ES2854931T3

ES2854931T3 - Sistema de suministro de electricidad, convertidor de C.C/C.C. y acondicionador de potencia

Info

Publication number: ES2854931T3
Application number: ES17202503T
Authority: ES
Inventors: Yasuhiro Tsubota; Kenji Kobayashi; Takuji Kumagai; Naoki Maki; Kazumi Tsuchimichi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: US10461645B2; EP3364514A1; US20180234018A1; JP6711296B2; EP3364514B1; JP2018133926A

Abstract

Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende: una celda (110) solar; un convertidor (120) de C.C./C.C. de tipo no aislado, que eleva una tensión de C.C. de la entrada de la celda (110) solar desde un extremo de la entrada con una relación de elevación predeterminada y que produce una tensión de C.C. desde un extremo de la salida; y un inversor (31), que convierte la salida de tensión de C.C. de un extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C. a una tensión de AC, estando el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad conectado a un sistema de potencia externo para la interconexión del sistema, en donde el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad comprende un dispositivo (130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138) de ajuste de potencial para aplicar una tensión de un sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) para hacer positivo un potencial de tierra de un electrodo negativo de la celda (110) solar cuando la salida de la celda (110) solar sea menor que un valor predeterminado; estando el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad caracterizado por comprender además: un circuito (32) de medición de tensión de C.A., que mide una tensión de C.A. en un extremo de salida del inversor (31) conectado al sistema de potencia, en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, la tensión del sistema de potencia externo se aplica a la celda (110) solar a través del inversor (31) y el circuito de medición de tensión de C.A.; y una disposición de circuito en la que: el dispositivo (130) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2) y un diodo (D1), un extremo de la primera resistencia (R1) está conectado a un electrodo positivo en un lado de C.C. del inversor (31), y el otro extremo de la primera resistencia (R1) está conectado a un electrodo negativo del inversor (31) y al electrodo negativo de la celda (110) solar, un ánodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), y un cátodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y un extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), el otro extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo del lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y la segunda resistencia (R2) está conectada en paralelo al diodo (D1).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de suministro de electricidad, convertidor de C.C/C.C. y acondicionador de potencia

Antecedentes

Campo técnico

La divulgación se refiere a un sistema de suministro de electricidad, un convertidor de C.C./C.C. y un acondicionador de potencia.

Descripción de la técnica relacionada

En un sistema de generación de energía solar que lleva a cabo la generación de energía utilizando la luz solar, se conecta una celda solar a un sistema comercial de potencia o a un dispositivo de carga a través de un acondicionador de potencia que incluye un inversor o similar, y se suministra la energía generada por la celda solar al sistema comercial de potencia o al dispositivo de carga.

En los últimos años, la tensión de los sistemas de generación de energía solar ha aumentado, y los tipos de inversores sin transformador han aumentado en aras de una mayor eficiencia. En consecuencia, puede haber una gran diferencia de potencial entre una celda de una celda solar y un marco conectado a tierra. Se sabe que esto causa una corriente de fuga y provoca un fenómeno de degradación inducida por potencial (PID, por sus siglas en inglés) cuando se aplica un factor externo tal como la humedad o la temperatura (alta temperatura y alta humedad).

La FIG. 44 es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo del fenómeno de PID. La FIG. 44 ilustra una rama 10 de celdas solares de un conjunto de celdas solares de un sistema de generación de energía solar. En la rama 10 de celdas solares, una pluralidad de módulos 1 de celdas solares (paneles de celdas solares) están conectados en serie y están conectados a un sistema comercial de potencia a través de un acondicionador 30 de potencia. Es decir, cada módulo 1 de celdas solares de la rama 10 de celdas solares recibe luz solar durante el día para generar energía, y genera una diferencia de potencial entre un terminal 311 de entrada positivo y un terminal 312 de entrada negativo.

La FIG. 45 es un diagrama que ilustra esquemáticamente una estructura del módulo 1 de celdas solares. Como se ilustra en la FIG. 45, el módulo 1 de celdas solares incluye un marco 11, una lámina 12 trasera, una celda 13, un vidrio 14 y un material 15 de sellado.

La celda 13 es un elemento que tiene una capa semiconductora (capa de generación de energía) que convierte la energía de la luz en electricidad usando un efecto fotovoltaico. El vidrio 14 se provee en el lado de la superficie de recepción de luz de la celda 13, la lámina 12 trasera se provee en el lado de la superficie no receptora de luz de la celda 13, y un espacio entre el vidrio 14 y la lámina 12 trasera, y la celda 13 se rellena con el material 15 de sellado, de tal manera que la celda 13 esté sellada. El marco 11 se utiliza como elemento de fijación que se provee en una parte periférica exterior del módulo 1 de celdas solares y se fija a un soporte o similar cuando se instala el módulo 1 de celdas solares. Además, el marco 11 es un metal conductor y está conectado a tierra.

Como se ilustra en la FIG. 44, el potencial de tierra de la celda 13 de cada uno de los módulos 1 de celdas solares conectados en serie es positivo en el módulo 1 de celdas solares en el lado del terminal 311 de entrada y es negativo en el módulo 1 de celdas solares en el lado del terminal 312 de entrada. Cuando una diferencia de potencial con respecto a una tierra aumenta y circula una corriente de fuga entre la celda 13 del módulo 1 de celdas solares y el marco 11 y entre la humedad 91 adherida a una superficie de vidrio y la celda 13, tal como indican las flechas discontinuas de la FIG. 45, los iones de sodio del vidrio 14 o similares pueden migrar a la celda 13, lo que dificulta el movimiento de los electrones en la celda 13 y provoca una degradación del rendimiento de la celda 13, es decir, el fenómeno de PID. Por ejemplo, cuando la celda del módulo 1 de celdas solares es una celda que utiliza un semiconductor de tipo p, la degradación del rendimiento se produce fácilmente cuando se genera un potencial de tierra negativo. Además, cuando la celda del módulo 1 de celdas solares es una celda que utiliza un semiconductor de tipo n, la degradación del rendimiento se produce fácilmente cuando se genera un potencial de tierra positivo.

Dado que la degradación del rendimiento debida a la PID aparece notablemente a medida que aumenta el potencial de tierra del módulo 1 de celdas solares, también se ha fomentado un problema de degradación del rendimiento debido a la PID con el reciente incremento de la tensión de los sistemas de celdas solares.

