ES2612653T3 - Sistema de suministro de energía eléctrica - Google Patents

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Hiroaki Koshin
Hideki Tamura
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Abstract

Un sistema de suministro de energía eléctrica que comprende: un primer transformador de energía (3) que está conectado a un primer generador de energía configurado para generar una energía eléctrica que tiene permitido fluir en sentido inverso hacia una red eléctrica (8) y que está configurado para realizar la transformación eléctrica de la energía generada por el primer generador de energía; un segundo transformador de energía (5) que está conectado a una batería de almacenamiento (4) y que está configurado para cargar y descargar la batería de almacenamiento (4); y un tercer transformador de energía (7) que está conectado a un segundo generador de energía, configurado para generar una energía eléctrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red eléctrica (8) y que está configurado para realizar la transformación eléctrica de la energía generada por el segundo generador de energía; en donde el sistema de suministro de energía eléctrica está configurado para suministrar energía eléctrica a al menos una carga (9) a través de la línea de alimentación (11) conectada a la red, estando dicha red eléctrica (8) conectada a un extremo de aguas arriba de la línea de alimentación (11) conectada a la red, estando dicha carga (9) conectada a un extremo de aguas abajo de la línea de alimentación (11) conectada a la red, estando los transformadores de energía primero a tercero (3, 5, 7) conectados a la línea de alimentación (11) conectada a la red de una manera en la que el primer transformador de energía (3) está situado en el lado de más aguas arriba de la línea de alimentación (11) conectada a la red, el sistema de suministro de energía eléctrica comprende un primer sensor (14) que está dispuesto en una posición entre una unión de la línea de alimentación (11) conectada a la red y el primer transformador de energía (3) y una unión de la línea de alimentación (11) conectada a la red y uno de los transformadores de energía segundo y tercero (5, 7), situados en el lado de más aguas arriba de la línea de alimentación (11) conectada a la red, estando dicho primer sensor (14) configurado para detectar la energía eléctrica que fluye en sentido inverso hacia la red eléctrica (8) a través de la línea de alimentación (11) conectada a la red, y el segundo transformador de energía (5) está configurado para controlar la carga y descarga de la batería de almacenamiento (4) de modo que la energía eléctrica que fluye en sentido inverso hacia la red eléctrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero, y el tercer transformador de energía (7) está configurado para controlar su energía de salida a la línea de alimentación (11) conectada a la red de modo que la energía eléctrica que fluye en sentido inverso hacia la red eléctrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero, en donde dicho uno de los transformadores de energía segundo y tercero (5, 7) situados en el lado de más aguas arriba de la línea de alimentación (11) conectada a la red está conectado al primer sensor (14), los transformadores de energía segundo y tercero (5, 7) están configurados para controlar la carga y descarga de la batería de almacenamiento (4) y para controlar la energía de salida del tercer transformador de energía (7) a la línea de alimentación (11) conectada a la red mientras que se comunican entre sí de modo que la energía eléctrica que fluye en sentido inverso hacia la red eléctrica (8), detectada por el primer sensor (14), sea mantenida en cero.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de suministro de ene^a electrica Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un sistema de suministro de energfa electrica configurado para suministrar ene^a electrica desde un generador y/o una batena de almacenamiento a una carga en coordinacion con una red electrica.
Antecedentes de la tecnica
Se ha propuesto un sistema de suministro de energfa electrica que incluye un transformador de energfa configurado para transformar la energfa de CC de un generador de energfa tal como una batena solar en energfa de CA. El sistema convencional de suministro de energfa electrica puede suministrar energfa electrica a una o unas cargas desde no solamente una red electrica de un suministro de energfa comercial, sino tambien desde el transformador de energfa (por ejemplo, vease el documento JP H09-135577A). El sistema (sistema de suministro de energfa electrica dispersa) descrito en el documento JP H09-135577A puede conmutar su operacion entre una operacion de conexion a una red en la que el transformador de energfa (acondicionador de energfa) se coordina con la red electrica y una operacion independiente de la red en la que el transformador de energfa esta desconectado de la red electrica.
En la operacion de conexion a la red el transformador de energfa transforma la energfa de CC del generador de energfa (fuente de energfa) en energfa de CA mediante un rectificador, y suministra la energfa de CA a una o unas cargas (carga conectada a la red). En esta operacion, si el transformador de energfa no puede suministrar toda la energfa requerida por la carga, la falta de energfa puede ser compensada por la red electrica. En un caso de corte o similar, el transformador de energfa es desconectado de la red electrica para ser conmutado en la operacion independiente de la red, y para de este modo transformar la energfa generada del generador de energfa en una energfa de CA por el rectificador y suministrar la energfa de CA a una o unas cargas (carga independiente de la red).
Incidentalmente, en un caso en que el generador de energfa es una batena solar y genera una energfa en exceso (es decir, la energfa generada por la batena solar es mayor que la energfa consumida por la carga), en general la energfa en exceso es vendida a una comparMa de electricidad mediante el flujo inverso hacia la red electrica. No obstante, en Japon por ejemplo, en cuanto a un generador de energfa distinto de la batena solar (tal como una pila de combustible), no se permite que el exceso de energfa fluya en sentido inverso hacia la red electrica incluso cuando el generador genera el exceso de energfa. Tambien se ha propuesto un sistema combinado de una batena de almacenamiento y una batena solar, pero a la energfa electrica descargada por la batena de almacenamiento no se le permite fluir en sentido inverso hacia la red electrica.
En un sistema de suministro de energfa electrica que puede generar una energfa electrica que le sea permitido fluir en sentido inverso hacia la red electrica asf como una energfa electrica que le sea prohibido fluir en sentido inverso, con objeto de ahorrar dinero en electricidad, es deseable que la energfa electrica que tiene permitido fluir en sentido inverso sea preferiblemente vendida, y la energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso sea preferiblemente suministrada a la carga. No obstante, los sistemas generales que incluyen tanto la batena solar como la batena de almacenamiento estan usualmente disenados para que la energfa generada de la batena solar sea preferiblemente suministrada a la carga, y la energfa de descarga de la batena de almacenamiento sea suministrada para compensar la falta de energfa cuando la energfa consumida por la carga sea mayor que la energfa generada de la batena solar. Por lo tanto, en tales sistemas no es posible vender la energfa electrica incluso cuando la batena solar genere una energfa electrica suficiente, a menos que la energfa generada de la batena solar sea mayor que la energfa consumida por la carga. Por lo tanto, tales sistemas no pueden facilitar de forma efectiva un ahorro de dinero en electricidad.
El documento JP 2010-130836 A describe un sistema de suministro de energfa que incluye un suministro de energfa comercial, un sistema de generacion de energfa solar, y una batena de almacenamiento de energfa. El sistema de suministro de energfa esta provisto de una unidad de conmutacion de energfa. Cuando se detecta un flujo de energfa en sentido inverso o una subida del voltaje entre la unidad de conmutacion de la energfa y el suministro de energfa comercial, la unidad de conmutacion de energfa separa el suministro de energfa comercial del sistema y almacena el exceso de energfa suministrado procedente del sistema de generacion de energfa solar en la batena de almacenamiento de energfa. Cuando se detecta un fallo de la energfa en el suministro de energfa comercial, la unidad de conmutacion de energfa separa el suministro de energfa comercial del sistema y suministra energfa desde el sistema de generacion de energfa solar y la batena de almacenamiento de energfa a una carga.
Compendio de la invencion
La presente invencion ha sido conseguida a la vista de las anteriores circunstancias, y un objeto de ella es proporcionar un sistema de suministro de energfa electrica que pueda preferiblemente vender a la red electrica la electricidad que tiene permitido fluir en sentido inverso, y preferiblemente suministrar la carga con la energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red electrica.
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Un sistema de suministro de ene^a electrica de la invencion incluye un primer transformador de ene^a, un segundo transformador de energfa y un tercer transformador de energfa. El primer transformador de energfa esta conectado a un primer generador de energfa configurado para generar una energfa electrica que le sea permitido fluir en sentido inverso hacia una red electrica, y esta configurado para llevar a cabo la transformacion electrica de la energfa generada del primer generador de energfa. El segundo transformador de energfa esta conectado a una batena de almacenamiento, y esta configurado para cargar y descargar la batena de almacenamiento. El tercer transformador de energfa esta conectado a un segundo generador de energfa configurado para generar una energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red electrica, y esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada del segundo generador de energfa. El sistema de suministro de energfa esta configurado para suministrar energfa electrica a al menos una carga a traves de una lmea de alimentacion conectada a la red. La red electrica esta conectada a un extremo de aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. La carga esta conectada a un extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion conectada a la red. Los transformadores de energfa primero a tercero estan conectados a la lmea de alimentacion conectada a la red de una manera en que el primer transformador de energfa esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. El sistema de suministro de energfa electrica incluye ademas un primer sensor. El primer sensor esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion conectada a la red en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y el primer transformador de energfa y una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y uno de los transformadores de energfa segundo y tercero, situados en un lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. El primer sensor esta configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red. El segundo transformador de energfa esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor se mantenga en cero. El tercer transformador de energfa esta configurado para controlar su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor se mantenga en cero.
De acuerdo con un aspecto del sistema de suministro de energfa electrica, los transformadores de energfa segundo y tercero estan conectados a la lmea de alimentacion conectada a la red de una manera en que el segundo transformador de energfa esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. El sistema de suministro de energfa electrica incluye ademas un segundo sensor. El segundo sensor esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion conectada a la red en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y el segundo transformador de energfa y una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y el tercer transformador de energfa. El segundo sensor esta configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red. El segundo transformador de energfa esta conectado al primer sensor, y esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor se mantenga en cero. El tercer transformador de energfa esta conectado al segundo sensor, y esta configurado para controlar su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor se mantenga en cero.
De acuerdo con otro aspecto del sistema de suministro de energfa electrica, uno de los anteriormente mencionados transformadores de energfa segundo y tercero, situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red esta conectado al primer sensor. Los transformadores de energfa segundo y tercero estan configurados para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento y para controlar la energfa de salida del tercer transformador de energfa con respecto a la lmea de alimentacion conectada a la red mientras que se comunican entre sf, de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica detectada por el primer sensor se mantenga en cero.
Preferiblemente, en el sistema de suministro de energfa electrica el segundo generador de energfa esta formado por un sistema de cogeneracion configurado para generar simultaneamente energfa electrica y termica.
Preferiblemente, en el sistema de suministro de energfa electrica el primer generador de energfa esta formado por una batena solar. El segundo generador de energfa esta formado por una pila de combustible. El primer transformador de energfa esta configurado para permitir que el exceso de energfa de la energfa generada por la batena solar fluya en sentido inverso hacia la red electrica.
Preferiblemente, el sistema de suministro de energfa electrica incluye ademas un dispositivo de desconexion y un detector de fallos. El dispositivo de desconexion esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion conectada a la red en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red en comparacion con la union de la lmea de alimentacion conectada a la red y al primer transformador de energfa. El detector de fallos esta configurado, cuando detecta un fallo en la red electrica, para desactivar el dispositivo de desconexion y tambien para transmitir una senal de deteccion de fallo a uno de los transformadores de energfa primero a tercero. El antes mencionado de los transformadores de energfa primero a tercero esta configurado para realizar un control de voltaje constante a fin de mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion conectada a la red en un valor objetivo predeterminado cuando se recibe la senal de la deteccion de fallo. Los otros transformadores de energfa esta cada
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uno configurado para realizar un control de la corriente para detectar un voltaje de la lmea de alimentacion conectada a la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado.
