ES2832823T3 - Detección de polaridad inversa de cadenas fotovoltaicas - Google Patents
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Abstract
Un sistema para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, que comprende: un soporte de fusible (201, 301) que comprende: un cuerpo del soporte de fusible (202, 302) configurado para recibir un fusible (252); y un componente de detección de polaridad inversa (204, 304) configurado para: identificar una polaridad de una cadena fotovoltaica (106, 108, 110, 152) de un arreglo fotovoltaico (100, 150); y en respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, proporcionar una indicación de polaridad inversa de la polaridad inversa; estando el cuerpo del soporte de fusible (202, 302) configurado además para proporcionar aislamiento galvánico entre una entrada del cuerpo del soporte de fusible (216) y una salida del cuerpo del soporte de fusible (210) del cuerpo del soporte de fusible (202) cuando el cuerpo del soporte de fusible (202) está en una posición abierta y/o cuando el fusible (252) no está instalado dentro del cuerpo del soporte de fusible (202, 302).
Description
DESCRIPCIÓN
Detección de polaridad inversa de cadenas fotovoltaicas
Solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional estadounidense 62/119.208, titulada "PHOTOVOLTAIC STRING REVERSE POLARITY DETECTION" y presentada el 22 de febrero de 2015.
Antecedentes
Muchos sistemas eléctricos pueden utilizar arreglos fotovoltaicos, tales como los sistemas fotovoltaicos que comprenden paneles solares que absorben y convierten la luz solar en electricidad para la generación de energía. Un inversor puede configurarse para convertir la energía de CC de un arreglo fotovoltaico en energía de CA para una red de energía de CA que puede suministrar energía a un destino tal como un edificio. El arreglo fotovoltaico puede comprender una pluralidad de cadenas fotovoltaicas que pueden combinarse en paralelo mediante un combinador de cadenas fotovoltaicas. Una cadena fotovoltaica puede comprender una pluralidad de paneles fotovoltaicos que están conectados en serie, lo que puede producir un voltaje de salida que es una suma de voltajes de los respectivos paneles fotovoltaicos. Si una cadena fotovoltaica se instala incorrectamente, tal como al revés (p. ej., un terminal positivo puede estar conectado inadvertidamente a una conexión negativa y un terminal negativo puede estar conectado inadvertidamente a una conexión positiva), la cadena fotovoltaica puede sufrir un cortocircuito. La cadena fotovoltaica en cortocircuito puede hacer que otras cadenas fotovoltaicas del arreglo fotovoltaico proporcionen energía de falta, tal como la corriente, a través de la cadena fotovoltaica en cortocircuito. Debido a que la cadena fotovoltaica en cortocircuito se instala al revés, el voltaje a través de la cadena fotovoltaica en cortocircuito se incrementa (p. ej., el voltaje de la cadena fotovoltaica en cortocircuito se puede sumar con un voltaje de las otras cadenas fotovoltaicas porque la cadena fotovoltaica en cortocircuito ahora está en serie con las otras cadenas fotovoltaicas, en lugar de estar en paralelo) y, por lo tanto, un fusible utilizado para proteger contra la corriente excesiva del cortocircuito puede no poder abrirse y fallar. Un arco puede resultar de que el fusible no se abra, lo que puede resultar en daño sustancial o daño físico. El fusible puede fallar porque el fusible puede haber sido clasificado para un voltaje de circuito abierto del arreglo fotovoltaico que puede ser menor que el aumento de voltaje que ocurrió debido a la instalación al revés (p. ej., el fusible puede estar clasificado para un voltaje de circuito abierto de 100 v, pero la cadena fotovoltaica en cortocircuito puede tener un voltaje de 200 v debido a que está instalada al revés). Puede encontrarse una solución en la Solicitud internacional n.° WO2014/090815A2, que describe un procedimiento y un dispositivo para proteger varias cadenas de un generador fotovoltaico de las corrientes de retorno. Desafortunadamente, el uso de fusibles con clasificaciones de voltaje más altas puede aumentar sustancialmente los costes del arreglo fotovoltaico.
Compendio
Este compendio se proporciona para presentar una selección de conceptos en una forma simplificada que se describen más adelante en la descripción detallada. Este resumen no tiene la intención de identificar factores clave o características esenciales del tema reivindicado, ni tiene la intención de ser utilizado para limitar el alcance del tema reivindicado. La invención es como se describe en las reivindicaciones independientes 1 y 12. Otras realizaciones ventajosas se enumeran en las reivindicaciones dependientes. La invención debe entenderse únicamente como se indica en las reivindicaciones adjuntas.