Sin embargo, incluso cuando se produce la PID y se deteriora el rendimiento del módulo de celdas solares, se sabe que el rendimiento degradado de cada módulo de celdas solares se recupera ligeramente cuando el módulo de celdas solares deja de generar energía por la noche, y el potencial de tierra disminuye. Sin embargo, dado que la recuperación durante la noche es ligera y el rendimiento no se recupera suficientemente, la degradación del rendimiento progresa cuando la cantidad de recuperación durante la noche es menor que la cantidad de degradación durante el día.

Por lo tanto, se ha propuesto un dispositivo que recupera el rendimiento degradado debido a la PID aplicando una tensión predeterminada a un módulo de celdas solares durante la noche. Sin embargo, cuando el dispositivo que recupera el rendimiento degradado de una celda solar se conecta por separado, existe el problema de que todo el dispositivo de suministro de energía se haga más grande y más complicado, lo que causa un problema de aumento de los costes.

[Documento no patente 1] Mega Solar Business/trouble/, Nikkei BP, Inc. [Accedido el 13 de septiembre de 2016], Internet <http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/feature/15/302961/010500010/?ST=msb&P=1>

El documento CN 104242 349 B describe la anti-degradación inducida por potencial de los sistemas fotovoltaicos y del inversor fotovoltaico, en donde el sistema fotovoltaico comprende un conjunto fotovoltaico, la conexión al lado de C.C. del conjunto fotovoltaico, la conexión al lado de C.A. del inversor fotovoltaico de la red; y la conexión entre el conjunto fotovoltaico y el separador del ánodo del inversor fotovoltaico significa que un bus de C.C. negativo del ánodo del inversor fotovoltaico aislado del conjunto fotovoltaico se abre para prevenir o disminuir el efecto PID del sistema. Resumen

Por consiguiente, un objeto de la divulgación es proporcionar una tecnología para eliminar la degradación del rendimiento debida a la PID.

La presente invención se provee mediante las reivindicaciones anexas.

Los ejemplos que no están comprendidos en el ámbito de las reivindicaciones se consideran como no pertenecientes a la invención.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama que ilustra una configuración de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 1.

La FIG. 2 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 1 (diurna).

La FIG. 3 es un diagrama que ilustra la configuración del circuito del sistema de suministro de electricidad según la Realización 1 (nocturna).

La FIG. 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un inversor y un circuito de medición de tensión de C.A.

La FIG. 5 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo comparativo 1 (diurna).

La FIG. 6 es un diagrama que ilustra la configuración del circuito del sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo comparativo 1 (nocturna).

La FIG. 7 es un diagrama que ilustra un potencial de tierra durante el día en el Ejemplo comparativo 1.

La FIG. 8 es un diagrama que ilustra un potencial de tierra durante la noche en el Ejemplo comparativo 1.

La FIG. 9 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un cambio en el potencial de tierra a lo largo del tiempo en un módulo de celdas solares en el lado más negativo de una rama de celdas solares.

La FIG. 10 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un cambio en el potencial de tierra a lo largo del tiempo en un módulo de celdas solares en el lado más positivo de una rama de celdas solares.

La FIG. 11 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-1.

La FIG. 12 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-2.

La FIG. 13 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-3 (diurna).

La FIG. 14 es un diagrama que ilustra la configuración del circuito del sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-3 (nocturna).

La FIG. 15 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-4.

La FIG. 16 es un diagrama que ilustra un estado de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-5 durante el día.

La FIG. 17 es un diagrama que ilustra un estado de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-5 por la noche.

La FIG. 18 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-6.

La FIG. 19 es un diagrama que ilustra un estado de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-7 durante el día.

La FIG. 20 es un diagrama que ilustra un estado de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-7 por la noche.

La FIG. 21 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-8.

La FIG. 22 es un diagrama que ilustra una configuración de un circuito de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 2.

La FIG. 23 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 2-1.

La FIG. 24 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 2-2.

La FIG. 25 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un inversor y un circuito de medición de tensión de C.A. en el Ejemplo de modificación 2-2.

La FIG. 26 es un diagrama que ilustra un circuito equivalente de la FIG. 25.

La FIG. 27 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 3.

La FIG. 28 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-1.

La FIG. 29 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-2.

La FIG. 30 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-3.

La FIG. 31 es un diagrama que ilustra un estado de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 4 durante el día.

La FIG. 32 es un diagrama que ilustra un estado del sistema de suministro de electricidad según la Realización 4 durante la noche.

La FIG. 33 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 4-1.

La FIG. 34 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 4-2.

La FIG. 35 es un diagrama que ilustra una configuración de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 5.

La FIG. 36 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-1.

La FIG. 37 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-2.

La FIG. 38 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-3.

La FIG. 39 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-4.

La FIG. 40 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-5.

La FIG. 41 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-6.

La FIG. 42 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-7.

La FIG. 43 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-8.

La FIG. 44 es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo de un fenómeno de PID.

La FIG. 45 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la estructura de un módulo de celdas solares.

Descripción de las realizaciones

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad incluye un circuito de medición de tensión de C.A. que mide una tensión de C.A. en un extremo de salida del inversor conectado al sistema de potencia, en donde, cuando la salida de la celda solar es menor que el valor predeterminado, se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda solar a través del inversor y del circuito de medición de tensión de C.A.