Preferiblemente, en el sistema de suministro de ene^a electrica los transformadores primero a tercero esta cada uno configurado para conmutar entre una operacion de conexion a la red para suministrar energfa electrica a la carga a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red y una operacion independiente de la red para suministrar energfa electrica a la carga a traves de una lmea de alimentacion independiente de la red desconectada de la red electrica. Uno del primero al tercer transformador de energfa esta configurado, en la operacion independiente de la red, para realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion independiente de la red en un valor objetivo predeterminado. Los otros transformadores de energfa esta cada uno configurado, en la operacion independiente de la red, para realizar un control de la corriente para detectar un voltaje de la lmea de alimentacion independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado.
Preferiblemente, en el sistema de suministro de energfa electrica uno de los transformadores de energfa primero a tercero esta configurado para conmutar entre una operacion de conexion a la red para suministrar energfa electrica a la carga a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red y una operacion independiente de la red para suministrar energfa electrica a la carga a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red desconectada de la red electrica. Los otros transformadores de energfa esta cada uno conectado a la lmea de alimentacion conectada a la red y a la lmea de alimentacion independiente de la red por medio de un selector externo configurado para conmutar el destino de la conexion de un transformador correspondiente entre la lmea de alimentacion conectada a la red y la lmea de alimentacion independiente de la red. En la operacion independiente de la red, el antes mencionado de los transformadores primero a tercero esta configurado para realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion independiente de la red en un valor objetivo predeterminado y tambien para conmutar el selector externo al lado de la lmea de alimentacion independiente de la red, y los otros transformadores de energfa esta cada uno configurado para realizar un control de la corriente para detectar un voltaje de la lmea de alimentacion independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado.
Preferiblemente, en el sistema de suministro de energfa electrica la al menos una carga incluye dos o mas cargas. El sistema de suministro de energfa electrica incluye ademas unos interruptores de carga, una memoria y un selector de carga. Los interruptores de carga estan dispuestos a lo largo de las respectivas lmeas de alimentacion de energfa a las cargas. La memoria esta configurada para almacenar las ordenes de prioridad de las cargas. El selector de carga esta configurado para desactivar secuencialmente los interruptores de carga de acuerdo con la energfa suministrada a las cargas de modo que un interruptor de carga correspondiente a una carga con una prioridad dada mas baja sea preferiblemente desactivado.
Hay que tener en cuenta que, las caractensticas “el primer generador de energfa esta configurado para generar una energfa electrica que tiene permitido fluir en sentido inverso hacia una red electrica” y “el segundo generador de energfa esta configurado para generar una energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red electrica” son una opcion en la invencion, siempre que los generador primero y segundo esten configurados para generar energfa electrica.
Esto es, el sistema de suministro de energfa electrica de la invencion incluye un primer transformador de energfa, un segundo transformador de energfa y un tercer transformador de energfa. El primer transformador de energfa esta conectado a un primer generador de energfa, y esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada por el primer generador de energfa. El segundo transformador de energfa esta conectado a una batena de almacenamiento, y esta configurado para cargar y descargar la batena de almacenamiento. El tercer transformador de energfa esta conectado a un segundo generador de energfa, y esta configurado para realizar la conversion electrica de la energfa generada por el segundo generador de energfa. El sistema de suministro de energfa electrica esta configurado para suministrar energfa electrica a al menos una carga a traves de una lmea de alimentacion conectada a la red. La red electrica esta conectada a un extremo de aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red, respectivamente. La carga esta conectada a un extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion conectada a la red. Los transformadores de energfa primero a tercero estan conectados a la lmea de alimentacion conectada a la red de una manera en la que el primer transformador de energfa esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. El sistema de suministro de energfa electrica incluye ademas un primer sensor. El primer sensor esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion conectada a la red en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y el primer transformador de energfa y una union de la lmea de alimentacion conectada a la red y uno de los transformadores de energfa segundo y tercero, situados en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion conectada a la red. El primer sensor esta configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion conectada a la red. El segundo transformador de energfa esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor se mantenga en cero. El tercer transformador de energfa esta configurado para controlar su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica
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detectada por el primer sensor se mantenga en cero. Preferiblemente, el primer generador de ene^a esta formado por una batena solar, y el segundo generador de ene^a esta formado por una pila de combustible.
La invencion tiene la ventaja de que la energfa electrica que tiene permitido fluir en sentido inverso hacia la red electrica puede ser preferiblemente vendida, y la energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso puede ser preferiblemente suministrada a la carga.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con una primera realizacion;
la Figura 2 es un diagrama que ilustra una operacion del sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la primera realizacion;
las Figuras 3A a 3C son unos diagramas que ilustran la operacion del sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la primera realizacion;
la Figura 4 es un diagrama de bloques que muestra otra configuracion de un sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la primera realizacion;
la Figura 5 es un diagrama de circuitos que muestra una parte principal del sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la primera realizacion;
la Figura 6 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con una segunda realizacion;
la Figura 7 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con una tercera realizacion;
la Figura 8 es un diagrama de bloques que muestra otra configuracion de un sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la tercera realizacion; y
las Figuras 9A y 9B son unos diagramas de bloques que muestran las partes principales del sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la tercera realizacion.
Descripcion de las realizaciones
(Primera Realizacion)
Como se muestra en la Figura 1, un sistema 1 de suministro de energfa electrica de la presente realizacion incluye una batena solar 2, un primer transformador de energfa 3 conectado a la batena solar 2, una batena de almacenamiento 4, un segundo transformador de energfa 5 conectado a la batena de almacenamiento 4, una pila de combustible 6, y un tercer transformador de energfa 7 conectado a la pila de combustible 6. Esto es, el primer transformador de energfa 3 esta conectado a la batena solar 2 como un primer generador de energfa, y el tercer transformador de energfa 7 esta conectado a la pila de combustible 6 como un segundo generador de energfa. La explicacion de la realizacion se hace con un ejemplo en el que una instalacion consumidora a la que se aplica el sistema 1 de suministro de energfa es una casa unifamiliar general. No obstante, instalacion consumidora a la que se aplica el sistema de suministro 1 no esta limitada a este ejemplo, pero puede ser cada unidad de vivienda de un edificio de apartamentos, un local, una oficina, o similar. Los ejemplos de la batena de almacenamiento 4 incluyen una batena de almacenamiento de plomo y una batena de ion litio.
Cada uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 puede realizar una operacion de conexion a la red electrica para coordinar con una red electrica 8 de un suministro de energfa comercial (una red electrica comercial). El primer transformador de energfa 3 tiene un terminal 31 de salida de conexion que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion de conexion a la red. El segundo transformador de energfa 5 tiene un terminal 51 de salida de conexion que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion de conexion a la red. El tercer transformador de energfa 7 tiene un terminal 71 de salida de conexion que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion de conexion a la red. Las estructuras detalladas de los transformadores de energfa se discutiran mas tarde.
Los terminales 31, 51 y 71 de salida de conexion de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 esta cada uno conectado a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red a la que esta conectada la red electrica 8. En otras palabras, los terminales 31, 51 y 71 de salida de conexion de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 estan todos conectados entre sf por medio de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
La pila de combustible 6 del segundo generador de energfa esta configurada para reutilizar el calor de salida del generador, y de este modo formar un sistema de cogeneracion que pueda simultaneamente generar energfa electrica y termica. Hay que tener en cuenta que, por ejemplo en Japon, esta permitido que la energfa generada por
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la batena solar 2 del primer generador de energfa sea vendida a una comparMa de electricidad, pero no esta permitido que la ene^a generada por la pila de combustible 6 del segundo generador de energfa sea vendida a la comparMa de electricidad.
La lmea de alimentacion 11 conectada a la red esta conectada a una o unas cargas 9. La carga 9 de la realizacion esta formada por un aparato electrico de CA que esta configurado para operar mediante una energfa en CA suministrada desde un transformador de energfa o la red electrica 8. Ejemplos de la carga 9 incluyen diversos aparatos electricos tales como un aparato de iluminacion, un refrigerador, un equipo de television, un aparato medico, y un cargador de un telefono movil. Hay que tener en cuenta que la lmea de alimentacion 11 conectada a la red no tiene que estar necesariamente conectada directamente a la carga 9 del aparato electrico, sino que puede estar conectada a una salida (no mostrada) a la que una carga 9 esta unida de forma separable.
Estan descritas las estructuras y operaciones de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 con referencia a la Figura 1.
El primer transformador de energfa 3 incluye un transformador CC/CC 33 conectado a la batena solar 2, un transformador CC/CA 34 configurado para convertir energfa de CC en energfa de CA, un controlador 35 configurado para controlar cada componente, y un conmutador 36 del lado de conexion a la red formado por un rele. El transformador CC/CC 33 tiene un terminal al que esta conectado el transformador CC/CA 34 y el cual esta dispuesto en el lado opuesto al transformador CC/CC 33 desde la batena solar 2. El transformador CC/Ca 34 tiene un terminal de salida de CA, y el terminal de salida de CA esta conectado al terminal de salida 31 de conexion por medio del conmutador 36 del lado de conexion a la red.
El transformador CC/CC 33 esta configurado para elevar la energfa de CC de la batena solar 2 para suministrar la energfa aumentada al transformador CC/CA 34. El transformador CC/CA 34 esta formado por un transformador unidireccional (un inversor) configurado para transformar la energfa de CC del transformador CC/CC 33 en una energfa de CA sincronizada con un voltaje de la red electrica 8 para suministrar la energfa de CA al terminal 31 de salida de conexion. Esto es, el transformador CC/CC 33 y el transformador CC/CA 34 constituyen un circuito 30 del transformador que esta configurado para realizar la transformacion de energfa de la batena solar 2 para suministrar la energfa transformada a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
El controlador 35 esta principalmente formado por un microcomputador, y esta configurado para ejecutar los programas almacenados en una memoria (no mostrada) para obtener funciones para el control del circuito 30 del transformador. El controlador 35 controla el transformador CC/CC 33 para realizar un control de seguimiento de puntos de energfa maxima (MPPT). La energfa generada por la batena solar 2 no es constante pero vana de acuerdo con su voltaje de salida. Por lo tanto, es preferible que la batena solar 2 opere en un punto optimo (punto de energfa maxima) como generacion de energfa maxima.