Entre otras cosas, se proporcionan en esta memoria uno o más sistemas y/o técnicas para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico y/o un sistema de corriente continua. Se puede configurar un soporte de fusible para su instalación dentro de un sistema fotovoltaico (p. ej., instalación a lo largo de una línea eléctrica sobre la cual una cadena fotovoltaica proporciona energía de CC; instalación dentro de un combinador de cadena fotovoltaico utilizado para combinar una o más cadenas fotovoltaicas; etc.). El soporte de fusible puede comprender un cuerpo soporte de fusible configurado para recibir un fusible. El fusible puede configurarse para abrirse con el fin de interrumpir la corriente excesiva de la cadena fotovoltaica, por ejemplo, debido a un cortocircuito.
El soporte de fusible puede estar asociado y/o comprender un componente de detección de polaridad inversa. El componente de detección de polaridad inversa puede configurarse para identificar una polaridad de la cadena fotovoltaica. En respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, el componente de detección de polaridad inversa puede proporcionar una indicación de polaridad inversa de la polaridad inversa. En un ejemplo, el componente de detección de polaridad inversa puede proporcionar una alerta audible, por ejemplo, a través de un altavoz. En otro ejemplo, el componente de detección de polaridad inversa puede proporcionar una alerta visible, por ejemplo, a través de una luz indicadora. En otro ejemplo, se puede configurar un mecanismo de bloqueo del soporte de fusible para bloquear el cuerpo del soporte de fusible para prohibir la instalación del fusible basándose en que la cadena fotovoltaica tiene la polaridad inversa.
Para la consecución de los fines anteriores y relacionados, la siguiente descripción y los dibujos adjuntos establecen ciertos aspectos e implementaciones ilustrativos. Estos son indicativos de algunas de las diversas formas en las que se pueden emplear uno o más aspectos. Otros aspectos, ventajas y características novedosas de la descripción resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considere junto con los dibujos adjuntos.
Descripción de los dibujos
La figura 1A es un ejemplo de un arreglo fotovoltaico que tiene una pluralidad de cadenas fotovoltaicas que están instaladas correctamente.
La figura 1B es un ejemplo de un segundo arreglo fotovoltaico que tiene una pluralidad de cadenas fotovoltaicas, donde al menos una cadena fotovoltaica está instalada incorrectamente.
La figura 2A es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende una o más luces indicadoras.
La figura 2B es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende una o más luces indicadoras.
La figura 2C es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende una o más luces indicadoras.
La figura 3 es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible está configurado para proporcionar una alerta audible.
La figura 4A es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende un mecanismo de bloqueo.
La figura 4B es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende un mecanismo de bloqueo.
La figura 5A es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende un mecanismo de bloqueo.
La figura 5B es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, donde un soporte de fusible comprende un mecanismo de bloqueo.
La figura 6 es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar que comprende un componente de detección de polaridad inversa.
La figura 7 es un diagrama de bloques de componentes que ilustra un sistema ejemplar que comprende un soporte de fusible instalado dentro de un combinador de cadenas fotovoltaicas.
Descripción detallada
El objeto reivindicado se describe ahora con referencia a los dibujos, en los que los mismos números de referencia se utilizan generalmente para referirse a elementos similares en todos ellos. En la siguiente descripción, con fines explicativos, se establecen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión del objeto reivindicado. Sin embargo, puede resultar evidente que el objeto reivindicado puede practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, las estructuras y los dispositivos se ilustran en forma de diagrama de bloques para facilitar la descripción del objeto reivindicado.
La figura 1A ilustra un ejemplo de un arreglo fotovoltaico 100 que tiene una pluralidad de cadenas fotovoltaicas que están instaladas correctamente (p. ej., no instaladas al revés). El arreglo fotovoltaico 100 puede comprender una primera cadena fotovoltaica 106, una segunda cadena fotovoltaica 108, una tercera cadena fotovoltaica 110 y/u otras cadenas fotovoltaicas, que pueden estar conectadas en paralelo, tal como mediante un combinador de cadenas fotovoltaicas. Una cadena fotovoltaica puede comprender uno o más paneles fotovoltaicos conectados en serie. Por ejemplo, la primera cadena fotovoltaica 106 puede comprender un primer panel fotovoltaico 112, un segundo panel fotovoltaico 114 y un tercer panel fotovoltaico 116 conectado entre una conexión de línea de energía negativa 104 y una conexión de línea de energía positiva 102 (p. ej., conexiones de línea de energía sobre que el arreglo fotovoltaico 100 proporciona energía de CC, tal como a un inversor). La segunda cadena fotovoltaica 108 puede comprender un cuarto panel fotovoltaico 118, un quinto panel fotovoltaico 120 y un sexto panel fotovoltaico 122 conectados entre la conexión de la línea de energía negativa 104 y la conexión de la línea de energía positiva 102. La tercera cadena fotovoltaica 110 puede comprender un séptimo panel fotovoltaico 124, un octavo panel fotovoltaico 126 y un noveno panel fotovoltaico 128 conectados entre la conexión de la línea de energía negativa 104 y la conexión de la línea de energía positiva 102.