Por consiguiente, al utilizar un circuito utilizado para la conversión de potencia y la medición de tensión como circuito que aplica una tensión a la celda solar durante la noche cuando la salida de la celda solar no es menor que el valor predeterminado (en lo sucesivo también denominado simplemente día), es posible recuperar el rendimiento degradado debido a la PID mediante una operación del dispositivo de ajuste de potencial, eliminando al mismo tiempo un aumento del número de componentes.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad puede incluir una disposición de circuito en la que: el dispositivo de ajuste de potencial incluye una primera resistencia, una segunda resistencia y un diodo, un extremo de la primera resistencia está conectado a un electrodo positivo en el lado de C.C. del inversor y el otro extremo de la misma está conectado a un electrodo negativo del inversor y al electrodo negativo de la celda solar, un ánodo del diodo está conectado al electrodo negativo del inversor, un cátodo del mismo está conectado a un electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, un extremo de la segunda resistencia está conectado al electrodo negativo del inversor, el otro extremo de la mismo está conectado a un electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, y la segunda resistencia está conectada en paralelo al diodo. De esta manera, es posible aumentar el potencial del lado del electrodo negativo de la celda solar de forma más fiable durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad puede incluir un circuito de detección de V C.C. que detecta una tensión de C.C. entre ambos extremos de la celda solar, el dispositivo de ajuste de potencial puede incluir una primera resistencia entre un electrodo positivo y un electrodo negativo en un extremo de salida del convertidor de C.C./C.C., y se pueden fijar un valor de resistencia del circuito de detección de V C.C. y un valor de resistencia de la primera resistencia en una relación predeterminada. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el dispositivo de ajuste de potencial puede incluir un dispositivo de conmutación y un diodo, un extremo del dispositivo de conmutación puede estar conectado al electrodo positivo del extremo de salida del convertidor de C.C./C.C., el otro extremo del mismo puede estar conectado al electrodo negativo del extremo de salida del convertidor de C.C./C.C., ambos extremos pueden conmutarse entre conducción y no conducción, un ánodo del diodo puede estar conectado al electrodo negativo del inversor, un cátodo del mismo puede estar conectado al electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo del dispositivo de conmutación, el dispositivo de conmutación puede hacer que los electrodos positivos y negativos en el extremo de salida del convertidor de C.C./C.C. sean conductores cuando la salida de la celda solar sea menor que un valor predeterminado, y el dispositivo de conmutación puede hacer que los electrodos positivos y negativos en el extremo de salida del convertidor de C.C./C.C. sean no conductores cuando la salida de la celda solar no sea menor que el valor predeterminado. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad puede incluir una disposición de circuitos en la que: el dispositivo de ajuste de potencial incluye una primera resistencia, una segunda resistencia, una tercera resistencia y un diodo, un extremo de la primera resistencia está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor, el otro extremo de la misma está conectado al electrodo negativo del inversor y al electrodo negativo de la celda solar, un ánodo del diodo está conectado al electrodo negativo del inversor, un cátodo del mismo está conectado al electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, un extremo de la segunda resistencia está conectado al electrodo negativo del inversor, el otro extremo de la misma está conectado al electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, la segunda resistencia está conectada en paralelo al diodo, un extremo de la tercera resistencia está conectado a una fase cero del inversor y el otro extremo de la misma está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad puede incluir una disposición de circuitos en la que: el dispositivo de ajuste de potencial incluye una primera resistencia, una segunda resistencia y un dispositivo de conmutación, un extremo de la primera resistencia está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor, el otro extremo de la misma está conectado al electrodo negativo del inversor y al electrodo negativo de la celda solar, un extremo del dispositivo de conmutación está conectado al electrodo negativo del inversor, el otro extremo del mismo está conectado al electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, un extremo de la segunda resistencia está conectado al electrodo negativo del inversor, el otro extremo de la misma está conectado al electrodo negativo de la celda solar y al extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia, y la segunda resistencia está conectada en paralelo al dispositivo de conmutación. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche. Además, el dispositivo de conmutación puede ser un MOSFET o un relé.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el dispositivo de ajuste de potencial puede incluir una primera resistencia, una segunda resistencia y un relé de tres terminales, un extremo de la primera resistencia puede estar conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor, el otro extremo de la misma puede estar conectado a un primer terminal de un relé de tres terminales, un extremo de la segunda resistencia puede estar conectado al electrodo negativo del inversor y a un segundo terminal del relé de tres terminales, el otro extremo de la misma puede estar conectado al primer terminal del relé de tres terminales, un terminal común del relé de tres terminales puede estar conectado al electrodo negativo de la celda solar, el electrodo negativo de la celda solar y el electrodo negativo del extremo de salida del convertidor de C.C./C.C. pueden estar conectados durante el día en el relé de tres terminales, el relé de tres terminales puede hacer que el electrodo negativo de la celda solar y el primer terminal sean conductores cuando la producción de la celda solar no sea menor que el valor predeterminado, y el relé de tres terminales puede hacer que el electrodo negativo de la celda solar y el segundo terminal sean conductores cuando la producción de la celda solar sea menor que el valor predeterminado. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el dispositivo de ajuste de potencial puede incluir una primera resistencia, una segunda resistencia y un dispositivo de desconexión, la primera resistencia y la segunda resistencia pueden estar conectadas en serie entre el electrodo positivo y el electrodo negativo en el lado de C.C. del inversor, el dispositivo de desconexión para desconectar eléctricamente la celda solar del extremo de entrada del convertidor de C.C./C.C. puede estar incluido entre el electrodo positivo de la celda solar y el electrodo positivo del extremo de entrada del convertidor de C.C./C.C. y entre el electrodo negativo de la celda solar y el electrodo negativo del extremo de entrada del convertidor de C.C./C.C., y una parte entre la primera resistencia y la segunda resistencia y una parte del electrodo negativo de la celda solar separada por el dispositivo de desconexión puede estar conectada a un lado de la celda solar. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, el sistema de suministro de electricidad puede incluir una disposición de circuito en la que: el dispositivo de ajuste de potencial puede incluir un primer dispositivo de conmutación y un segundo dispositivo de conmutación, un extremo del primer dispositivo de conmutación puede estar conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor, y el otro extremo del mismo puede estar conectado al electrodo negativo del inversor y al electrodo negativo de la celda solar, un extremo del segundo dispositivo de conmutación puede estar conectado al electrodo negativo del inversor, y el otro extremo del mismo puede estar conectado al electrodo negativo de la celda solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo del primer dispositivo de conmutación. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, la celda solar puede incluir una pluralidad de ramas de celdas solares en las que una pluralidad de paneles de celdas solares están conectados en serie o en paralelo, puede incluirse una pluralidad de convertidores de C.C./C.C. respectivamente conectados a la pluralidad de ramas de celdas solares, y puede incluirse un dispositivo de ajuste de potencial entre un extremo de salida de la pluralidad de convertidores de C.C./C.C. y el inversor. Por consiguiente, es posible permitir de manera más fiable que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente durante la noche. Además, la pluralidad de los convertidores de C.C./C.C. puede conectarse en serie.

En una o algunas de las realizaciones de ejemplo de la divulgación, la celda solar puede incluir una pluralidad de ramas de celdas solares en las que una pluralidad de paneles de celdas solares están conectados en serie o en paralelo, puede incluirse una pluralidad de convertidores de C.C./C.C. respectivamente conectados a la pluralidad de ramas de celdas solares, y se puede incluir el dispositivo de ajuste de potencial en cada una de las pluralidades de convertidores de C.C./C.C. Por consiguiente, es posible permitir que el potencial en el lado del electrodo negativo de la celda solar aumente por la noche incluso en una configuración en la que el convertidor de C.C./C.C. esté incluido en cada una de la pluralidad de ramas de celdas solares.

Según la divulgación, la degradación del rendimiento de la celda solar debida a la PID puede ser eliminada.

En lo sucesivo, se describirán las realizaciones específicas a las que se ha aplicado la presente tecnología con referencia a los dibujos.