Por lo tanto, el primer transformador de energfa 3 de la realizacion esta configurado para realizar el control del MPPT de modo que el punto de operacion de la batena solar 2 siga el punto de energfa maxima para minimizar la salida de la batena solar 2 independientemente de la fluctuacion en el voltaje de salida y la corriente de salida de la batena solar 2 causada por variaciones en la temperatura de la batena solar 2, la intensidad de la radiacion solar, y similares. Durante el control MPPT el primer transformador de energfa 3 detecta el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar la corriente de salida del primer transformador de energfa 3 basandose en el voltaje detectado, es decir, realiza un control de la corriente. El control del MPPT es una tecnica bien conocida, por lo que se omite una explicacion detallada de el. Ademas, el transformador 35 esta configurado para activar el conmutador 36 del lado de conexion a la red en la operacion de conexion a la red, y tambien para desactivar el conmutador 36 del lado de conexion a la red para de este modo evitar innecesariamente la operacion y el mal efecto fuera (en la red electrica 8) cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa o cuando el primer transformador de energfa 3 tiene un fallo.
El primer transformador de energfa 3 esta configurado, si la energfa generada por la batena solar 2 contiene un exceso de energfa, para permitir que el exceso de energfa fluya en sentido inverso hacia la red electrica 8 debido a que la energfa generada por la batena solar 2 (el primer generador de energfa) que esta conectada al primer transformador de energfa 3 tiene permitido ser vendida a la comparMa de electricidad.
El segundo transformador de energfa 5 incluye un transformador CC/CC 53 conectado a la batena de almacenamiento 4, un transformador CC/CA 54 configurado para transformar energfa de CC en energfa de CA, un controlador 55 configurado para controlar cada componente, y un conmutador 56 en el lado de conexion a la red formado por un rele. El transformador CC/CC 53 tiene un terminal al cual esta conectado el transformador CC/CA 54 y que esta dispuesto en el lado opuesto del transformador CC/CC 53 desde la batena de almacenamiento 4. El transformador CC/CA 54 tiene un terminal de salida de CA, y el terminal de salida de CA esta conectado al terminal de salida 51 de conexion por medio del conmutador 56 del lado de conexion a la red.
El transformador CC/CC 53 esta formado por un transformador bidireccional configurado para elevar la energfa de CC de la batena de almacenamiento 4 para suministrar la energfa aumentada al transformador CC/CA 54 durante la descarga de la batena de almacenamiento 4, y tambien para transformar la energfa de CC del transformador CC/CA
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54 en un voltaje y corriente optimos de acuerdo con el estado de la batena de almacenamiento 4 para suministrar la ene^a transformada a la batena de almacenamiento 4 durante la carga de la batena de almacenamiento 4. El transformador CC/CA 54 esta formado por un transformador bidireccional configurado para transformar la energfa de CC del transformador CC/CC 53 en una energfa de CA sincronizada con el voltaje de la red electrica 8 para suministrar la energfa de CA al terminal de salida 51 de conexion durante la descarga de la batena de almacenamiento 4, y tambien para convertir la energfa de CA suministrada a traves del terminal 51 de la salida de conexion en una energfa de cC para suministrar la energfa de CC al transformador CC/CC 53 durante la carga de la batena de almacenamiento 4.
Esto es, el transformador CC/CC 53 y el transformador CC/CA 54 constituyen un circuito 50 de carga-descarga que esta configurado para transformar bidireccionalmente la energfa electrica entre la batena de almacenamiento 4 y la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para cargar y descargar la batena de almacenamiento 4. De aqu en adelante un modo del circuito 50 de carga-descarga cuando transforma la energfa de salida de la batena de almacenamiento 4 en una energfa de CA para suministrar la energfa de CA a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red sera llamado “modo de descarga”, y un modo del circuito 50 de carga-descarga cuando transforma la energfa electrica suministrada a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en una energfa de CC para suministrar la energfa de CC a la batena de almacenamiento 4 sera llamado “modo de carga”.
El controlador 55 esta principalmente formado por un microcomputador, y esta configurado para ejecutar los programas almacenados en una memoria (no mostrada) para obtener funciones para el control del circuito 50 de carga-descarga. El controlador 55 esta configurado de modo que, durante la descarga de la batena de almacenamiento 4, el controlador 55 fija un valor objetivo de la corriente de salida del circuito 50 de carga-descarga y controla el circuito 50 de carga-descarga para adaptar la corriente de salida del circuito 50 de carga-descarga al valor objetivo. Durante este control el segundo transformador de energfa 5 detecta el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red pata ajustar la corriente de salida del segundo transformador de energfa 5 basandose en el voltaje detectado, es decir realiza un control de la corriente. Ademas, el controlador 55 esta configurado para activar el conmutador 56 del lado de la conexion a la red en la operacion de conexion a la red, y tambien para desactivar el conmutador 56 del lado de la conexion a la red para de este modo evitar la operacion innecesaria y el mal efecto fuera (en la red electrica 8) cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa o cuando el segundo transformador de energfa 5 tiene un fallo.
El tercer transformador de energfa 7 incluye un transformador CC/CC 73 conectado a la pila de combustible 6, un transformador CC/CA 74 configurado para transformar la energfa de CC en energfa de CA, un controlador 75 configurado para controlar cada componente, y un conmutador 76 del lado de la conexion a la red formado por un rele. El transformador CC/CC 73 tiene un terminal al cual esta conectado el transformador CC/CA 74 y que esta colocado en el lado opuesto del transformador CC/CC 73 desde la pila de combustible 6. El transformador CC/CA 74 tiene un terminal de salida de CA, y el terminal de salida de CA esta conectado al terminal de salida 71 de conexion por medio del conmutador 76 en el lado de la conexion a la red.
El transformador CC/CC 73 esta configurado para elevar la energfa de CC de la pila de combustible 6 para suministrar la energfa aumentada al transformador CC/CA 74. El transformador CC/Ca 74 esta formado por un transformador unidireccional (un inversor) configurado para transformar la energfa de CC del transformador CC/CC 73 en una energfa de CA sincronizada con el voltaje de la red electrica 8 para suministrar la energfa de CA al terminal de salida 71 de conexion. Esto es, el transformador CC/CC 73 y el transformador CC/CA 74 constituyen un circuito 70 del transformador que esta configurado para realizar la transformacion de la energfa de la pila de combustible 6 para suministrar la energfa transformada a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. El tercer transformador de energfa 7 esta integrado con la pila de combustible 6 para formar un sistema 700 de pila de combustible en el ejemplo de la Figura 1, pero el tercer transformador de energfa 7 y la pila de combustible 6 pueden ser unos componentes independientes.
El controlador 75 esta principalmente formado por un microcomputador, y esta configurado para ejecutar los programas almacenados en una memoria (no mostrada) para obtener funciones para el control del circuito 70 del transformador. El controlador 75 esta configurado de modo que el controlador 75 fije un valor objetivo de la corriente de salida del circuito 70 del transformador y controle la corriente de salida del circuito 70 del transformador para adaptar la corriente de salida del circuito 70 del transformador al valor objetivo. Durante este control el tercer transformador de energfa 7 detecta el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar la corriente de salida del tercer transformador 7 basandose en el voltaje detectado, es decir realiza un control de la corriente. Hay que tener en cuenta que el controlador 75 puede estar configurado para controlar operaciones de accesorios (tales como las bombas de ajuste, las valvulas y sopladores de agua, gas, aire y similares) para la pila de combustible 6 suministrando la instruccion de operacion apropiada de suministro a estos accesorios, ademas de al circuito 70 del transformador. Ademas, el controlador 75 esta configurado para activar el conmutador 76 del lado de conexion a la red en la operacion de conexion a la red, y para desactivar el conmutador 76 del lado de conexion a la red para asf evitar innecesariamente la operacion la operacion y el mal efecto fuera (en la red electrica 8) cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa o cuando el primer transformador de energfa 7 tiene un fallo.
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De acuerdo con las configuraciones antes descritas, a la carga 9 se le puede suministrar una energfa electrica desde al menos uno del tercer transformador de ene^a 3, el segundo transformador de ene^a 5, el tercer transformador de energfa 7, y la red electrica 8 a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red cuando la red electrica 8 esta en condiciones normales (es decir, en la operacion de conexion a la red).
En el sistema 1 de suministro de energfa electrica de la realizacion la red electrica 8 y la carga 9 estan conectadas al extremo de aguas arriba y al extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, respectivamente, y el primer al tercer transformador de energfa 3, 5 y 7 estan individualmente conectados a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red entre el extremo de aguas arriba y el extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Como se muestra en la Figura 1, del primer al tercer transformador de energfa 3, 5 y 7 estan conectados a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en el orden del primer transformador de energfa 3, el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 desde el lado del extremo de aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
Ademas, con el fin de detectar el flujo de energfa a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, el sistema 1 de suministro de energfa electrica de la realizacion incluye ademas un primer sensor 14 y un segundo sensor 15 que estan dispuestos a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. En la realizacion el primer sensor 14 esta conectado al segundo transformador de energfa 5, y el segundo sensor 15 esta conectado al tercer transformador de energfa 7. El primer sensor 14 esta formado por un sensor de corriente y esta dispuesto en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red comparado con una union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el segundo transformador de energfa 5 para detectar una corriente en una posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14. El segundo sensor 15 esta formado por un sensor de corriente, y esta dispuesto en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red comparado con una union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el tercer transformador de energfa 7 para detectar una corriente en una posicion en la que esta dispuesto el segundo sensor 15. Esto es, el primer sensor 14 esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en una posicion entre el primer transformador de energfa 3 y el segundo transformador de energfa 5, y el segundo sensor 15 esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en una posicion entre el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7. En otras palabras, el primer sensor 14 esta dispuesto en una posicion entre la union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el primer transformador de energfa 3 y la union (la union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el segundo transformador de energfa 5, en la realizacion) de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y uno de los transformadores de energfa primero y segundo 3 y 5, situados en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
El controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 esta configurado para monitorizar una forma de onda del voltaje en la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. El controlador 55 esta configurado para juzgar una diferencia de fase entre la forma de onda del voltaje monitorizada y una forma de onda detectada de la corriente con el primer sensor 14 para de este modo determinar una direccion de la energfa que fluye en la posicion en la que el primer sensor 14 esta dispuesto (determinar si es un flujo inverso o no). El controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 esta configurado para monitorizar una forma de onda del voltaje en la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. El controlador 75 esta configurado para juzgar una diferencia de fase entre la forma de onda del voltaje monitorizada y una forma de onda de la corriente detectada con el segundo sensor 15 para de este modo determinar la direccion de la energfa que fluye en la posicion en la que el segundo sensor 15 esta dispuesto (determinar si es un flujo inverso o no). Con esta configuracion el controlador 55 detecta la direccion de la energfa que fluye a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red entre el primer transformador de energfa 3 y el segundo transformador de energfa 5, y el controlador 75 detecta la direccion de la energfa que fluye a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red entre el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7.
El controlador 55 esta configurado para determinar el valor objetivo y controlar el circuito de carga-descarga 50 de modo que el segundo transformador de energfa 5 envfe la maxima energfa posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red mientras que la energfa que fluye en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red es mantenida en cero en la posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14. En otras palabras, el segundo transformador de energfa 5 basicamente aumenta su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red todo lo mas posible en la medida en la que la energfa de salida no fluya en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. A continuacion, el controlador 55 esta tambien configurado para monitorizar un nivel de batena restante de la batena de almacenamiento 4, y para conmutar el circuito de carga-descarga 50 en el modo de carga para comenzar la carga de la batena de almacenamiento 4 cuando el nivel de la batena restante se haga menor de un umbral de carga predeterminado. El controlador 55 puede estar configurado, si se detecta la presencia del flujo en sentido inverso hacia la red electrica en la posicion en la que el primer sensor 14 esta dispuesto en un estado en el que la batena de almacenamiento 4 tiene una capacidad de carga, para conmutar el circuito 50 de carga-descarga en el modo de carga.