Debido a que una cadena fotovoltaica comprende múltiples paneles fotovoltaicos en serie, un voltaje de salida de la cadena fotovoltaica puede ser una suma de voltajes de los paneles fotovoltaicos. Debido a que las cadenas fotovoltaicas están conectadas en paralelo, el voltaje de salida del arreglo fotovoltaico 100 puede permanecer igual que la de una sola cadena fotovoltaica, pero la corriente de salida del arreglo fotovoltaico 100 puede incrementarse por cada cadena fotovoltaica que se combina en paralelo. La primera cadena fotovoltaica 106 puede producir una primera corriente 136. La segunda cadena fotovoltaica 108 puede producir una segunda corriente 138. La tercera cadena fotovoltaica 110 puede producir una tercera corriente 140.
Puede instalarse un primer fusible 130 para la primera cadena fotovoltaica 106. Puede instalarse un segundo fusible 132 para la segunda cadena fotovoltaica 108. Puede instalarse un tercer fusible 134 para la tercera cadena fotovoltaica 110. Los fusibles pueden configurarse para abrirse con el fin de interrumpir la corriente excesiva del arreglo fotovoltaico 100, por ejemplo debido a un cortocircuito.
La figura 1B ilustra un ejemplo de un segundo arreglo fotovoltaico 150 que tiene una pluralidad de cadenas fotovoltaicas, donde al menos una cadena fotovoltaica está instalada incorrectamente (p. ej., instalada al revés). Por ejemplo, el segundo arreglo fotovoltaico 150 puede comprender la primera cadena fotovoltaica 106, la segunda cadena fotovoltaica 108 y una cuarta cadena fotovoltaica 152. La cuarta cadena fotovoltaica 152 puede comprender un décimo panel fotovoltaico 154, un undécimo panel fotovoltaico 156 y un duodécimo panel fotovoltaico 158. Puede instalarse un cuarto fusible 160 para la cuarta cadena fotovoltaica 152. El cuarto fusible 160 puede configurarse para abrirse con el fin de interrumpir la corriente excesiva de la cuarta cadena fotovoltaica 152, por ejemplo debido a un cortocircuito.
Un instalador del segundo arreglo fotovoltaico 150 puede haber instalado incorrectamente la cuarta cadena fotovoltaica 152. Por ejemplo, la cuarta cadena fotovoltaica 152 puede haber sido instalada al revés de tal manera que un terminal positivo puede haber estado conectado a la conexión de línea de energía negativa 104 y un terminal negativo puede haber estado conectado a la conexión de línea de energía positiva 102. Así, la primera corriente 136 de la primera cadena fotovoltaica 106 y la segunda corriente 138 de la cadena fotovoltaica 108 pueden combinarse con la corriente de la tercera cadena fotovoltaica 152, lo que da como resultado una corriente aumentada 162 a través de la tercera cadena fotovoltaica 152. La corriente aumentada 162 puede causar que el cuarto fusible 160 intente abrirse con el fin de interrumpir el aumento de corriente 162 que de otra manera puede resultar en daño al segundo arreglo fotovoltaico 150. Sin embargo, si el cuarto fusible 160 fue clasificado para un voltaje de circuito abierto de la cuarta cadena fotovoltaica 152, entonces el cuarto fusible 160 puede no abrirse porque la cuarta cadena fotovoltaica 152 puede tener un voltaje aumentado mayor que el voltaje del circuito abierto porque la cuarta cadena fotovoltaica 152 está instalada al revés (p. ej., el aumento de voltaje puede ser el doble del voltaje de circuito abierto porque la cuarta cadena fotovoltaica 152 está conectada en serie en lugar de en paralelo con las otras cadenas fotovoltaicas porque la cuarta cadena fotovoltaica 152 está instalada hacia atrás).
En consecuencia, como se proporciona en esta memoria, un componente de detección de polaridad inversa puede configurarse para detectar polaridad inversa dentro del segundo arreglo fotovoltaico 150. Por ejemplo, el componente de detección de polaridad inversa puede integrarse en un soporte de fusible para el cuarto fusible 160, y el componente de detección de polaridad inversa puede proporcionar una indicación de polaridad inversa de polaridad inversa antes de que se instale el cuarto fusible 160 en el soporte de fusible y se cierre el circuito. De esta manera, un instalador del cuarto fusible 160 puede recibir una advertencia de la polaridad inversa antes de que se instale el cuarto fusible 160 y se cierre el circuito. Al proporcionar una advertencia avanzada, el cuarto fusible 160 puede clasificarse según el voltaje de circuito abierto de la cuarta cadena fotovoltaica 152 en lugar del doble del voltaje de circuito abierto (p. ej., porque el instalador puede ser advertido antes de instalar el cuarto fusible 160 y cerrar el circuito, que de otro modo daría como resultado la aplicación de un voltaje incrementado al cuarto fusible 160 debido a la instalación al revés de la cuarta cadena fotovoltaica 152), que de otra manera podría incrementar sustancialmente el coste de los fusibles para el segundo arreglo fotovoltaico 150. En un ejemplo, el cuarto fusible 160 puede tener un valor nominal inferior al doble del voltaje de circuito abierto de la cuarta cadena fotovoltaica 152.