<Realización 1>

La FIG. 1 es un diagrama que ilustra una configuración de un sistema de suministro de electricidad según la Realización 1. En la FIG. 1, un sistema 100 de suministro de electricidad incluye una celda 110 solar y un acondicionador 30 de potencia (también conocido como sistema de acondicionamiento de potencia (PCS, por sus siglas en inglés)), y está conectado a un sistema comercial de potencia o a un dispositivo de carga a través de un cuadro 40 de distribución.

La celda 110 solar se configura conectando, en paralelo, una pluralidad de ramas 10 de celdas solares, incluyendo cada una una pluralidad de módulos 1 de celdas solares conectados en serie. Cada módulo 1 de celdas solares es un módulo que convierte la energía solar en energía eléctrica mediante un efecto fotovoltaico y produce la energía eléctrica como potencia de corriente continua. Por ejemplo, el módulo 1 de celdas solares tiene una configuración conocida ilustrada en la FIG. 45, en la que un panel en el que una celda 13 está sellada entre el vidrio 14 y la lámina 12 trasera está sujeta por el marco 11. En la FIG. 45 se ilustra esquemáticamente una celda 13, pero en el módulo 1 de celdas solares se provee una pluralidad de celdas 13 y están conectadas en serie por un patrón 16 de electrodos, y una pluralidad de celdas 13 conectadas en serie se conecta en paralelo. Las celdas 13 están conectadas a un terminal de salida (no ilustrado) del módulo 1 de celdas solares, y la potencia generada por cada celda 13 se envía desde el terminal de salida. De manera separada a los circuitos internos tales como las celdas 13, el marco 11 está conectado a tierra y la celda 13 tiene una diferencia de potencial (potencial de tierra) entre la celda 13 y el marco 11, de manera que se suprime la aparición de PID debido a este potencial de tierra, como se describirá a continuación.

El acondicionador 30 de potencia incluye un convertidor 120 de C.C./C.C. que convierte (eleva en este ejemplo) una salida de la celda 110 solar a una tensión de C.C. predeterminada, y un inversor 31 que convierte la salida de potencia de C.C. del convertidor 120 de C.C./C.C. a potencia de C.A., y suministra la salida de potencia de C.A. desde el inversor 31 al sistema comercial de potencia o al dispositivo de carga. Además, el acondicionador 30 de potencia incluye un relé de interconexión del sistema o similar, y controla la conexión (interconexión del sistema) al sistema comercial de potencia o la desconexión del mismo.

Las FIGS. 2 y 3 son diagramas que ilustran una configuración de circuito del sistema 100 de suministro de electricidad según la Realización 1. La FIG. 2 ilustra un estado de potencia durante el día, y la FIG. 3 ilustra un estado de potencia durante la noche.

El convertidor 120 de C.C./C.C. conectado a la celda 110 solar es un circuito elevador no aislado que incluye una bobina L1, un elemento S1 de conmutación de amplificación y un diodo D0.

La bobina L1 tiene un extremo conectado al electrodo positivo de la celda 110 solar y el otro extremo conectado a un ánodo del diodo D0 y a un extremo en el lado de potencial elevado del elemento S1 de conmutación.

El diodo D0 tiene el ánodo conectado a la bobina L1 y el extremo del lado de potencial elevado del elemento S1 de conmutación, y un cátodo conectado a un electrodo positivo de un extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C. Es decir, la bobina L1 y el diodo D0 están conectados en serie en una línea del lado del electrodo positivo del convertidor 120 de C.C./C.C.

El elemento S1 de conmutación está conectado en paralelo con la celda 110 solar. Un extremo del lado de potencial elevado del elemento S1 de conmutación está conectado al electrodo positivo de la celda 110 solar y al electrodo positivo del extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C. Un extremo del lado de bajo potencial del elemento S1 de conmutación está conectado al electrodo negativo de la celda 110 solar y al electrodo negativo del extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C. El elemento S1 de conmutación es accionado por un circuito de accionamiento (no ilustrado) para realizar la conmutación, cargar/descargar intermitentemente la bobina L1, y así realizar la amplificación.

El elemento S1 de conmutación puede ser un dispositivo que realiza la conmutación, tal como un transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOS, por sus siglas en inglés), un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, por sus siglas en inglés), un transistor bipolar, un tiristor o similar. En este ejemplo, se utiliza el IGBT.

El convertidor 120 de C.C./C.C. eleva la tensión de C.C. (por ejemplo, 250 V) de la entrada de la celda 110 solar a una tensión predeterminada (por ejemplo, 320 V) mediante la operación de conmutación del elemento S1 de conmutación.

Cuando la salida de la celda 110 solar es menor que el valor predeterminado, por ejemplo, durante la noche, un dispositivo 130 de ajuste de potencial aplica una tensión de un sistema de potencia externo a la celda solar a través del inversor 31 para hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda solar. El dispositivo 130 de ajuste de potencial de esta realización incluye las resistencias R1 y R2 y un diodo D1. El diodo D1 tiene un cátodo conectado al electrodo negativo de la celda 110 solar, y un ánodo conectado al electrodo negativo del inversor 31. La resistencia R1 está conectada entre el electrodo positivo y el electrodo negativo de la celda 110 solar, y la resistencia R2 está conectada a una línea del lado del electrodo negativo en paralelo con el diodo D1.

Un condensador C1 es un circuito de filtro que está conectado entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 y suaviza un componente de ruido de la tensión de C.C. de la celda 110 solar que se introduce a través del convertidor 120 de C.C./C.C.

El inversor 31 convierte la potencia de C.C. de la celda 110 solar en potencia de C.A. y produce la potencia de C.A. a través de las bobinas ACL1 y ACL2.

Un circuito 140 de detección de V C.C. está conectado entre el electrodo positivo y el electrodo negativo de la celda 110 solar y detecta la tensión de salida de la celda 110 solar. En función de un resultado de detección del circuito 140 de detección de V C.C., la unidad 150 de control determina que es de noche cuando la tensión de salida de la celda 110 solar es inferior a un valor de umbral. Además, cuando la tensión de salida de la celda 110 solar no es inferior al valor de umbral, la unidad 150 de control determina que es de día. La determinación de si es de noche o de día no se limita a la medición de la tensión de salida de la celda 110 solar. Por ejemplo, la determinación puede hacerse en función de si es o no la hora en la que la tensión de salida de la celda 110 solar es menor que el valor de umbral con referencia a un temporizador. Además, la unidad 150 de control hace un bloqueo por puerta del inversor 31 o del convertidor 120 de C.C./C.C. cuando se determina que es de noche, y opera el inversor 31 o el convertidor 120 de C.C./C.C. cuando se determina que es de día. El control de si el inversor 31 o el convertidor 120 de C.C./C.C. debe ser operado o bloqueado por la puerta puede ser llevado a cabo por cada circuito de accionamiento (no ilustrado).