El controlador 75 esta configurado para determinar el valor objetivo y controlar el circuito 70 del transformador de modo que el tercer transformador de energfa 7 envfe la maxima energfa posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red mientras que la energfa que fluye en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de
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alimentacion 11 conectada a la red sea mantenida en cero en la posicion en la que esta dispuesto el segundo sensor 15. En otras palabras, el tercer transformador de ene^a 7 basicamente aumenta su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red todo lo posible en la medida en la que la energfa de salida no fluya en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Como se ha descrito antes, el controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento 4 de modo que la energfa que fluye en sentido inverso hacia la red electrica, detectada por el primer sensor 14 sea mantenida en cero. Por lo tanto, el controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 tiene que controlar la energfa de salida del segundo generador de energfa (la pila de combustible 6) con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red de modo que la energfa que fluye en sentido inverso hacia la red electrica detectada por el primer sensor 14 sea mantenida en cero. El controlador 75 puede tambien estar configurado para controlar los accesorios. El controlador 75 puede estar configurado para desactivar el conmutador 76 del lado de conexion a la red si se detecta la presencia de flujo en sentido inverso hacia la red electrica en la posicion en la que esta dispuesto el segundo sensor 15.
Ahora se describe una operacion del sistema 1 de suministro de energfa electrica de acuerdo con la realizacion con referencia a las Figuras 2 y 3 que ilustran un ejemplo de un patron de operacion del sistema 1 de suministro de energfa electrica. En la Figura 2 el eje horizontal indica la hora del dfa (0:00 a 24:00), y el eje vertical indica la cantidad de energfa electrica. Hay que tener en cuenta que “P1” indica la “energfa consumida”, es decir la energfa total consumida en una instalacion consumidora, y “P2” indica la “energfa vendida”, es decir la energfa vendida a la comparMa de electricidad. Hay que tener en cuenta que las Figuras 3A a 3C omiten la ilustracion de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7, y la batena solar (celula fotovoltaica) 2, la batena de almacenamiento 4, la pila de combustible 6 y la o las cargas 9 estan representadas por las abreviaturas “PV”, “SB”, “FC”, y “Ls”, respectivamente.
En este ejemplo, en un penodo de 20:00 a 6:00, los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 paran de enviar energfa electrica a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, y de este modo la energfa consumida por la carga 9 esta totalmente cubierta por una energfa comprada (indicada por una referencia “A1” en la Figura 2) procedente de la red electrica 8 debido a que la energfa consumida por la carga 9 es comparativamente pequena. Adicionalmente, en una hora de medianoche (en un penodo de 0:00 a 3:00) en la que la tarifa de la electricidad es baja, el segundo transformador de energfa 5 carga la batena de almacenamiento 4 con una energfa comprada (indicada por una referencia “A2” en la Figura 2) procedente de la red electrica 8. Esto es, en el penodo de 20:00 a 6:00, la energfa electrica es suministrada desde la red electrica 8 a la carga 9 y a la batena de almacenamiento 4 a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, como se muestra en la Figura 3A.
En un penodo de 6:00 a 20:00 el tercer transformador de energfa 7 es activado para suministrar a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red la energfa generada por la pila de combustible 6. En este caso el tercer transformador de energfa 7 limita su propia energfa de salida de modo que la energfa de salida no fluya en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Por lo tanto, en un caso en el que la energfa consumida por la carga 9 sea igual a o menor que la energfa generada por la pila de combustible 6 en este penodo, la energfa de salida (indicada por una referencia “A3” en la Figura 2) del tercer transformador de energfa 7 vana hasta un techo de la energfa consumida por la carga 9 para seguir la energfa consumida por la carga 9.
En el penodo de 6:00 a 20:00 la energfa generada por la batena solar 2 preferiblemente fluye en sentido inverso hacia la red electrica 8 como la energfa vendida P2. En el ejemplo de la Figura 2 la energfa requerida (es decir, la energfa consumida por la carga 9) en el lado de aguas abajo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red con respecto a la union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el primer transformador de energfa 3 puede ser cubierta por la suma de la energfa de salida de la pila de combustible 6 y de la batena de almacenamiento 4. Por lo tanto, toda la energfa generada por la batena solar 2 puede ser considerada como “energfa en exceso”, y el primer transformador de energfa 3 permite que la energfa en exceso fluya en sentido inverso hacia la red electrica. Esto es, en un caso en el que la energfa consumida por la carga 9 sea igual a o menor que la energfa generada por la pila de combustible 6 en el penodo de 6:00 a 20:00, la energfa de salida de la pila de combustible 6 es suministrada a la carga 9 a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, y la energfa generada por la batena solar 2 fluye en sentido inverso hacia la red electrica 8, como se muestra en la Figura 3B.
En el caso en el que la energfa consumida por la carga 9 sea mayor que la energfa generada por la pila de combustible 6 en el penodo de 6:00 a 20:00, el segundo transformador de energfa 5 es activado para suministrar la energfa almacenada en la batena de almacenamiento 4 a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. En este caso el segundo transformador de energfa 5 limita su propia energfa de salida de modo que la energfa de salida no fluya en sentido inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Por lo tanto, la falta de energfa, que es la diferencia entre la energfa consumida por la carga 9 y la energfa de salida del tercer transformador de energfa 7 es compensada por la energfa descargada (indicada por una referencia “A4” en la Figura 2) suministrada desde el segundo transformador de energfa 5 a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Esto es, en un caso en el que la energfa consumida por la carga 9 sea mayor que la energfa generada por la pila de combustible 6 en el penodo de 6:00 a 20:00, la energfa electrica es suministrada desde la pila de combustible 6 y la batena de almacenamiento 4 a la carga 9 a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, y la energfa
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generada por la batena solar 2 es hecha fluir en sentido inverso hacia la red electrica 8, como se muestra en la Figura 3C.
En un caso en el que la energfa consumida por la carga 9 sea mayor que la suma de la ene^a generada por la pila de combustible 6 y la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4 asf como de la batena solar 2 puede generar una energfa electrica suficiente, el primer transformador de ene^a 3 suministra ene^a electrica desde la batena solar 2 a la carga 9 para compensar la falta de energfa. Si la energfa consumida por la carga 9 es menor que la suma de la energfa generada por la pila de combustible 6, la energfa de descarga de la batena de descarga 4 y la energfa generada por la batena solar 2, o sea, si queda un exceso de energfa en la batena solar 2, el primer transformador de energfa 3 permite que el exceso de energfa fluya en sentido inverso hacia la red electrica 8. Por otra parte, si la energfa consumida por la carga 9 es mayor que la suma de la energfa generada por la pila de combustible 6, la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4 y la energfa generada por la batena solar
2, la falta de energfa es cubierta por una energfa comprada a la red electrica 8.
La operacion antes descrita puede ser obtenida disponiendo unos temporizadores apropiados (no mostrados) en el segundo transformador de energfa 5 y en el tercer transformador de energfa 7, de una forma respectiva y apropiada fijando los comportamientos de los controladores 35, 55 y 75.
Por ejemplo, en una cuarta hora predeterminada (20:00 en el ejemplo de la Figura 2), los controladores 35, 55 y 75 de los transformadores de energfa primeo a tercero 3, 5 y 7 desactivan los conmutadores 36, 56 y 76 del lado de conexion a la red, respectivamente para detener la salida de energfa electrica a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. En una primera hora predeterminada (0:00 en este ejemplo) el controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 activa el conmutador 56 del lado de conexion a la red y tambien opera el circuito 50 de carga-descarga en el modo de carga para de este modo comenzar la carga de la batena de almacenamiento 4 con la energfa comprada a la red electrica 8. A continuacion el segundo transformador de energfa 5 desactiva el conmutador 56 del lado de conexion a la red para detener la carga de la batena de almacenamiento 4 en una segunda hora predeterminada (3:00 en este ejemplo) o en una hora en la que el nivel de batena restante de la batena de almacenamiento 4 supera un lfmite superior predeterminado (es decir, cuando la batena de almacenamiento 4 esta totalmente cargada). En una tercera hora predeterminada (6:00 en este ejemplo) el controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 activa el conmutador 76 del lado de conexion a la red para comenzar el suministro de energfa electrica a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Con esta operacion la energfa consumida por la carga 9 esta cubierta por la energfa comprada a la red electrica 8 en un penodo desde la cuarta hora a la tercera hora (es decir, de 20:00 a 6:00).
En un penodo desde la tercera hora a la cuarta hora (es decir, de 6:00 a 20:00) el controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 controla la operacion del circuito 70 del transformador y la activacion/desactivacion del conmutador 76 del lado de conexion a la red de modo que el tercer transformador de energfa 7 suministre la mayor energfa posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la medida en la que el flujo de energfa inverso detectado por el segundo sensor 15 sea mantenido en cero. En este penodo (6:00 a 20:00) el controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 controla la operacion del circuito 50 de carga-descarga y la activacion/desactivacion del conmutador 56 del lado de conexion a la red de modo que el segundo transformador de energfa 5 suministre la mayor energfa posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la medida en la que el flujo de energfa inverso detectado por el primer sensor 14 sea mantenido en cero. Aqrn, si la energfa consumida por la carga 9 disminuye rapidamente en un estado en el que el tercer transformador de energfa 7 suministra energfa electrica, se puede generar un flujo en sentido inverso desde el tercer transformador de energfa 7 a la red electrica. Cuando se detecta la presencia del flujo inverso a traves del segundo sensor 15, el controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 controla el circuito 70 del transformador para disminuir la corriente de salida del circuito 70 del transformador (o puede desactivar el conmutador 76 del lado de conexion a la red). En el caso en el que la energfa consumida por la carga 9 disminuya rapidamente, incluso si el tercer transformador de energfa 7 intenta impedir el flujo inverso en la posicion en la que el segundo sensor 15 esta dispuesto, un flujo inverso puede generarse en la posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14. Si el segundo transformador de energfa 5 detecta la presencia del flujo inverso hacia la red electrica a traves del primer sensor 14 en un estado en el que el segundo transformador de energfa 5 envfa energfa electrica, el segundo transformador de energfa 5 controla el circuito 50 de carga-descarga para disminuir su propia energfa de salida (o lo conmuta en el modo de carga). En este penodo (6:00 a 20:00) el controlador 35 del primer transformador de energfa 3 detecta el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y controla la operacion del circuito 30 del transformador y la activacion/desactivacion del conmutador 36 del lado de conexion a la red de modo que su energfa de salida fluya a la red electrica 8.