Las figuras 2A-2C ilustran ejemplos de un soporte de fusible 201. El soporte de fusible 201 puede comprender un cuerpo de soporte de fusible 202 configurado para recibir y alojar un fusible (p. ej., el fusible 252 de las figuras 2B y 2C). En un ejemplo, el soporte de fusible 201 puede instalarse a lo largo de una línea de energía sobre la cual una cadena fotovoltaica proporciona energía de CC. En otro ejemplo, el soporte de fusible puede instalarse dentro de un arreglo de instalación de soporte de fusible de un combinador de cadenas fotovoltaicas configurado para combinar un conjunto de cadenas fotovoltaicas de un arreglo fotovoltaico en paralelo. El soporte de fusible 201 puede comprender una entrada del cuerpo del soporte de fusible 216 y una salida del cuerpo del soporte de fusible 210. La entrada del cuerpo del soporte de fusible 216 puede estar configurada para conectarse a una línea de conexión de salida 214 de la cadena fotovoltaica. La salida del cuerpo del soporte de fusible 210 puede configurarse para conectarse a una línea de conexión de entrada 212 para un componente al que la cadena fotovoltaica proporciona energía de CC, tal como un inversor configurado para convertir energía de CC en energía de CA. El cuerpo del soporte de fusible 202 puede estar configurado para proporcionar aislamiento galvánico entre la entrada del cuerpo del soporte de fusible 216 y la salida del cuerpo del soporte de fusible 210 cuando el cuerpo del soporte de fusible 202 está en una posición abierta y/o cuando el fusible 252 no está instalado en el cuerpo del soporte de fusible 202. En un ejemplo, el cuerpo del soporte de fusible 202 puede tener una longitud del cuerpo del soporte de fusible 203 que es al menos 1,5 veces (p. ej., 2 veces, etc.) una longitud del fusible 254 del fusible 252, como se ilustra en las figuras 2B y 2C, de modo que el cuerpo del soporte de fusible 202 no experimente un problema con tener voltaje inverso en el soporte de fusible 201 en el caso de que la cadena fotovoltaica se instale al revés. En otro ejemplo, el cuerpo del soporte de fusible está configurado para resistir (p. ej., está clasificado para) aproximadamente el doble (por ejemplo, más del doble) de un voltaje nominal del fusible. El cuerpo del soporte de fusible 202 puede comprender una cubierta del cuerpo del soporte de fusible 222 que puede abrirse para proporcionar acceso para la inserción del fusible 252 en un arreglo del soporte de fusible 205 para la instalación del fusible 252 dentro del soporte de fusible 201.
El soporte de fusible 201 puede comprender un componente 204 de detección de polaridad inversa acoplado eléctricamente a la entrada 216 del cuerpo del soporte de fusible mediante una primera placa de contacto del indicador
218 y acoplado eléctricamente a la salida del cuerpo del soporte de fusible 210 mediante una segunda placa de contacto del indicador 220 de modo que el componente de detección de polaridad inversa 204 pueda evaluar una polaridad de la energía de CC proporcionada por la cadena fotovoltaica a la entrada del cuerpo del soporte de fusible 216. El componente de detección de polaridad inversa 204 puede configurarse para identificar la polaridad de la cadena fotovoltaica cuando el fusible 252 no está instalado dentro del cuerpo del soporte de fusible 202. En respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, el componente 204 de detección de polaridad inversa puede proporcionar una indicación de polaridad inversa de la polaridad inversa (p. ej., una alerta audible tal como un ruido, una alerta visible tal como una luz o una luz parpadeante, un mecanismo de bloqueo para prohibir la instalación del fusible 252 en el soporte de fusible 201, un mensaje enviado a través de una red tal como una red cableada o inalámbrica a un dispositivo tal como un dispositivo móvil o un servidor, etc.).