El circuito 32 de medición de tensión de C.A. mide la tensión de C.A. en el extremo de salida del acondicionador 30 de potencia. La tensión de C.A. medida por el circuito 32 de medición de la tensión de C.A. se utiliza para determinar, por ejemplo, la desconexión del sistema de potencia.

En el sistema 100 de suministro de electricidad de esta realización, una salida nominal de la celda 110 solar es de 250 V C.C., el convertidor 120 de C.C./C.C. eleva la salida de la celda 110 solar a una tensión VDD predeterminada (320 V C.C. en este ejemplo), y el inversor 31 convierte la salida del convertidor 120 de C.C./C.C. a C.A. El sistema 100 de suministro de electricidad de esta realización está conectado a un sistema comercial de potencia monofásico de tres hilos, y la potencia (por ejemplo, 101 Vrms) entre el extremo de salida y una tierra 38 de marco (FG) que sale del inversor 31 a través de la bobina ACL1 y entre el extremo de salida y la tierra 38 de marco que sale a través de la bobina ACL2 sale al sistema comercial de potencia.

En el sistema 100 de suministro de electricidad, la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de entrada del inversor 31 es, por ejemplo, 320 V C.C. como se ilustra en la FIG. 2 en un estado diurno en el que la celda 110 solar genera energía, y por lo tanto la tensión del electrodo positivo con respecto a la tierra 39 es 160 V C.C., y la tensión del electrodo negativo con respecto a la tierra 39 es -160 V C.C. En la configuración de la FIG. 2, dado que el potencial de tierra de la celda 110 solar se iguala al potencial de tierra del electrodo negativo del inversor 31, la tensión de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar también se hace -160 V C.C., y cuando la salida 110 de la celda solar es de 250 V C.C., la tensión del electrodo positivo de la celda 110 solar con respecto a la tierra 19 es 90 V C.C. Por lo tanto, en la celda 110 solar, puesto que el potencial de tierra del electrodo negativo es negativo durante la generación de energía, es probable que la PID progrese.

Por lo tanto, durante en la noche, cuando la celda 110 solar no genera energía, el sistema 100 de suministro de electricidad de esta de realización hace un bloqueo por puerta del elemento S1 de conmutación y del inversor 31 y enciende el relé 36 de interconexión del sistema para suministrar la potencia del lado del sistema comercial de potencia a la celda solar a través del inversor 31 y aplicar la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo, como se ilustra en la FIG. 3, de forma inversa a durante el día. Al dividir esta tensión VDD utilizando las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión positiva al electrodo negativo de la celda 110 solar.

Como se ha descrito anteriormente, en el sistema 100 de suministro de electricidad de esta realización, el rendimiento degradado debido a la PID que progresa durante la generación de potencia puede recuperarse haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche o similar cuando la celda 110 solar no genera potencia.

La FIG. 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo del inversor 31 y del circuito 32 de medición de tensión de C.A. Como se ilustra en la FIG. 4, en el inversor 31 se configura un puente, por ejemplo, mediante los elementos S2 a S5 de conmutación y de los diodos D2 a D5 de de circulación libre. Además, el circuito 32 de medición de la tensión de C.A. incluye, por ejemplo, amplificadores operacionales O1 y O2, compara una tensión entre el extremo 34 de salida y la masa 38 del marco y una tensión entre el extremo 35 de salida y la masa 38 del marco con una tensión Vref de referencia, y envía una diferencia entre las mismas como resultado de la medición.

Cuando se hace un bloqueo por puerta de los elementos de conmutación S2 a S5 por la noche, el inversor 31 funciona como un puente de diodos, y se configura un circuito M1 indicado por una línea punteada que pasa por el amplificador operacional O1, el diodo D4, la bobina ACL1 y la resistencia R12, y la potencia del sistema comercial de potencia es suministrada desde el extremo 34 de salida y la tierra 38 del marco al circuito M1. Además, se configura un circuito M2 indicado por una línea de trazo y dos puntos que pasa por el amplificador operacional O2, el diodo D5, la bobina ACL2 y la resistencia R12, y la potencia del sistema comercial de potencia es suministrada desde el extremo 35 de salida y la tierra 38 del marco al circuito M2.

Como se ilustra en la FIG. 4, la potencia suministrada a los circuitos M1 y M2 es rectificada por los diodos D4 y D5, y la tensión VDD se aplica entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31. Al dividir esta tensión VDD mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión 82 positiva al electrodo negativo de la celda 110 solar, como se ilustra en la FIG. 3. En el ejemplo de la FIG. 3, la tensión VDD es V2 x 202 V C.A. = 286 V C.C., y el valor máximo de Vcompensación de la tensión V C.C. (-) aplicado al electrodo negativo de la celda 110 solar es V2 x 202 V C.A. x R2/(R1+R2) = 143 V C.C. La tensión V C.C. (-) aplicada al electrodo negativo de la celda 110 solar está determinada por una relación entre la resistencia R1 y la resistencia R2, y en este ejemplo R:R2 = 1:1.

"Comparación con otros ejemplos de configuración"

A continuación, se describirá un efecto de supresión de PID del sistema 100 de suministro de electricidad según la Realización 1, en comparación con otros ejemplos de configuración.

Las FIGS. 5 y 6 son diagramas que ilustran una configuración de circuito del sistema 109 de suministro de electricidad según el Ejemplo comparativo 1; la FIG. 5 ilustra un estado durante el día, y la FIG. 6 ilustra un estado durante la noche. Además, la FIG. 7 es un diagrama que ilustra el potencial de tierra durante el día en el Ejemplo comparativo 1, y la FIG. 8 es un diagrama que ilustra el potencial de tierra durante la noche en el Ejemplo comparativo 1.