Brevemente, en un primer penodo (0:00 a 3:00 en el ejemplo de la Figura 2) el primer transformador de energfa 3 esta desconectado de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red; el segundo transformador de energfa 5 opera en el modo de carga; y el tercer transformador de energfa 7 esta desconectado de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
En un segundo penodo (3:00 a 6:00 en el ejemplo de la Figura 2) los transformadores de energfa primero al tercero
3, 5 y 7 estan desconectados de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
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En un tercer penodo (6:00 a 20:00 en el ejemplo de la Figura 2) el controlador 75 del tercer transformador de ene^a 7 controla la operacion del circuito 70 del transformador y la activacion/desactivacion del conmutador 76 del lado de conexion a la red de modo que el tercer transformador de energfa 7 suministre la mayor ene^a posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la medida en que el segundo sensor 15 no detecte un flujo inverso de energfa. El controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 controla la operacion del circuito 50 de carga- descarga y la activacion/desactivacion del conmutador 56 del lado de conexion a la red de modo que el segundo transformador de energfa 5 suministre la mayor energfa posible a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la medida en la que el primer sensor 14 no detecte un flujo inverso de energfa. El controlador 35 del primer transformador de energfa 3 detecta el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y controla la operacion del circuito 30 del transformador y la activacion/desactivacion del conmutador 36 del lado de conexion a la red de modo que su energfa de salida fluya inversamente a la red electrica 8.
En un cuarto penodo (20:00 a 0:00 en el ejemplo de la Figura 2), los transformadores primero a tercero 3, 5 y 7 estan desconectados de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
De acuerdo con el sistema 1 de suministro de energfa electrica antes descrito de la realizacion, las salidas de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7, los cuales estan situados en el lado de aguas abajo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, tienen impedido fluir inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, y como resultado suministran su energfa electrica preferiblemente a la carga 9. Esto es, la energfa consumida por la carga 9 en la instalacion consumidora esta preferiblemente cubierta por la energfa salida de la batena de almacenamiento 4 y de la pila de combustible 6 que estan conectadas a los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7, respectivamente. Por lo tanto, el primer transformador 3 permite que la energfa generada por la batena solar 2 fluya inversamente hacia la red electrica 8, vendiendo de este modo preferiblemente la energfa generada. Cuando la energfa consumida por la carga 9 es mayor que la suma de la energfa generada por la pila de combustible 6 y la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4, el primer transformador de energfa 3 puede suministrar la energfa generada por la batena solar 2 a la carga 9 para compensar la falta de energfa.
En la realizacion la pila de combustible 6 que forma un sistema de cogeneracion configurado para generar energfa electrica y termica se usa para el segundo generador de energfa conectado al tercer transformador de energfa 7. Como el tercer transformador de energfa 7 preferiblemente suministra energfa electrica a la carga 9 en la instalacion consumidora, el presente sistema puede obtener un suministro eficiente de no solamente la energfa electrica sino de la energfa termica a la instalacion consumidora. Ademas, como la energfa generada por la batena solar 2 (que tiene permitido ser vendida) es preferiblemente vendida a la instalacion, el presente sistema puede reducir los costes de la comparMa de electricidad y las emisiones de CO2.
De acuerdo con la presente realizacion, en el caso en que la energfa generada por la pila de combustible 6 sea menor que la energfa consumida por la carga 9 el segundo transformador de energfa 5 puede complementar la falta descargando la energfa almacenada en la batena de almacenamiento 4. Por lo tanto, el sistema puede reducir la energfa electrica (energfa comprada) suministrada desde la red electrica 8. En particular, de acuerdo con el patron de operacion de la Figura 2 el segundo transformador de energfa 5 carga la batena de almacenamiento 4 con la energfa comprada a la red electrica 8 en el penodo de tiempo de medianoche (0:00 a 3:00) en el que la tarifa electrica es baja. Por lo tanto, es posible reducir ademas los costes de la comparMa de electricidad.
De acuerdo con la configuracion antes descrita, incluso cuando la batena solar 2 no puede generar una energfa suficiente debido a causas tales como el mal tiempo o la hora de la medianoche, la energfa consumida por la carga 9 puede ser cubierta por la energfa de salida de la pila de combustible 6 y la energfa de descarga por la batena de almacenamiento 4 que ha sido cargada previamente en el penodo de la medianoche en el que la tasa de la electricidad es baja, como se ha descrito antes. De este modo, es posible reducir la energfa electrica (energfa comprada) suministrada por la red electrica 8 y reducir los costes de la comparMa de electricidad.
Como una variacion de la realizacion, el sistema 1 de suministro de energfa puede ademas incluir un dispositivo de desconexion 81 dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y un detector de fallos 82 configurado para detectar una presencia/ausencia de fallos en la red electrica 8 tal como un corte de energfa, como se muestra en la Figura 4. El dispositivo de desconexion 81 esta dispuesto en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red comparado con la union de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y el primer transformador de energfa 3. El sistema 1 de suministro de energfa electrica de esta variante incluye ademas un sensor de voltaje 83 dispuesto en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red comparado con el dispositivo de desconexion 81. El detector de fallos 82 de esta variante esta configurado para recibir una salida del sensor de voltaje 83 para detectar la presencia/ausencia de fallos en la red electrica 8 tal como un corte de la energfa. Cuando se detecta un fallo en la red electrica 8 el detector de fallos 82 controla el dispositivo de desconexion 81 para desconectar la red electrica 8 y tambien transmitir una serial de deteccion de fallo a uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 (en el ejemplo de la Figura 4, al transformador de energfa segundo o tercero 5, 7).
El transformador de energfa que recibe la serial de deteccion de fallo (en este ejemplo el segundo transformador de energfa 5) conmuta el modo de operacion de su propio controlador 55 de modo que el controlador 55 realiza el
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control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en un valor objetivo predeterminado. Esto es, el segundo transformador de energfa 5 esta configurado para, en condiciones normales, realizar el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado, y esta tambien configurado para ser conmutado al control de voltaje constante cuando recibe la senal de deteccion de fallo desde el detector de fallos 82. Hay que tener en cuenta que el valor objetivo para el control de voltaje constante puede ser variable.
Los otros transformadores de energfa (en este ejemplo los transformadores primero y tercero 3 y 7) continuan, incluso cuando la red electrica 8 esta en fallo, el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar su corriente salida basandose en el voltaje detectado. Es notable que, si no hay voltaje en la lmea de alimentacion 11 conectada a la red como una referencia, los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 no pueden continuar el control de la corriente. No obstante, en este ejemplo, a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red se aplica un voltaje procedente del segundo transformador de energfa 5. Por lo tanto, los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 pueden continuar suministrando energfa electrica a la carga 9 con el control de corriente con el voltaje aplicado por el segundo transformador de energfa 5 considerado como un “pseudo” voltaje de la red (el voltaje de referencia), incluso cuando la red electrica 8 esta desconectada de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
Con respecto a la prioridad de la energfa generada entre los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 cuando la red electrica esta 8 en fallo, la energfa generada por la batena solar 2 es preferiblemente usada en comparacion con la energfa generada por la pila de combustible 6. Esto es, el primer transformador de energfa 3 realiza el control del MPPT para maximizar la energfa generada por la batena solar 2, y el tercer transformador de energfa 7 opera para compensar la falta de energfa, que es una diferencia entre la energfa consumida por la carga 9 y la energfa generada por la batena solar 2, con la energfa generada por la pila de combustible 6. En el caso en que la suma de la energfa generada por la batena solar 2 y la energfa generada por la pila de combustible 6 sea mayor que la energfa consumida por la carga 9, el segundo transformador de energfa 5 carga la batena de almacenamiento 4 con el exceso de energfa. En un caso en que la suma de la energfa generada sea menor que la energfa consumida por la carga 9, el segundo transformador de energfa 5 descarga la batena de almacenamiento 4 para compensar la falta de energfa.
De acuerdo con esta configuracion, uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 esta conmutado en el control de voltaje constante en respuesta a una senal de deteccion de fallo cuando la red electrica 8 esta en un fallo tal como un corte de energfa, y por lo tanto los otros transformadores de energfa pueden continuar operando en el control de la corriente. Por lo tanto, incluso cuando la red electrica 8 esta en fallo la carga 9 puede recibir no solamente la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4 sino la energfa generada por la batena solar 2 y la energfa generada por la pila de combustible 6. Como resultado, la energfa electrica puede ser suministrada de forma estable a la carga 9. Ademas, el consumo de combustible en la pila de combustible 6 puede ser reducido ya que preferiblemente se usa la energfa generada por la batena solar 2.
Es preferible que el transformador de energfa configurado que debe ser conmutado en el control de voltaje constante en respuesta a la senal de deteccion de fallo cuando la red electrica 8 esta en fallo sea seleccionado de entre los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 cuyos voltajes de salida sean estables en comparacion con los del primer transformador de energfa 3. En otras palabras, lo anteriormente mencionado “uno de los transformadores de energfa primero a tercero” es bien el segundo transformador de energfa 5 o el tercer transformador de energfa 7. Esto es, los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 pueden de forma estable suministrar un voltaje como un voltaje de referencia para el control de la corriente por otros transformadores de energfa sin detener sus salidas como el primer transformador de energfa 3 que posiblemente detiene su salida dependiendo de un entorno exterior (cantidad de radiacion solar). El segundo transformador de energfa 5 es ademas ventajoso debido a que, cuando la suma de la energfa generada por la batena solar 2 y la energfa generada por la pila de combustible 6 es mayor que la energfa consumida por la carga 9, el segundo transformador puede cargar la batena de almacenamiento 4 con la energfa en exceso para el uso en una futura falta de energfa. Esto es, lo anterior descrito “uno de los transformadores de energfa primero a tercero” es preferiblemente el segundo transformador de energfa 5, que esta conectado a la batena de almacenamiento 4.
Con referencia a la Figura 5 se describen unas estructuras espedficas de los transformadores primero a tercero 3, 5 y 7. La Figura 5 ilustra una construccion de un circuito del transformador CC/CC 33 y del transformador CC/CA 34 del primer transformador de energfa 3, y cada uno de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 puede estar configurado como esta disposicion del circuito.
El transformador CC/CC 33 esta formado por un circuito de interruptor periodico de refuerzo el cual incluye un circuito en serie, un inductor 331 y un dispositivo de conmutacion 332, conectados a la batena solar 2; y un circuito en serie de un diodo 333 y un condensador 334. El circuito del inductor 331 y el dispositivo de conmutacion 332 estan conectados a la batena solar 2 de modo que el inductor 331 esta conectado a un lado del electrodo positivo de la batena solar 2, y el dispositivo de conmutacion 332 esta conectado a un lado del electrodo negativo de la batena solar 2. En el circuito del diodo 333 y del condensador 334 un anodo del diodo 333 esta conectado a una union del inductor 331 y al dispositivo de conmutacion 332; y un terminal del condensador 334 que esta en el lado opuesto de el desde el diodo 333 esta conectado a una union del lado del electrodo negativo de la batena solar 2 y del
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dispositivo de conmutacion 332. El dispositivo de conmutacion 332 de la realizacion esta formado por un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), y un diodo 335 esta conectado en paralelo inverso con el dispositivo de conmutacion 332. El dispositivo de conmutacion para carga 336, formado por un IGBT esta conectado en paralelo con el diodo 333.