El soporte de fusible 201 puede comprender una primera luz indicadora 206 (p. ej., un primer diodo emisor de luz (LED) que tiene un primer color) y una segunda luz indicadora 208 (p. ej., un segundo LED que tiene un segundo color). En respuesta a que la polaridad sea indicativa de la polaridad inversa (p. ej., la cadena fotovoltaica está conectada al revés), el componente de detección de polaridad inversa 204 puede configurarse para proporcionar la indicación de polaridad inversa a través de la primera luz indicadora 206 (p. ej., la primera luz indicadora 206 puede estar iluminada o parpadeando). En respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad normal (p. ej., la cadena fotovoltaica no está conectada al revés), se puede proporcionar una indicación de polaridad normal a través de la segunda luz indicadora 208 (p. ej., la segunda luz indicadora puede estar iluminada o parpadeando). Se puede apreciar que se puede utilizar cualquier número o configuración de indicadores visibles, tal como una luz indicadora única o una luz indicadora multicolor, para alertar a un usuario de la polaridad inversa.
La figura 2B ilustra un ejemplo 250 de la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 222 que se abre en una posición abierta para la instalación del fusible 252. El fusible 252 puede insertarse en el arreglo del soporte de fusible 205 que está configurado para mantener el fusible 252 en su lugar durante instalación. La figura 2C ilustra un ejemplo 270 de la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 222 que se cierra en una posición cerrada para completar la instalación del fusible 252, de modo que la energía de CC de la cadena fotovoltaica pueda fluir dentro de la entrada del cuerpo del soporte de fusible 216, a través del fusible 252, y fuera a través de la salida del cuerpo del soporte de fusible 210. En un ejemplo, el circuito de detección de polaridad inversa 206 puede evitar la detección de polaridad inversa cuando la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 222 está en la posición abierta y/o cuando el fusible 252 está instalado dentro del soporte de fusible 201. En un ejemplo, el soporte de fusible 201 puede configurarse para funcionar como un indicador de fusible fundido cuando el fusible 252 está instalado dentro del soporte de fusible 201. El fusible 252 puede tener una clasificación, tal como una clasificación de voltaje, correspondiente a un voltaje de circuito abierto de la cadena fotovoltaica. En un ejemplo, el fusible 252 puede tener un valor nominal inferior al doble del voltaje de circuito abierto de la cadena fotovoltaica.
La figura 3 ilustra un ejemplo 300 de un soporte de fusible 301. El soporte de fusible 301 puede comprender un cuerpo de soporte de fusible 302 configurado para recibir un fusible. El soporte de fusible 301 puede comprender un componente de detección de polaridad inversa 304. El componente de detección de polaridad inversa 304 puede configurarse para identificar una polaridad de una fuente de corriente continua, tal como una cadena fotovoltaica u otra fuente que proporcione energía de CC. En respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, el componente de detección de polaridad inversa 304 puede proporcionar una alerta audible 308 de la polaridad inversa. Por ejemplo, la alerta audible 308 se puede proporcionar a través de un altavoz 306 del soporte de fusible 301. De esta manera, un instalador que va a instalar un fusible dentro del soporte de fusible 301 puede recibir la alerta audible 308 antes de la instalación del fusible en caso de que se detecte un evento de polaridad inversa para que el instalador pueda abordar una causa del evento de polaridad inversa (p. ej., el instalador puede reinstalar la cadena fotovoltaica para que la cadena fotovoltaica no se instale al revés) antes de instalar el fusible y cerrar el circuito.
Las figuras 4A y 4B ilustran ejemplos de un soporte de fusible 401. La figura 4A ilustra un ejemplo 400 del soporte de fusible 401 que comprende un cuerpo del soporte de fusible 402 configurado para recibir un fusible. El soporte de fusible 401 puede comprender un componente de detección de polaridad inversa 404 configurado para proporcionar una alerta audible 408 a través de un altavoz 406 que responde a la identificación de una polaridad inversa de una cadena fotovoltaica u otra fuente de corriente continua. El cuerpo del soporte de fusible 402 puede comprender una cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422 que puede abrirse para proporcionar acceso al cuerpo del soporte de fusible 402 para la instalación del fusible. El cuerpo del soporte de fusible 402 puede comprender un mecanismo de bloqueo 426, tal como un solenoide, conectado al componente de detección de polaridad inversa 404 mediante una conexión 424. En un ejemplo, el mecanismo de bloqueo 426 puede estar unido a la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422. El mecanismo de bloqueo 426 puede albergar un bloqueo 428 configurado para retraerse en el mecanismo de bloqueo 426 cuando el componente de detección de polaridad inversa 404 determina que una polaridad de la cadena fotovoltaica es normal y, por lo tanto, la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422 puede abrirse de manera que un fusible pueda instalarse en el soporte de fusible 401. Cuando el componente de detección de polaridad inversa 404 determina que la polaridad de la cadena fotovoltaica está invertida, el bloqueo 428 puede configurarse para extenderse fuera del mecanismo de bloqueo 426 de modo que la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422 no se pueda abrir. Se puede apreciar que se contempla cualquier configuración, tamaño, posición, tipo de mecanismo y/o tipo de bloqueo para el mecanismo de bloqueo 426 y el bloqueo 428 (p. ej., el mecanismo de bloqueo 426 puede colocarse en cualquier ubicación dentro o fuera del soporte de fusible 401).