El sistema 109 de suministro de electricidad del Ejemplo comparativo 1 difiere del sistema 100 de suministro de electricidad de la Realización 1 en una configuración en la que no se incluye el dispositivo 130 de ajuste de potencial. Los elementos iguales a los del sistema 100 de suministro de electricidad descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 109 de suministro de electricidad del Ejemplo comparativo 1, el potencial de tierra de la celda 110 solar que está generando la potencia es el mismo que el potencial de tierra del lado del electrodo negativo del inversor 31 como en esta realización de la FIG. 2. Por consiguiente, por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 5, cuando la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 es de 320 V y el potencial del electrodo negativo con respecto a la tierra 39 es de -160 V, el potencial del electrodo negativo de la celda 110 solar pasa a ser de -160 V con respecto a la tierra 19. Cuando la celda 110 solar genera energía durante el día y la diferencia de potencial entre el electrodo positivo y el negativo pasa a ser de 250 V, el potencial (potencial de tierra) del electrodo positivo con respecto a la tierra 19 pasa a ser de 90 V. Por lo tanto, como se ilustra en la FIG. 7, el módulo de celdas solares 1 del lado del electrodo negativo tiene un potencial de tierra negativo, y cuando se utiliza un semiconductor de tipo p para la celda 13, se produce un riesgo de degradación del rendimiento debido a la PID, como se indica mediante el sombreado de la FIG. 7. Dado que este riesgo de degradación del rendimiento aumenta a medida que disminuye el potencial de tierra, la degradación del rendimiento progresa en el módulo de celdas solares en el lado negativo.

Además, cuando la celda 110 solar no genera energía por la noche, el acondicionador 30 de potencia apaga el relé 36 de interconexión del sistema y se desconecta del sistema comercial de potencia. Por lo tanto, los potenciales de tierra del acondicionador 30 de potencia y de la celda 110 solar son 0 V.

Por lo tanto, el potencial de tierra de cada módulo 1 de celdas solares pasa a ser de 0 V como se ilustra en la FIG. 8. Por lo tanto, no hay riesgo de PID durante la noche, y cuando la degradación del rendimiento debido a la PID se ha producido durante el día, es probable que el rendimiento se recupere ligeramente durante la noche. Sin embargo, como la recuperación cuando el potencial de tierra del módulo 1 de celdas solares es de 0 V es ligero, la degradación del rendimiento debido a la PID progresa cuando la cantidad de degradación del rendimiento durante el día supera la cantidad de recuperación durante la noche.

La FIG. 9 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un cambio en el potencial de tierra a lo largo del tiempo en el módulo 1-1 de celdas solares en el lado más negativo de la rama 10 de celdas solares, y la FIG. 10 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un cambio en el potencial de tierra a lo largo del tiempo en el módulo 1-10 de celdas solares en el lado más positivo de la rama 10 de celdas solares.

Como se ilustra en la FIG. 9, en el sistema 109 de suministro de electricidad del Ejemplo comparativo 1, dado que el módulo 1-1 de celdas solares del lado más negativo del electrodo tiene un potencial de tierra negativo (por ejemplo, -160 V) durante una zona horaria en la que la celda 110 solar genera energía, se promueve la PID. Por otra parte, puesto que el potencial de tierra del módulo 1-1 de celdas solares en la zona horaria en la que la celda 110 solar no genera energía es de 0 V, el rendimiento degradado debido a la PID se recupera ligeramente. En este caso, puesto que la recuperación durante la noche es reducida y la degradación del rendimiento durante el día es significativa, la degradación del rendimiento del módulo 1-1 de celdas solares progresa.

Como se ilustra en la FIG. 10, en el sistema 109 de suministro de electricidad del Ejemplo comparativo 1, dado que el módulo 1-10 de celdas solares del lado más positivo tiene un potencial de tierra positivo (por ejemplo, 90 V) en una zona horaria en la que la celda 110 solar genera energía, no hay riesgo de degradación del rendimiento debido a la PID. Además, incluso en la zona horaria en la que la celda 110 solar no genera energía, el potencial de tierra del módulo 1-10 de celda solar es de 0 V y, por lo tanto, no hay riesgo de degradación del rendimiento debido a la PID.

Como se ha descrito anteriormente, en el Ejemplo comparativo 1, dado que la recuperación durante la noche es reducida, la degradación del rendimiento del módulo de celdas solares en el lado de los electrodos negativos de la celda 110 solar progresa.

Por otra parte, en la Realización 1, dado que el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar en la celda 110 solar se hace positivo utilizando la potencia del sistema comercial de potencia durante la noche, se puede realizar la recuperación necesaria, y se puede evitar que progrese la degradación del rendimiento debida a la PID.

La FIG. 11 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 101 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-1. El Ejemplo de modificación 1-1 difiere de la Realización 1 descrita anteriormente en que el circuito de medición de la tensión de C.A. es de tipo aislante, y es igual a la Realización 1 en las otras configuraciones. Por lo tanto, los mismos elementos que los de la Realización 1 se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

Un circuito 32A de medición de tensión de C.A. de este ejemplo incluye un transformador o un amplificador de aislamiento y aísla un lado del circuito de C.C. del lado del sistema de potencia. En el sistema 101 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando se suministra la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31 en un estado en el que el inversor 31 está bloqueado por puerta, un potencial 83 del electrodo positivo y un potencial 84 del electrodo negativo del inversor 31 tienen ondulaciones derivadas de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia, y la tensión VDD entre los potenciales es de 286 V C.C., como se ilustra en la FIG. 11.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y el valor Vcompensación máximo de la tensión V C.C. (-) aplicado al electrodo negativo de la celda 110 solar es V2 x 202 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 71,5 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. En este caso, la tensión V C.C. (-) tiene una ondulación derivada de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia como se indica mediante el número de referencia 85 de la FIG. 11.

Así pues, en este sistema 101 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-1, al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar en la celda 110 solar (por ejemplo, 71,5 V C.C.) utilizando la potencia del sistema comercial de potencia durante la noche, se puede realizar la recuperación necesaria y evitar que progrese la degradación del rendimiento debida a la PID.

La FIG. 12 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 102 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-2. El Ejemplo de modificación 1-2 difiere de la Realización 1 descrita anteriormente en una configuración en la que el inversor 31 convierte la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia en potencia de C.C. y suministra la potencia de C.C. a la celda 110 solar cuando la producción de la celda solar es menor que un valor predeterminado por la noche o similar, y es igual a la Realización 1 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 1 se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 102 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la unidad 150 de control determina que es de noche, se detiene el elemento S1 de conmutación, y la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31, de tal manera que la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 sea, por ejemplo, de 450 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y el valor máximo Vcompensación de la tensión V C.C. (-) aplicado al electrodo negativo de la celda 110 solar es 450 V A.C. x (R2/(R1+R2) - 0.5) = 113 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. En el sistema 102 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que el inversor 31 funciona para convertir la potencia de C.A. en potencia de C.C., se puede obtener una tensión 86 que no fluctúa sustancialmente, como se ilustra en la FIG. 12.

Así, el sistema 102 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 1-2 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar (por ejemplo, 113 V C.C.) durante la noche.