Cuando el controlador 35 controla para activar y desactivar el dispositivo de conmutacion 332 a una alta frecuencia en un estado en que al transformador CC/CC 33 se le suministra una energfa electrica procedente de la batena solar 2, el transformador CC/CC 33 genera un voltaje de CC aumentado a traves del condensador 334. Hay que tener en cuenta que para cargar la batena de almacenamiento 4 (en el modo de carga) el transformador CC/CC 53 del segundo transformador de energfa 5 disminuye el voltaje suministrado por el transformador CC/CA 54 para cargar la batena de almacenamiento 4 con el voltaje de CC disminuido manteniendo su propio dispositivo de conmutacion 332 desactivado y controlando para activar y desactivar su propio dispositivo de conmutacion de carga 336 en una alta frecuencia.
El transformador CC/CA 34 esta formado por un circuito inversor de puente completo en el que estan conectados cuatro dispositivos de conmutacion 341 a 344 a traves de un terminal de salida del transformador CC/CC 33 (es decir, conectados a traves del condensador 334). El transformador CC/CA 34 incluye un filtro LC que esta formado por un circuito en serie de un inductor 345, un condensador 346 y un inductor 347 y que estan conectados entre una union de los dispositivos de conmutacion 341 y 342 y una union de los dispositivos de conmutacion 343 y 344. Cada uno de los dispositivos de conmutacion 341 a 344 de la realizacion esta formado por un IGBT, y los respectivos diodos 348 estan conectados en paralelo inverso con los dispositivos de conmutacion 341 a 344.
Cuando el controlador 35 controla para activar y desactivar los dispositivos de conmutacion 341 a 344 en un estado en el que al transformador CC/CA 34 se le suministra una energfa electrica procedente del transformador CC/CC 33, el transformador CC/CA 34 genera un voltaje de CA a traves del condensador 346. Un terminal de salida del transformador CC/CA 34 (es decir, ambos extremos del condensador 346) esta conectado al terminal de salida 31 de conexion por medio del conmutador 36 en el lado de conexion a la red de conmutacion de doble polo. Hay que tener en cuenta que para cargar la batena de almacenamiento 4 (en el modo de carga), el transformador CC/Ca 54 del segundo transformador de energfa 5 suministra un voltaje de CC al transformador CC/CC 53 mediante el controlador 55 que controla para activar y desactivar sus propios dispositivos de conmutacion 341 a 344. Hay que tener en cuenta que el transformador activa y desactiva los dispositivos de conmutacion 341 a 344 de acuerdo con un patron PWM (activacion-desactivacion) que tiene una fase opuesta a la de en un caso de salida de voltaje de un lado de CC (lado de la batena de almacenamiento 4) hacia un lado de la red (lado de la lmea de alimentacion 11 de conexion a la red), y de este modo es posible realizar la transformacion de energfa del lado de la red hacia el lado de la energfa de CC (para cargar).
En la realizacion antes descrita cada uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 incluye un unico transformador de energfa, pero no esta limitado a esto. Por ejemplo, en el sistema cada uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 puede ser dos o mas transformadores. En otras palabras, el sistema 1 de suministro de energfa electrica incluye preferiblemente al menos un primer transformador de energfa 3, al menos un segundo transformador de energfa 5, y al menos un tercer transformador de energfa 7.
(Segunda realizacion)
Un sistema 1 de suministro de energfa electrica de la presente realizacion difiere del sistema 1 de suministro de energfa electrica de la primera realizacion en que el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 estan configurados para comunicarse entre sf. Los mismos tipos de elementos tienen asignados los mismos numeros de referencia representados en la primera realizacion por lo que se omite la consiguiente explicacion.
Como se muestra en la Figura 6, en la realizacion el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 estan conectados entre sf por una lmea de comunicacion 16, y de este modo un controlador 55 del segundo transformador de energfa 5 y un controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 estan configurados para comunicarse entre sf a traves de la lmea de comunicacion 16. Hay que tener en cuenta que el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 no estan limitados a una comunicacion por cable sino que puede ser una comunicacion inalambrica. Alternativamente, el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 pueden estar configurados para comunicarse entre sf usando una lmea de alimentacion 11 conectada a la red como lmea de comunicacion.
El segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 estan configurados cada uno para ajustar su propia energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red (el segundo transformador de energfa 5 tambien ajusta la energfa de entrada procedente de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red cuando es cargada una batena de almacenamiento 4) de acuerdo con la comunicacion entre los controladores 55 y 75. En la realizacion se omite el segundo sensor 15 (vease la Figura 1), y el controlador 75 del tercer transformador de energfa 7 esta configurado para fijar un valor objetivo de modo que la energfa que fluye inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red sea mantenida en cero en una posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14.
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Esto es, los controladores 55 y 75 estan configurados para determinar los Smites superiores de la energfa de salida del segundo transformador de ene^a 5 y la energfa de salida del tercer transformador de ene^a 7 con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para aumentar su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red lo maximo posible mientras que la energfa que fluye inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red es mantenida en cero en la posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14. Los controladores 55 y 75 pueden estar configurados para determinar los lfmites superiores de la energfa de salida de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red de modo que la suma de la energfa de salida de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red sea mantenida en menos que la energfa consumida por la carga 9.
Con este objeto, los controladores 55 y 75 estan configurados para determinar el lfmite superior de la energfa salida del tercer transformador de energfa 7 anadiendo una energfa electrica para cargar la batena de almacenamiento 4 por medio del segundo transformador de energfa 5 a la energfa consumida por la carga 9 cuando se detecta un nivel de batena remanente de la batena de almacenamiento 4 con la batena de almacenamiento 4 no totalmente cargada. Esto es, si la energfa de salida del tercer transformador de energfa 7 con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red supera la energfa consumida por la carga 9, una energfa en exceso de la energfa de salida puede fluir inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. En este caso, usando la energfa en exceso que ha fluido inversamente desde el tercer transformador de energfa 7 para cargar la batena de almacenamiento 4 por medio del segundo transformador de energfa 5 es posible impedir el flujo inverso hacia la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14. Esto es, en la realizacion, la energfa de salida del tercer transformador de energfa 7 no tiene completamente prohibido fluir inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, y tiene permitido fluir inversamente cuando se usa para cargar la batena de almacenamiento 4.
Se describe una operacion del sistema 1 de suministro de energfa electrica de acuerdo con la realizacion de acuerdo con un ejemplo de un patron de operacion del sistema 1 de suministro de energfa electrica. Hay que tener en cuenta que la operacion basica de este ejemplo es similar a la del patron de operacion ilustrado en la primera realizacion con referencia a las Figuras 2 y 3.
Este ejemplo difiere del ejemplo de la primera realizacion en que la energfa de salida del tercer transformador de energfa 7 puede ser mantenida constante cuando la energfa consumida por la carga 9 disminuye temporalmente con la batena de almacenamiento 4 no totalmente cargada, usando la cantidad disminuida en la energfa consumida para cargar la batena de almacenamiento 4 por el segundo transformador de energfa 5. Esto es, la fluctuacion en la energfa consumida por la carga 9 puede estar cubierta en el sistema sin cambio en la energfa de salida del tercer transformador de energfa 7 usando el exceso de energfa de la pila de combustible 6 producido por la fluctuacion para cargar la batena de almacenamiento 4 por el segundo transformador de energfa 5.
En un estado en el que el sistema opera de acuerdo con un patron de operacion en el que la batena de almacenamiento 4 es cargada por la energfa electrica procedente de la red electrica 8 en un penodo de tiempo predeterminado (por ejemplo en una hora de medianoche) cada dfa, y cuando el nivel de batena restante de la batena de almacenamiento 4 es suficientemente alto, el sistema puede usar preferiblemente la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4. Por ejemplo, la energfa consumida por la carga 9 puede ser cubierta mediante el avance de la temporizacion para hacer que el tercer transformador de energfa 7 detenga la generacion de energfa de la pila de combustible 6 en un momento del dfa y haciendo que el segundo transformador de energfa 5 envfe la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4 a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red.
De acuerdo con el sistema 1 de suministro de energfa electrica de la realizacion antes descrita, la batena de almacenamiento 4 y la pila de combustible 6 se usan cooperativamente, y en consecuencia la batena de almacenamiento 4 puede ser usada como un “moderador” para la carga 9. Como resultado, la pila de combustible 6 puede ser operada de forma continua en un intervalo de salida comparativamente eficiente, y es posible mejorar la eficiencia de la energfa del sistema 1 de suministro de energfa electrica.
En la realizacion se puede invertir el orden del segundo transformador de energfa 5 y del tercer transformador de energfa 7 a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Esto es, el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 estan conectados a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red de modo que el segundo transformador de energfa 5 esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en el ejemplo anterior, pero pueden estar conectados de modo que el tercer transformador de energfa 7 este situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. En este caso los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 estan conectados a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en el orden del primer transformador de energfa 3, el tercer transformador de energfa 7, y el segundo transformador de energfa 5 a partir del extremo del lado de aguas arriba de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Ademas, el primer sensor 14 esta dispuesto a lo largo de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en una posicion entre el primer transformador de energfa 3 y el tercer transformador de energfa 7. Tambien en esta configuracion los controladores 55 y 75 estan configurados para determinar los lfmites superiores de la energfa de salida de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para aumentar su energfa de salida con respecto a la lmea de alimentacion 11 conectada a la
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red lo maximo posible mientras que la energfa que fluye inversamente a la red electrica a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red es mantenida en cero en una posicion en la que esta dispuesto el primer sensor 14.
Otras configuraciones y funciones de la realizacion son analogas a las de la primera realizacion.
(Tercera realizacion)
Como se muestra en la Figura 7, un sistema 1 de suministro de energfa electrica de la presente realizacion difiere del sistema 1 de suministro de energfa electrica de la primera realizacion en que la presente realizacion incluye ademas una lmea de alimentacion 12 independiente de la red que esta desconectada de la red electrica 8 y que esta ffsicamente separada de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Los mismos tipos de elementos tienen asignados los mismos numeros de referencia representados en la primera realizacion y se omite la consiguiente explicacion.
En el ejemplo de la Figura 7, los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 esta cada uno configurado para conmutar entre dos estados de operacion de una operacion de conexion a la red para coordinacion con la red electrica 8 y una operacion independiente de la red para operar independientemente de la red electrica 8. El primer transformador de energfa 3 tiene un terminal 32 de salida independiente que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion independiente de la red, ademas de un terminal 31 de salida de conexion. De forma similar, el segundo transformador de energfa 5 tiene un terminal 52 de salida independiente que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion independiente de la red, ademas de un terminal 51 de salida de conexion. Ademas, el tercer transformador de energfa 7 tiene un terminal 72 de salida independiente que funciona como un terminal de salida de energfa en la operacion independiente de la red, ademas de un terminal 71 de salida de conexion.