La figura 4B ilustra el ejemplo 450 del componente de detección de polaridad inversa 404 que invoca el mecanismo de bloqueo 426 para bloquear el cuerpo del soporte de fusible 402 para prohibir la instalación del fusible basándose en la cadena fotovoltaica que tiene la polaridad inversa. Por ejemplo, el componente de detección de polaridad inversa 404 puede enviar una señal a través de la conexión eléctrica 424 al mecanismo de bloqueo 426. La señal puede invocar el mecanismo de bloqueo 426 para extender el bloqueo 428, por ejemplo aplicando una fuerza para empujar el bloqueo 428, de modo que el bloqueo 428 prohíbe al usuario abrir la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422. Por ejemplo, el bloqueo 428 puede encontrar (p. ej., hacer contacto, acoplarse, colgarse, etc.) una porción 402a del cuerpo del soporte de fusible 402 para limitar el movimiento del bloqueo 428 y la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422 de modo que un usuario no pueda abrir la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 422 para la instalación del fusible mientras se detecta la polaridad inversa. En un ejemplo, el componente de detección de polaridad inversa 404 puede proporcionar la alerta audible 408 a través del altavoz 406 basándose en la polaridad inversa.
Las figuras 5A y 5B ilustran ejemplos de un soporte de fusible 501. La figura 5A ilustra un ejemplo 500 del soporte de fusible 501 que comprende un cuerpo de soporte de fusible 502 configurado para recibir un fusible. El soporte de fusible 501 puede comprender un componente de detección de polaridad inversa 504 configurado para evaluar la polaridad de una cadena fotovoltaica u otra fuente de corriente continua. El cuerpo del soporte de fusible 502 puede comprender una cubierta del cuerpo del soporte de fusible 522 que puede abrirse para proporcionar acceso al cuerpo del soporte de fusible 502 para la instalación del fusible. El cuerpo del soporte de fusible 502 puede comprender un mecanismo de bloqueo 526, tal como un solenoide, conectado al componente de detección de polaridad inversa 504. En un ejemplo, el mecanismo de bloqueo 526 puede estar unido a la cubierta del cuerpo del soporte de fusible 522. El mecanismo de bloqueo 526 puede albergar un bloqueo 528 configurado para retraerse en el mecanismo de bloqueo 526 cuando el componente de detección de polaridad inversa 504 determina que una polaridad de la cadena fotovoltaica es normal. Cuando el componente de detección de polaridad inversa 504 determina que la polaridad de la cadena fotovoltaica está invertida, el bloqueo 528 puede configurarse para extenderse desde el mecanismo de bloqueo 526 para bloquear la inserción del fusible en un arreglo de soporte de fusible 505 para la instalación del fusible. Se puede apreciar que se contempla cualquier configuración, tamaño, posición, tipo de mecanismo y/o tipo de bloqueo para el mecanismo de bloqueo 526 y el bloqueo 528 (p. ej., el mecanismo de bloqueo 526 puede colocarse en cualquier ubicación dentro o fuera del soporte de fusible 501).
La figura 5B ilustra un ejemplo 550 del componente de detección de polaridad inversa 504 que invoca el mecanismo de bloqueo 526 para extender el bloqueo 528 a través del arreglo de soporte de fusible para bloquear la instalación de un fusible 552 basándose en la cadena fotovoltaica que tiene la polaridad inversa. Por ejemplo, el bloqueo 528 puede sobresalir del mecanismo de bloqueo 526 en el arreglo de soporte de fusible 505. Mientras que el bloqueo 528 sobresale en el arreglo de soporte de fusible 505, el fusible 552 puede bloquearse para que no se inserte en el arreglo de soporte de fusible 505 para la instalación en el soporte de fusible 501.
La figura 6 ilustra un ejemplo de un sistema 600 para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico y/o un sistema de corriente continua. El sistema 600 puede comprender un componente de detección de polaridad inversa 604. El componente de detección de polaridad inversa 604 puede comprender una resistencia 606, un primer diodo 608, un segundo diodo 610 y/o cualquier otro componente utilizado para identificar la polaridad de una fuente de corriente continua. El componente de detección de polaridad inversa 604 se puede acoplar a una fuente de corriente continua, tal como una cadena fotovoltaica de paneles fotovoltaicos. El componente de detección de polaridad inversa 604 puede configurarse para identificar una polaridad de la energía de CC proporcionada por la fuente de corriente continua. El primer diodo 608 y el segundo diodo 610 pueden estar asociados con una o más luces indicadoras, tales como un diodo emisor de luz (LED) bicolor. En respuesta a que la polaridad sea una polaridad normal, el segundo diodo 610 puede iluminar 614 el LED bicolor con un primer color para indicar que la fuente de corriente continua tiene la polaridad normal (p. ej., que la fuente de corriente continua no está instalada al revés). En respuesta a que la polaridad sea una polaridad inversa, el primer diodo 608 puede iluminar 612 el LED bicolor con un segundo color para indicar que la fuente de corriente continua tiene la polaridad inversa (p. ej., que la fuente de corriente continua está instalada al revés).