La FIG. 13 es un diagrama que ilustra un estado del sistema 103 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-3 durante el día, y la FIG. 14 es un diagrama que ilustra un estado 103 del sistema de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-3 durante la noche. El sistema 103 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-3 difiere del Ejemplo de modificación 1-1 descrito anteriormente por su configuración conectada a un sistema comercial de potencia monofásico de dos hilos, y es el mismo que el Ejemplo de modificación 1-1 por sus otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-1 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas. Además, en este ejemplo, se omiten los mismos elementos que los de la FIG. 2 y la FIG. 3, tales como el circuito 32 de medición de la tensión alterna, el circuito 140 de detección de V C.C. y la unidad 150 de control.

En el sistema 103 de suministro de electricidad de este ejemplo, la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 se fija en 375 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar es de -187 V C.C.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 103 de suministro de electricidad de este ejemplo suministra la potencia del sistema comercial de potencia a un circuito de C.C. a través del inversor 31 en un estado en el que el inversor 31 está bloqueado por puerta, y la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 se fija en 325 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es V2 x 230 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 82 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. La tensión V C.C. (-) aplicada al electrodo negativo de la celda 110 solar tiene una fluctuación sinusoidal que se deriva de la potencia de C.A. del lado del sistema comercial de potencia como se indica mediante el número de referencia 87 de la FIG. 14.

Así pues, el sistema 103 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 1-3 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-1 descrito anteriormente.

La FIG. 15 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 104 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-4. El Ejemplo de modificación 1-4 difiere del Ejemplo de modificación 1-2 descrito anteriormente en una configuración conectada a un sistema comercial de potencia monofásico de dos hilos, y es el mismo que el Ejemplo de modificación 1-2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-2 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas. Además, en este ejemplo se omiten los elementos iguales a los de la FIG. 12, tales como el circuito 32 de medición de tensión de C.A., el circuito 140 de detección de V C.C. y la unidad 150 de control.

En el sistema 104 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la unidad 150 de control determina que es de noche, se detiene el elemento S1 de conmutación, y la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31, de tal manera que la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31A es, por ejemplo, de 600 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es 600 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 151 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. La tensión V C.C. (-) aplicada al electrodo negativo de la celda 110 solar tiene una fluctuación sinusoidal que se deriva de la potencia de C.A. del lado del sistema comercial de potencia como se indica mediante el número de referencia 88 de la FIG. 15.

Así pues, este sistema 104 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-4 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-2 descrito anteriormente.

La FIG. 16 es un diagrama que ilustra un estado del sistema 105 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-5 durante el día, y la FIG. 17 es un diagrama que ilustra un estado del sistema 105 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-5 durante la noche. El sistema 105 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-5 difiere del Ejemplo de modificación 1-3 descrito anteriormente en una configuración conectada a un sistema comercial de suministro de electricidad del tipo de conexión en estrella trifásica de cuatro hilos, y es el igual al Ejemplo de modificación 1-3 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-3 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

El inversor 31A tiene una configuración en la que se incrementa el número de ramas para la conexión a un sistema de potencia trifásico, en comparación con el inversor 31 de las FIGS. 2 y 3, y es igual al inversor 31 en otros aspectos.

En el sistema 105 de suministro de electricidad de este ejemplo, la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 se fija en 600 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar es de -300 V C.C.

Cuando el inversor 31A es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 105 de suministro de electricidad de este ejemplo suministra la potencia del sistema comercial de suministro de electricidad a través del inversor 31, y como se ilustra en la FIG. 17, el potencial 83 del electrodo positivo y el potencial 84 del electrodo negativo del inversor 31 tienen una ondulación que se deriva de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de suministro de electricidad, y la tensión VDD entre los mismos es de 496 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es V2 x V3 x 230 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 125 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. En este caso, la tensión V C.C. (-) tiene una ondulación que se deriva de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia como se indica mediante el número de referencia 85 de la FIG. 17.

Así pues, este sistema 105 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-5 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-1 descrito anteriormente.

La FIG. 18 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 108 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-6. El Ejemplo de modificación 1-6 difiere del Ejemplo de modificación 1-4 descrito anteriormente en una configuración conectada a un sistema comercial de potencia de un tipo de conexión en estrella trifásica de cuatro hilos, y es igual al Ejemplo de modificación 1-4 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-4 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 106 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la unidad 150 de control determina que es de noche, se detiene el elemento S1 de conmutación, la potencia de C.A. del sistema comercial de suministro de electricidad es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31A, y la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31A es, por ejemplo, de 750 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es 750 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 189 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2.

En el sistema 102 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que el inversor 31A funciona para convertir la potencia de C.A. en potencia de C.C., se puede obtener una tensión 86 que no fluctúa sustancialmente como se ilustra en la FIG. 18.

Así pues, este sistema 106 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-6 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-2 descrito anteriormente.

La FIG. 19 es un diagrama que ilustra un estado del sistema 107 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-7 durante el día, y la FIG. 20 es un diagrama que ilustra un estado del sistema 107 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 1-7 durante la noche. El sistema 107 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-7 difiere del Ejemplo de modificación 1-5 descrito anteriormente en una configuración conectada a un sistema comercial de suministro de electricidad de tipo de conexión trifásica en V, y es el igual al Ejemplo de modificación 1-5 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-5 se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 107 de suministro de electricidad de este ejemplo, la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 se fija en 546 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar es de -300 V C.C., como se ilustra en la FIG. 19.

Cuando el inversor 31A es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 107 de suministro de electricidad de este ejemplo suministra la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31A, y como se ilustra en la FIG. 20, el potencial 83 del electrodo positivo y el potencial 84 del electrodo negativo del inversor 31 tienen una ondulación que se deriva de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia, y la tensión VDD entre los mismos es de 564 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es V2 x V3 x 230 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5) = 142 V C.C. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R2. En este caso, la tensión V C.C. (-) tiene una ondulación que se deriva de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia como se indica mediante el número de referencia 85 de la FIG. 20.

Así pues, este sistema 107 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 1-7 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-5 descrito anteriormente. La conexión en V no se limita a la conexión en V de la misma capacidad, y el sistema 108 de suministro de electricidad de este ejemplo puede conectarse a una conexión en V de capacidad diferente, como se indica mediante el número de referencia 92.

La FIG. 21 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 108 de potencia según el Ejemplo de modificación 1-8. El Ejemplo de modificación 1-8 difiere del Ejemplo de modificación 1-6 descrito anteriormente en una configuración conectada a un sistema comercial de potencia del tipo de conexión en V trifásica, y es el igual en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 1-6 se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 108 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la unidad 150 de control determina que es de noche, se detiene el elemento S1 de conmutación, la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31A, y la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31A es, por ejemplo, de 750 V C.C.