Los terminales 32, 52 y 72 de salida independientes de los transformadores primero a tercero 3, 5 y 7 esta cada uno conectado a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red, y por lo tanto los terminales 32, 52 y 72 de salida independientes estan conectados entre sf por medio de la lmea de alimentacion 12 independiente de la red. Cada uno de los transformadores de energfa 3, 5 y 7 tiene un conmutador (no mostrado) en el lado independiente de la red. Los terminales de salida de CA de los transformadores CC/CA 34, 54 y 74 estan conectados a los terminales 31, 51 y 71 de salida de conexion por medio de los correspondientes conmutadores 36, 56 y 76, respectivamente en el lado de conexion a la red, y tambien conectados a los terminales 32, 52 y 72 de salida independientes por medio de los correspondientes conmutadores en el lado independiente de la red, respectivamente. Los controladores 35, 55 y 75 estan configurados para activar los correspondientes conmutadores 36, 56 y 76 en el lado de conexion a la red en la operacion de conexion a la red, y desactivar los correspondientes conmutadores en el lado independiente de la red en la operacion de conexion a la red, y tambien activar los correspondientes conmutadores en el lado independiente de la red y desactivar los correspondientes conmutadores 36, 56 y 76 en el lado de conexion a la red en la operacion independiente de la red.
Los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 tienen un detector de fallos (no mostrado) configurado para detectar la presencia/ausencia de fallos en la red electrica 8 tal como un corte de energfa, y esta cada uno configurado para conmutar automaticamente entre la operacion de conexion a la red y la operacion independiente de la red de acuerdo con el resultado de la deteccion del detector de fallos. En breve, cada uno de los controladores 35, 55 y 75 esta configurado para seleccionar la operacion de conexion a la red cuando la red electrica 8 esta en condiciones normales, y tambien para operar en la operacion independiente de la red cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa.
Una carga 9 esta conectada a cada una de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red. En el ejemplo de la Figura 7 un selector 13 esta interpuesto entre la carga 9 y las lmeas de alimentacion 11 y 12 conectada a la red e independiente de la red. El selector 13 esta configurado para conmutar un destino de conexion de la carga 9 entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red. Con esta configuracion, conmutando el selector 13 para conectar la carga 9 a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red en la operacion de conexion a la red y tambien para conectar la carga 9 a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red en la operacion independiente de la red, es posible ahorrar tiempo y esfuerzo para desconectar y volver a conectar la carga 9 cuando se conmutan las operaciones.
El selector 13 puede tener una configuracion en la que es manualmente conmutado por un usuario de acuerdo con una operacion. No obstante, en la realizacion el selector 13 esta configurado para conmutar automaticamente sin ser operado por un usuario. Espedficamente, el selector 13 esta formado por un rele, y esta configurado para conmutar un destino de conexion de la carga 9 entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion
12 independiente de la red dependiendo de una excitacion de una bobina producida por una energfa electrica suministrada desde la red electrica 8 a traves de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red. Esto es, el selector
13 conecta la carga 9 a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red como resultado de la excitacion de la bobina provocada por la energfa electrica procedente de la red electrica 8 cuando la red electrica 8 esta en condiciones normales, y conecta la carga 9 a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa.
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Hay que tener en cuenta que la lmea de alimentacion 12 independiente de la red no tiene necesariamente que estar conectada directamente a la carga 9 de un aparato electrico sino que puede estar conectada a una salida (no mostrada) a la que la carga 9 esta unida de forma separable. Ademas, el selector 13 puede ser omitido y cada una de las lmeas de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red puede estar conectada individualmente a una carga 9 o a una salida. En este caso la lmea de alimentacion 11 conectada a la red esta conectada a una salida que se puede usar durante la operacion de conexion a la red de los transformadores de energfa, mientras que la lmea de alimentacion 12 independiente de la red esta conectada a una salida especializada para la operacion independiente que puede ser usada durante la operacion independiente de la red de los transformadores de energfa.
En la realizacion uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 (un transformador de energfa de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7; en este ejemplo el segundo transformador de energfa 5) esta configurado para realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red en un valor objetivo predeterminado en la operacion independiente de la red. Los otros transformadores de energfa (en este ejemplo, los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7) esta cada uno configurado en la operacion independiente de la red para realizar un control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 12 independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado. Hay que tener en cuenta que el valor objetivo del control de voltaje constante puede ser variable.
Cuando se detecta un fallo en la red electrica 8, el segundo transformador de energfa 5 conmuta el modo de operacion del controlador 55 del control de la corriente al control de voltaje constante. Esto es, el segundo transformador de energfa 5 esta configurado para realizar el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado en la operacion de conexion a la red, y tiene que ser conmutado automaticamente en el control de voltaje constante cuando detecta un fallo en la red electrica 8 para operar en la operacion independiente de la red.
Cuando se detecta un fallo en la red electrica 8, cada uno de los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 tiene que ser operado en la operacion independiente de la red y realizar el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 12 independiente de la red para ajustar su propia corriente de salida basandose en el voltaje detectado. En este momento a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red se le aplica el voltaje de salida del segundo transformador de energfa 5. De este modo, cada uno de los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 suministra energfa electrica a la carga 9 bajo el control de la corriente, con el voltaje de salida del segundo transformador de energfa 5 considerado como un “pseudo” voltaje de la red (como un voltaje de referencia).
Con esta configuracion, cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa, uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 es conmutado en el control de voltaje constante, y en consecuencia los otros transformadores de energfa pueden continuar la operacion con el control de la corriente. Por lo tanto, incluso cuando la red electrica 8 tiene un fallo, no solamente la energfa de descarga de la batena de almacenamiento 4 sino tambien la energfa de generacion de la batena solar 2 y de la pila de combustible 6 pueden ser suministradas a la carga 9. Como resultado, la energfa electrica puede ser suministrada de forma estable a la carga 9. Ademas, los transformadores de energfa 3, 5 y 7 tienen la funcion (detector de fallos) configurada para detectar fallos en la red electrica 8, y no es necesario anadir un dispositivo para detectar la presencia/ausencia de fallos en la red electrica 8. En consecuencia, es posible simplificar la configuracion del sistema. Hay que tener en cuenta que el anteriormente mencionado “uno de los transformadores de energfa primero a tercero (es decir, un transformador de energfa que esta configurado para realizar el control de voltaje constante en la operacion independiente de la red)” es preferiblemente seleccionado a partir de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 debido a que estos transformadores pueden suministrar un voltaje de salida estable. El anteriormente mencionado “uno de los transformadores den energfa primero a tercero” es preferiblemente el segundo transformador de energfa 5 que esta conectado a la batena de almacenamiento 4.
Ademas, debido a que la realizacion incluye el selector 13 que esta configurado para conmutar el destino de la conexion de la carga 9 entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 que depende de la operacion de conexion a la red y de la operacion independiente de la red es posible ahorrar el tiempo y esfuerzo para desconectar y volver a conectar la carga 9. Por otra parte, debido a que el selector 13 esta configurado para conmutar automaticamente el destino de conexion de la carga 9 de acuerdo con la presencia/ausencia de fallos en la red electrica 8 es posible ahorrar el tiempo y esfuerzo para que un usuario opere el selector 13. El selector 13 puede estar configurado para conmutar el destino de la conexion de la carga 9 entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red en respuesta a una senal de conmutacion transmitida desde uno (por ejemplo, el segundo transformador de energfa 5) de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7.
En otro ejemplo de la realizacion solamente una parte (en este ejemplo el segundo transformador de energfa 5) de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 esta configurado para conmutar entre dos estados de operacion de la operacion de conexion a la red y de la operacion independiente de la red. En este ejemplo, como se muestra en la Figura 8, los otros transformadores de energfa (en este ejemplo los transformadores de energfa
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primero y tercero 3 y 7) que no estan configurados para conmutar entre la operacion de conexion a la red y la operacion independiente de la red esta cada uno conectado a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red por medio de un rele 17 o 18 como un selector externo. Los reles 17 y 18 como los selectores externos estan configurados para conmutar los respectivos destinos de conexion de los terminales de salida 31 y 71 de los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y la lmea de alimentacion 12 independiente de la red de acuerdo con el control del segundo transformador de energfa 5.
En el ejemplo de la Figura 8 el segundo transformador de energfa 5 configurado para conmutar entre la operacion de conexion a la red y la operacion independiente de la red realiza el control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida con respecto a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red en un valor objetivo predeterminado de la operacion independiente de la red. Los otros transformadores de energfa (en este ejemplo los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7) esta cada uno configurado para realizar un control de la corriente para detectar un voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red o de la lmea de alimentacion 12 independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado. Hay que tener en cuenta que el valor objetivo para el control de voltaje constante puede ser variable.
Esto es, cuando se detecta un fallo en la red electrica 8, el segundo transformador de energfa 5 conmuta el modo de operacion del controlador 55 del control de la corriente al control de voltaje constante. El segundo transformador de energfa 5 esta configurado para realizar el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red para ajustar su corriente de salida basandose en el voltaje detectado en la operacion de conexion a la red, y tiene que ser conmutado automaticamente en el control de voltaje constante cuando detecta un fallo en la red electrica 8 para operar en la operacion independiente de la red. En este momento, el segundo transformador de energfa 5 controla los reles 17 y 18 como los selectores externos para conmutar los destinos de la conexion de los terminales 31 y 71 de salida de conexion de los transformadores de energfa primero y tercero 3 y 7 de la lmea de alimentacion 11 conectada a la red a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red.
Cada uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3 y 7 realiza el control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion 12 independiente de la red para ajustar su propia corriente de salida basandose en el voltaje detectado. En este momento a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red se le aplica el voltaje de salida del segundo transformador de energfa 5. De este modo, cada uno de los transformadores de energfa primero a tercero 3 y 7 suministra energfa electrica a la carga 9 con el control de la corriente, con el voltaje de salida del segundo transformador de energfa 5 considerado como un “pseudo” voltaje de la red (como un voltaje de referencia).
Con esta configuracion un transformador de energfa que tiene una funcion de conmutacion de los estados de operacion y un transformador de energfa que no tiene la funcion para la conmutacion de los estados de operacion pueden cooperar uno con otro incluso cuando la red electrica 8 tiene un fallo tal como un corte de energfa. Por lo tanto, incluso cuando la red electrica 8 tiene un fallo, no solamente descarga energfa de la batena de almacenamiento 4 sino que tambien la energfa que se genera en la batena solar 2 y en la pila de combustible 6 pueden ser suministradas a la carga 9. Como resultado, la energfa electrica puede ser suministrada de forma estable a la carga 9. Hay que tener en cuenta que el “transformador de energfa (esto es, un transformador de energfa que tiene una funcion para conmutar entre la operacion de conexion a la red y la operacion independiente de la red)” antes mencionado es preferiblemente seleccionado a partir de los transformadores de energfa segundo y tercero 5 y 7 debido a que estos transformadores pueden suministrar un voltaje de salida estable. El antes mencionado “transformador de energfa” preferiblemente es el segundo transformador de energfa 5 que esta conectado a la batena de almacenamiento 4.
Incidentalmente, en un caso en el que el sistema de suministro de energfa electrica incluye dos o mas cargas 9 que estan conectadas a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red o a la lmea de alimentacion 12 independiente de la red, el sistema 1 de suministro de energfa electrica puede tener una estructura para seleccionar una o unas cargas 9 para ser suministradas con energfa electrica.