La figura 7 ilustra un ejemplo de un sistema 700 para detectar la polaridad inversa de un arreglo fotovoltaico 702. Un combinador de cadenas fotovoltaicas 704 puede configurarse para combinar una o más cadenas fotovoltaicas (p. ej., una cadena de paneles fotovoltaicos conectados en serie) en paralelo. El combinador de cadenas fotovoltaicas 704 puede comprender un arreglo de instalación de soporte de fusible configurado para recibir un soporte de fusible 706 para su instalación. El soporte de fusible 706 puede comprender un cuerpo del soporte de fusible configurado para recibir un fusible utilizado para proteger contra daños por corriente excesiva que se produce desde el arreglo fotovoltaico 702, tal como debido a un cortocircuito. El soporte de fusible 706 puede tener una entrada del cuerpo del soporte de fusible conectada a una cadena fotovoltaica del arreglo fotovoltaico 702 de modo que la energía de CC del arreglo fotovoltaico 702 se reciba a través de la entrada del cuerpo del soporte de fusible y se dirija a través del fusible. El soporte de fusible 706 puede tener una salida del cuerpo del soporte de fusible que se conecta a un inversor 710. Después de que la energía de CC pasa a través del fusible, la energía de CC puede salir a través de la salida del cuerpo del soporte de fusible al inversor 710. El inversor 710 puede configurarse para convertir la energía de CC en energía de CA, tal como para una red eléctrica de CA (p. ej., para alimentar un edificio). El soporte de fusible 706 puede comprender un componente de detección de polaridad inversa 708 configurado para evaluar la energía de CC para determinar una polaridad de la cadena fotovoltaica. En respuesta a que la polaridad sea indicativa de una condición de polaridad inversa, el componente de detección de polaridad inversa 708 puede proporcionar una
indicación de polaridad inversa, tal como hacer parpadear una luz, proporcionar una alerta audible, enviar un mensaje a través de una red (p. ej., un mensaje enviado a través de una conexión inalámbrica a un dispositivo móvil tal como un teléfono inteligente de un usuario; un mensaje enviado a través de una red a la que está conectado el combinador de cadenas fotovoltaicas 704; etc.), etc. En un ejemplo, el combinador de cadenas fotovoltaicas 704 y el inversor 710 pueden integrarse en el mismo dispositivo, tal como un solo producto inversor residencial.
Aunque el objeto se ha descrito en un lenguaje específico para características estructurales y/o actos metodológicos, debe entenderse que el objeto definido en las reivindicaciones adjuntas no está necesariamente limitado a las características o actos específicos descritos anteriormente. Más bien, las características y actos específicos descritos anteriormente se describen como formas de ejemplo de implementar al menos algunas de las reivindicaciones.
Se apreciará que las capas, características, elementos, etc. representados en esta memoria se ilustran con dimensiones particulares entre sí, tal como dimensiones u orientaciones estructurales, por ejemplo, con fines de simplicidad y facilidad de comprensión y que las dimensiones reales de las mismas difieren sustancialmente de lo ilustrado en la presente memoria, en algunas realizaciones.
Además, a menos que se especifique lo contrario, "primero", "segundo" y/o similares no pretenden implicar un aspecto temporal, un aspecto espacial, un orden, etc. Más bien, tales términos se utilizan simplemente como identificadores, nombres, etc. para características, elementos, artículos, etc. Por ejemplo, un primer objeto y un segundo objeto generalmente corresponden al objeto A y al objeto B o dos diferentes o dos objetos idénticos o el mismo objeto.
Además, "ejemplar" se usa en la presente memoria para significar que sirve como ejemplo, instancia, ilustración, etc., y no necesariamente como ventajoso. Como se usa en esta memoria, "o" pretende significar una "o" inclusiva en lugar de una "o" exclusiva. Además, "un" y "una", tal como se utilizan en esta solicitud, generalmente deben interpretarse como "uno o más", a menos que se especifique lo contrario o claramente del contexto para que se dirijan a una forma singular. Además, al menos uno de A y B o similares generalmente significa A o B o ambos A y B. Además, en la medida en que se usan "incluye", "que tiene", "tiene", "con" o variantes de los mismos en la descripción detallada o en las reivindicaciones, se pretende que tales términos sean inclusivos de una manera similar a "que comprende".
