un DVD, un disco Blu-ray, un CD, una memoria ROM, PROM, EPROM, EEPROM o FLASH, un disco duro u otra memoria magnetica u optica, en la que estan almacenadas senales de control que se pueden leer electronicamente y que pueden interactuar o interaction con un sistema informatico programable de tal modo que se ejecuta el procedimiento respectivo. Por esta razon, el medio de almacenamiento digital se puede leer por ordenador. Algunos ejemplos de realizacion segun la invencion comprenden entonces un soporte de datos que presenta senales de control legibles electronicamente y capaces de interactuar con un sistema informatico programable de tal modo que se ejecuta uno de los procedimientos descritos aqrn.
En general, ejemplos de realizacion de la presente invencion pueden estar implementados como producto de programa informatico con un codigo de programa, siendo eficaz el codigo de programa para ejecutar uno de los procedimientos si el producto de programa informatico se ejecuta en un ordenador. El codigo de programa puede estar almacenado tambien, por ejemplo, en un soporte legible por maquina.
Otros ejemplos de realizacion comprenden el programa informatico para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn, estando almacenado el programa informatico en un soporte legible por maquina.
Con otras palabras, un ejemplo de realizacion del procedimiento segun la invencion es, por tanto, un programa informatico que presenta un codigo de programa para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn, si el programa informatico se ejecuta en un ordenador. Otro ejemplo de realizacion del procedimiento segun la invencion es, por tanto, un soporte de datos (o un medio de almacenamiento digital o un medio legible por ordenador), en el que esta instalado el programa informatico para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn.
Otro ejemplo de realizacion del procedimiento segun la invencion es, por tanto, un flujo de datos o una secuencia de datos que representa el programa informatico para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn. El flujo de datos o la secuencia de senales puede estar configurado, por ejemplo, para ser transferido a traves de una conexion de comunicacion de datos, por ejemplo, via Internet.
Otro ejemplo de realizacion comprende un dispositivo de procesamiento, por ejemplo, un ordenador o un componente logico programable, configurado o adaptado para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn.
Otro ejemplo de realizacion comprende un ordenador, en el que esta instalado el programa informatico para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn.
En algunos ejemplos de realizacion se puede utilizar un componente logico programable (por ejemplo, una matriz de puertas programable por campo, FPGA) para ejecutar algunas o todas las funciones de los procedimientos descritos aqrn. En algunos ejemplos de realizacion, una matriz de puertas programable por campo puede interactuar con un microprocesador para ejecutar uno de los procedimientos descritos aqrn. En general, los procedimientos se ejecutan en algunos ejemplos de realizacion mediante cualquier dispositivo de hardware. Este puede ser un hardware de uso universal tal como un procesador (CPU) o un hardware espedfico para el procedimiento, por ejemplo, un Circuito Integrado para Aplicaciones Espedficas, ASIC.
Los ejemplos de realizacion descritos arriba ilustran unicamente los principios de la presente invencion. Se entiende que las modificaciones y variaciones de las disposiciones descritas aqrn son evidentes para otros tecnicos. Por consiguiente, se pretende que la invencion este limitada unicamente por el alcance de proteccion de las reivindicaciones siguientes y no por los detalles espedficos, presentados aqrn por medio de la descripcion y la explicacion de los ejemplos de realizacion.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Circuito de derivacion y proteccion (100) para una disposicion de celulas solares (130) con:
    una entrada (102, 104) para conectar la disposicion de celulas solares (130); una salida (106, 108);
    un elemento de derivacion (112) que esta conectado en paralelo a la salida (106, 108);
    un elemento de separacion (110) que esta conectado entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) y configurado para controlar la union entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108), estando configurado el elemento de separacion (110) para controlar una union entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) en respuesta a una senal de control (S1); y
    un control (114) que esta unido al elemento de separacion (110), estando configurado el control (114) para generar la senal de control (S1) en dependencia de si la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) esta parcial o completamente sombreada o si la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) debe estar conectada o desconectada,
    caracterizado por que el control (114) obtiene la tension necesaria para alimentar al control (114) de la disposicion de celulas solares (130).
  2. 2. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que se puede conectar a la disposicion de celulas solares (130) de tal modo que una interrupcion de la union entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) mediante el elemento de separacion (110) provoca una marcha en vado de la disposicion de celulas solares (130).
  3. 3. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, con una conexion de senal de control (124) que esta unida activamente al control (114) y configurada para recibir una senal de control externa (ST).
  4. 4. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que la entrada (102, 104) y/o la salida (106, 108) estan configuradas para recibir una senal de control externa (ST) y enviarla al control (114).
  5. 5. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el control (114) comprende una conexion de alimentacion de potencia que esta unida a la entrada (102, 104).
  6. 6. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el control (114) esta configurado para determinar sobre la base de las senales de potencia, presentes en la entrada y en la salida, si la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) esta parcial o completamente sombreada, y para generar la senal de control (S1) si se determina que la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) esta completa o parcialmente sombreada.
  7. 7. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el elemento de derivacion (112) esta configurado para ser controlado mediante otra senal de control (S2), estando configurado el control (114) para generar la otra senal de control (S2) si se determina que la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito esta completa o parcialmente sombreada.
  8. 8. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el control esta configurado para comprobar, despues de determinarse que la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) esta completa o parcialmente sombreada, si la situacion de sombreado todavfa persiste, y para conmutar al estado normal si se determina que la situacion de sombreado ya no persiste.
  9. 9. Circuito de derivacion y proteccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el elemento de separacion (110) comprende un interruptor (S1) y/o en el que el elemento de derivacion (112) comprende un diodo (D2) o un diodo (D2) con un interruptor (S2) dispuesto en paralelo.
  10. 10. Procedimiento para el control de una disposicion de celulas solares (130) que esta puenteada mediante un elemento de derivacion (112), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
    determinar si la disposicion de celulas solares (130) esta completa o parcialmente sombreada o si se desea desconectar la disposicion de celulas solares (130); y
    si se determina que la disposicion de celulas solares (130) esta completa o parcialmente sombreada o se debe desconectar, operar la disposicion de celulas solares (130) en marcha en vacfo en respuesta a una senal de control (S1),
    generandose la senal de control (S1) mediante un control (114) y obteniendose la tension necesaria para alimentar al control (114) de la disposicion de celulas solares (130).
  11. 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que sobre la base de senales de potencia se determina si la disposicion de celulas solares (130) esta parcial o completamente sombreada.
  12. 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, en el que despues de determinarse que la disposicion de celulas solares esta completa o parcialmente sombreada, se comprueba si la situacion de sombreado todav^a persiste, conmutandose al estado normal si se determina que la situacion de sombreado ya no persiste.
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  13. 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que una union normalmente cerrada entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) se interrumpe si la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) esta completa o parcialmente sombreada, o
    una union normalmente cerrada entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) se interrumpe si la disposicion de 10 celulas solares (130) asignada al circuito (100) se debe desconectar, o una union normalmente abierta entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) se crea si la disposicion de celulas solares (130) asignada al circuito (100) se debe conectar.
  14. 14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la senal de control (S1) para crear la union 15 normalmente abierta entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) se genera externamente y se envfa al circuito
    (100) para conectar la disposicion de celulas solares, y/o la senal de control para interrumpir la union normalmente cerrada entre la entrada (102, 104) y la salida (106, 108) se genera sobre la base de una o varias senales de sensores internos y/o externos para desconectar la disposicion de celulas solares.
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