Como se muestra en la Figura 9A, en un caso en el que dos o mas (en este ejemplo tres) cargas 91 a 93 estan conectadas a la lmea de alimentacion 11 conectada a la red, los interruptores de carga 113 estan interpuestos entre la lmea de alimentacion 11 conectada a la red y las cargas 91 a 93 respectivamente. Ademas, el sistema 1 de suministro de energfa electrica de este ejemplo incluye: un sensor de corriente 111 configurado para detectar la energfa suministrada a las cargas 91 a 93; y un selector de carga 112 configurado para controlar los interruptores de carga 113 de acuerdo con la energfa suministrada a las cargas 91 a 93. El selector de carga 112 tiene una memoria (no mostrada) que almacena ordenes de prioridad predeterminadas de las cargas 91 a 93.
En la configuracion de la Figura 9A, el selector de carga 112 esta configurado para monitorizar la energfa (total) suministrada a las cargas 91 a 93 detectada por el detector de corriente 111, y tambien, cuando la energfa suministrada a las cargas supera un umbral predeterminado para desactivar secuencialmente los interruptores de carga 113 de las cargas 91 a 93 de acuerdo con los ordenes de prioridad de modo que un interruptor de carga 113 correspondiente a una carga con una prioridad mas baja sea preferiblemente desactivado. En un ejemplo en el que a las cargas 91, 92 y 93 se les ha dado ordenes de prioridad en un orden inverso, cuando la energfa suministrada a
las cargas supera el umbral, el selector de carga 112 primeramente desactiva un interruptor de carga 113 al que esta conectada la carga 91 a la que se ha dado la prioridad mas baja y de este modo detiene el suministro de ene^a a la carga 91. Si la energfa suministrada a las cargas es todavfa mayor que el umbral en este estado, el selector de carga 112 a continuacion desactiva un interruptor de carga 113 al cual esta conectada la carga 92 a la 5 que se ha dado la segunda prioridad mas baja y de este modo detiene el suministro de energfa a la carga 92.
En otro ejemplo el sistema 1 de suministro de energfa electrica puede estar configurado de modo que el o los selectores 112 de carga esten alojados en cualquiera de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7, y los interruptores de carga 113 esten controlados de acuerdo con una senal de control procedente de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7, como se muestra en la Figura 9B. En la configuracion de la 10 Figura 9B el selector de carga en los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 esta configurado para monitorizar cada energfa de salida de los transformadores de energfa primero a tercero 3, 5 y 7 asf como la energfa (total) suministrada a las cargas 9. Cuando la diferencia entre la energfa de salida y la energfa suministrada a las cargas es menor que un umbral predeterminado el selector de carga desactiva secuencialmente los interruptores de carga 113 de las cargas 91 a 93 de acuerdo con las ordenes de prioridad de modo que un interruptor de carga 113 15 correspondiente a una carga dada una prioridad inferior es preferiblemente desactivado.
De acuerdo con el sistema 1 de suministro de energfa electrica antes mencionado que tiene la estructura para seleccionar una o unas cargas 9 para ser suministradas con energfa electrica, el sistema 1 de suministro de energfa electrica puede suministrar de forma estable a una carga o cargas 9 a las que se ha dado la prioridad mas alta, incluso cuando la cantidad de energfa electrica para ser suministrada a las cargas 9 esta limitada como en el caso 20 de la operacion independiente de la red.
Otras configuraciones y funciones de la realizacion son analogos a los de la primera realizacion. Hay que tener en cuenta que la realizacion puede estar combinada con la segunda realizacion en la que el segundo transformador de energfa 5 y el tercer transformador de energfa 7 estan configurados para comunicarse entre sf.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de suministro de ene^a electrica que comprende:
    un primer transformador de ene^a (3) que esta conectado a un primer generador de ene^a configurado para generar una energfa electrica que tiene permitido fluir en sentido inverso hacia una red electrica (8) y que esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada por el primer generador de energfa;
    un segundo transformador de energfa (5) que esta conectado a una batena de almacenamiento (4) y que esta configurado para cargar y descargar la batena de almacenamiento (4); y
    un tercer transformador de energfa (7) que esta conectado a un segundo generador de energfa, configurado para generar una energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red electrica (8) y que esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada por el segundo generador de energfa;
    en donde el sistema de suministro de energfa electrica esta configurado para suministrar energfa electrica a al menos una carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicha red electrica (8) conectada a un extremo de aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicha carga (9) conectada a un extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
    estando los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) conectados a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de una manera en la que el primer transformador de energfa (3) esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
    el sistema de suministro de energfa electrica comprende un primer sensor (14) que esta dispuesto en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y el primer transformador de energfa (3) y una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y uno de los transformadores de energfa segundo y tercero (5, 7), situados en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicho primer sensor (14) configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, y
    el segundo transformador de energfa (5) esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento (4) de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero, y el tercer transformador de energfa (7) esta configurado para controlar su energfa de salida a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero,
    en donde dicho uno de los transformadores de energfa segundo y tercero (5, 7) situados en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red esta conectado al primer sensor (14),
    los transformadores de energfa segundo y tercero (5, 7) estan configurados para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento (4) y para controlar la energfa de salida del tercer transformador de energfa (7) a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red mientras que se comunican entre sf de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8), detectada por el primer sensor (14), sea mantenida en cero.
  2. 2. Un sistema de suministro de energfa electrica que comprende:
    un primer transformador (3) que esta conectado a un primer generador de energfa configurado para generar una energfa electrica que tiene permitido fluir en sentido inverso hacia una red electrica (8) y que esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada por el primer generador de energfa,
    un segundo transformador de energfa (5) que esta conectado a una batena de almacenamiento (4) y que esta configurado para cargar y descargar la batena de almacenamiento (4); y
    un tercer transformador de energfa (7) que esta conectado a un segundo generador de energfa configurado para generar una energfa electrica que tiene prohibido fluir en sentido inverso hacia la red electrica (8) y que esta configurado para realizar la transformacion electrica de la energfa generada por el segundo generador de energfa,
    en donde el sistema de suministro de energfa electrica esta configurado para suministrar energfa electrica a al menos una carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicha red electrica (8) conectada a un extremo de aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicha carga (9) conectada a un extremo de aguas abajo de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
    los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) estan conectados a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de una manera en la que el primer transformador de energfa (3) esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
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    el sistema de suministro de ene^a electrica comprende ademas un primer sensor (14) que esta dispuesto en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y el primer transformador de ene^a (3) y una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y uno de los transformadores de energfa segundo y tercero (5, 7) situados en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, estando dicho primer sensor (14) configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red, y
    el segundo transformador de energfa (5) esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento (4) de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero, y el tercer transformador de energfa (7) esta configurado para controlar su energfa de salida hacia la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero,
    en donde los transformadores de energfa segundo y tercero (5, 7) estan conectados a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de una manera en la que el segundo transformador de energfa (5) esta situado en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
    el sistema de suministro de energfa electrica comprende ademas un segundo sensor (15) que esta dispuesto en una posicion entre una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y el segundo transformador (5) y una union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y el tercer transformador de energfa (7), estando dicho segundo sensor (15) configurado para detectar la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red,
    el segundo transformador de energfa (5) esta conectado al primer sensor (14) y esta configurado para controlar la carga y descarga de la batena de almacenamiento (4) de modo que la energfa electrica que fluye inversamente hacia la red electrica (8), detectada por el primer sensor (14) sea mantenida en cero, y
    el tercer transformador de energfa (7) esta conectado al segundo sensor (15) y esta configurado para controlar su energfa de salida hacia la lmea de alimentacion (11) conectada a la red de modo que la energfa electrica que fluye en sentido inverso hacia la red electrica (8), detectada por el segundo sensor (15) sea mantenida en cero.
  3. 3. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde el segundo generador de energfa (5) esta formado por un sistema de cogeneracion configurado para generar simultaneamente una energfa electrica y termica.
  4. 4. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde
    el primer generador de energfa esta formado por una batena solar (2), el segundo generador de energfa esta formado por una pila de combustible (6), y
    el primer transformador de energfa (3) esta configurado para permitir que el exceso de energfa de la energfa generada por la batena solar (2) fluya en sentido inverso hacia la red electrica (8).
  5. 5. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde
    el sistema de suministro de energfa electrica comprende ademas:
    un dispositivo de desconexion (81) dispuesto en el lado de mas aguas arriba de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red comparado con la union de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y el primer transformador de energfa (3); y
    un detector de fallos (82) configurado, cuando detecta un fallo en la red electrica (8), para desactivar el dispositivo de desconexion (81) y tambien para transmitir una senal de deteccion de fallo a uno de los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7), y
    dicho uno de los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) esta configurado para realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida hacia la lmea de alimentacion (11) conectada a la red en un valor objetivo predeterminado cuando recibe la senal de deteccion de fallo, y los otros transformadores de energfa esta cada uno configurado para realizar un control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red para ajustar su corriente de salida basandose en un voltaje detectado.
  6. 6. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde
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    los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) esta cada uno configurado para conmutar entre una operacion de conexion a la red para suministrar ene^a electrica a la carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y una operacion independiente de la red para suministrar energfa electrica a la carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (12) independiente de la red desconectada de la red electrica (8), y
    uno de los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) esta configurado en la operacion independiente de la red para realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida a la lmea de alimentacion (12) independiente de la red en un valor objetivo predeterminado, y los otros transformadores de energfa esta cada uno configurado, en la operacion independiente de la red, para realizar un control de la corriente para detectar un voltaje de la lmea de alimentacion (12) independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en un voltaje detectado.
  7. 7. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde
    uno de los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) esta configurado para conmutar entre una operacion de conexion a la red para suministrar energfa electrica a la carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y una operacion independiente de la red para suministrar energfa electrica a la carga (9) a traves de la lmea de alimentacion (12) independiente de la red desconectada de la red electrica (8), y los otros transformadores de energfa esta cada uno conectado a la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y a la lmea de alimentacion (12) independiente de la red por medio de un selector externo (17, 18) configurado para conmutar el destino de conexion de un correspondiente transformador entre la lmea de alimentacion (11) conectada a la red y la lmea de alimentacion (12) independiente de la red,
    dicho uno de los transformadores de energfa primero a tercero (3, 5, 7) esta configurado, en la operacion independiente de la red, a realizar un control de voltaje constante para mantener su voltaje de salida hacia la lmea de alimentacion (12) independiente de la red en un valor objetivo predeterminado y tambien para conmutar el selector externo (17, 18) en el lado de la lmea de alimentacion (12) independiente de la red, y los otros transformadores de energfa estan cada uno configurado para realizar un control de la corriente para detectar el voltaje de la lmea de alimentacion (12) independiente de la red para ajustar su corriente de salida basandose en un voltaje detectado.
  8. 8. El sistema de suministro de energfa electrica de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde
    al menos una carga (9) comprende dos o mas cargas (91 a 93), y
    los interruptores de carga (113) que estan dispuestos a lo largo de las respectivas lmeas de alimentacion de energfa a las cargas (91 a 93);
    una memoria configurada para almacenar ordenes de prioridad de las cargas (91 a 93); y
    un selector de carga (112) configurado para desactivar secuencialmente los interruptores de carga (113) de acuerdo con la energfa suministrada a las cargas (91 a 93) de modo que un interruptor de carga (113) correspondiente a una carga (91) que tiene dada una prioridad mas baja sea preferiblemente desactivado.
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