Claims (13)
1. Un sistema para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, que comprende:
un soporte de fusible (201,301) que comprende:
un cuerpo del soporte de fusible (202, 302) configurado para recibir un fusible (252); y
un componente de detección de polaridad inversa (204, 304) configurado para:
identificar una polaridad de una cadena fotovoltaica (106, 108, 110, 152) de un arreglo fotovoltaico (100, 150); y en respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, proporcionar una indicación de polaridad inversa de la polaridad inversa;
estando el cuerpo del soporte de fusible (202, 302) configurado además para proporcionar aislamiento galvánico entre una entrada del cuerpo del soporte de fusible (216) y una salida del cuerpo del soporte de fusible (210) del cuerpo del soporte de fusible (202) cuando el cuerpo del soporte de fusible (202) está en una posición abierta y/o cuando el fusible (252) no está instalado dentro del cuerpo del soporte de fusible (202, 302).
2. El sistema de la reivindicación 1, comprendiendo el cuerpo del soporte de fusible:
un mecanismo de bloqueo (426, 526) configurado para bloquear el cuerpo del soporte de fusible (202) para prohibir la instalación del fusible basándose en que la cadena fotovoltaica tiene la polaridad inversa.
3. El sistema de la reivindicación 2, comprendiendo el mecanismo de bloqueo (526) un solenoide.
4. El sistema de la reivindicación 1, comprendiendo el soporte de fusible (201) una primera luz indicadora (206) y una segunda luz indicadora (208), y el componente de detección de polaridad inversa (204) configurado para: en respuesta a que la polaridad sea indicativa de la polaridad inversa, proporcionar la indicación de polaridad inversa a través de la primera luz indicadora (206); y
en respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad normal, proporcionar una indicación de polaridad normal a través de la segunda luz indicadora (208).
5. El sistema de la reivindicación 1, el componente de detección de polaridad inversa (304) configurado para proporcionar la indicación de polaridad inversa como una alerta audible (308).
6. El sistema de la reivindicación 1, el cuerpo del soporte de fusible (202) configurado para soportar el doble de un voltaje nominal del fusible.
7. El sistema de la reivindicación 1, el componente de detección de polaridad inversa (204) configurado para evitar la detección de polaridad inversa cuando el fusible (252) está instalado dentro del cuerpo del soporte de fusible (202).
8. El sistema de la reivindicación 1, teniendo el fusible (252) un valor nominal correspondiente a un voltaje de circuito abierto del arreglo fotovoltaico (100, 150).
9. El sistema de la reivindicación 1, que comprende:
un combinador de cadenas fotovoltaicas (704) configurado para combinar un conjunto de cadenas fotovoltaicas (106, 108, 110, 152) del arreglo fotovoltaico (100, 150), comprendiendo el combinador de cadenas fotovoltaicas (704):
un arreglo de instalación del soporte de fusible configurado para recibir el soporte de fusible (706) para su instalación.
10. El sistema de la reivindicación 9, comprendiendo el combinador de cadena fotovoltaica (704) una conexión de salida de energía de CC a un inversor (710), el inversor (710) configurado para convertir energía de CC, proporcionada por el arreglo fotovoltaico (100, 150) a través del combinador de cadena fotovoltaica (704), a la energía de CA.
11. El sistema de la reivindicación 1, el soporte de fusible (201) configurado para funcionar como un indicador de fusible fundido para la cadena fotovoltaica cuando el fusible (252) está instalado dentro del soporte de fusible (201).
12. Un procedimiento para detectar la polaridad inversa de un sistema fotovoltaico, que comprende:
identificar una polaridad de una cadena fotovoltaica (106, 108, 110, 152) de un arreglo fotovoltaico (100, 150), la cadena fotovoltaica (106, 108, 110, 152) configurada para conectarse a un soporte de fusible (201, 301) que comprende un cuerpo del soporte de fusible (202, 302) configurado para recibir un fusible (252) para la cadena fotovoltaica (106, 108, 110, 152); y en respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad inversa, proporcionando una indicación de polaridad inversa de la polaridad inversa; y
proporcionar aislamiento galvánico entre una entrada del cuerpo del soporte de fusible (216) y una salida del cuerpo del soporte de fusible (210) del cuerpo del soporte de fusible (202) cuando el cuerpo del soporte de fusible (202) está en una posición abierta y/o cuando el fusible (252) no está instalado dentro del cuerpo del soporte de fusible (202, 302).
13. El procedimiento de la reivindicación 12, que comprende: responder a que la polaridad sea indicativa de la polaridad inversa, proporcionar la indicación de polaridad inversa a través de una primera luz indicadora (206); y en respuesta a que la polaridad sea indicativa de una polaridad normal, proporcionar una indicación de polaridad normal a través de una segunda luz indicadora (208).
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