En el sistema 108 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que se opera el inversor 31A para convertir la potencia de C.A. en potencia de C.C., se puede obtener una tensión 86 que no fluctúa sustancialmente, como se ilustra en la FIG. 21.

Así pues, este sistema 108 de potencia del Ejemplo de modificación 1-8 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en el Ejemplo de modificación 1-6 descrito anteriormente.

La conexión en V no se limita a la conexión en V de la misma capacidad, y el sistema 108 de suministro de electricidad de este ejemplo puede conectarse a una conexión en V de capacidad diferente, como se indica mediante el número de referencia 92.

<Realización 2>

La FIG. 22 es un diagrama que ilustra una configuración de un circuito de un sistema 200 de suministro de electricidad según la Realización 2. El sistema 200 de suministro de electricidad de la Realización 2 difiere de la Realización 1 descrita anteriormente en una configuración de un circuito que divide la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo, y es igual al de la Realización 1 en otras configuraciones. Por lo tanto, en la Realización 2, los elementos iguales a aquellos de la Realización 1 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas. En la Realización 1 descrita anteriormente, se ha mostrado el ejemplo en el que la tensión es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, mientras que en lugar de esto, en este ejemplo la tensión es dividida mediante el circuito 140 de detección de V C.C. y la resistencia R1. Es decir, en esta realización, el circuito 140 de detección de V C.C., la resistencia R1 y el diodo D1 constituyen el dispositivo 131 de ajuste de potencial.

El sistema 200 de suministro de electricidad de la Realización 2 incluye el circuito 140 de detección de V C.C. que detecta la tensión de C.C. en ambos extremos de la celda 110 solar. El circuito 140 de detección de V C.C. incluye las resistencias R3 y un amplificador operacional O3. El amplificador operacional O3 tiene un terminal de entrada positivo conectado al electrodo positivo de la celda 110 solar a través de la resistencia R3, y un terminal de entrada negativo conectado al electrodo negativo de la celda 110 solar a través de la resistencia R3, compara la tensión V C.C. entre los electrodos positivo y negativo de la celda 110 solar con una tensión de referencia, y produce un resultado de medición basado en la diferencia. Aunque se omite en la FIG. 22, el electrodo negativo del amplificador operacional O3 está conectado al electrodo negativo del extremo de entrada del lado de C.C. del inversor 31 y al ánodo del diodo D1, y la resistencia R3 del circuito 140 de detección de V C.C. está conectada en paralelo al diodo D1 en una disposición de circuito.

En el sistema 200 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, la tensión VDD se aplica entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 mediante la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, y esta tensión VDD se fija en 286 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R3 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, y la tensión V C.C. (-) se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar. Esta tensión V C.C. (-) está determinada por una relación de las resistencias R1 y R3. En este ejemplo, R1 = 1/3 x R3. El valor de la tensión V C.C. (-) se obtiene mediante la siguiente ecuación.

RA = R3/2

V C.C. (-) = V2 x 230 V C.A. x (R2/(R1+R2) - 0,5)

Así pues, el sistema 200 de suministro de electricidad de la Realización 2 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, a la vez que reduce el número de componentes al utilizar las resistencias del circuito de detección de V C.C. como dispositivo de ajuste de potencial.

Aunque el ejemplo en el que se ha utilizado la resistencia del circuito 140 de detección de V C.C. en lugar de la resistencia R2 de la Realización 1 descrita anteriormente en la Realización 2, lo mismo puede aplicarse a los ejemplos de modificación 1-1 a 1-8 descritos anteriormente.

La FIG. 23 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 201 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 2-1. El Ejemplo de modificación 2-1 difiere de la Realización 2 descrita anteriormente en una configuración del dispositivo de ajuste de potencial y es igual a la Realización 2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 2 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

El dispositivo 132 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye un conmutador SW1 y un diodo D1. El conmutador SW1 puede ser un conmutador que puede conmutar entre Ecendido/Apagado según una determinación del día o de la noche, tal como un conmutador semiconductor o un relé (conmutador mecánico). El conmutador SW1 está conectado entre los electrodos positivo y negativo en paralelo con el elemento S1 de conmutación.

En las Realizaciones 1 y 2 descritas anteriormente, es necesario reducir el valor de la resistencia R1 para aumentar la tensión de tierra de V C.C. (-) del electrodo negativo de la celda 110 solar, y el consumo de energía durante el día aumenta.

Por lo tanto, en este ejemplo, el conmutador SW1 se utiliza en lugar de la resistencia R1 de las Realizaciones 1 y 2, el conmutador SW1 se apaga durante el día para reducir el consumo de energía, el conmutador SW1 se enciende durante la noche, y la tensión VDD se divide mediante la impedancia del conmutador SW1 y el diodo D1.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 201 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31 y ajusta esta tensión VDD a 286 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida mediante la impedancia del conmutador SW1 y del diodo D1 del dispositivo 132 de ajuste de potencial, y la tensión de V C.C. (-) es aplicada al electrodo negativo de la celda 110 solar. En este ejemplo, el valor de la tensión de V C.C. (-) es VDD/2 = 143 V C.C.

Así, el sistema 201 de suministro de electricidad de este ejemplo puede suprimir el consumo de energía durante el día y evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID durante la noche, apagando el conmutador SW1 durante el día y apagándolo solamente durante la noche utilizando el conmutador sW 1 como dispositivo de ajuste de potencial.

La FIG. 24 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 202 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 2-2. El Ejemplo de modificación 2-2 difiere de la Realización 2 descrita anteriormente en una configuración del dispositivo de ajuste de potencial y es igual a la Realización 2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 2 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia y se omitirán las descripciones repetidas.

El dispositivo 133 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye una resistencia R3, además de las resistencias R1 y R2 y utiliza la impedancia del inversor 31 bloqueado por puerta para el ajuste del potencial. La resistencia R3 tiene un extremo conectado a la fase O (tierra del marco) 38, y el otro extremo conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor 31.

La FIG. 25 es un diagrama que ilustra un ejemplo del inversor 31 y del circuito 32 de medición de la tensión de C.A. en el Ejemplo de modificación 2-2. Como se ilustra en la FIG. 25, en el inversor 31 se configura un puente, por ejemplo, mediante los elementos S2 a S5 de conmutación y de los diodos D2 a D5 de circulación libre. Además, el circuito 32 de medición de la tensión de C.A. incluye, por ejemplo, amplificadores operacionales O1 y O2, compara una tensión entre un extremo 34 de salida y una tierra 38 de marco y una tensión entre un extremo 35 de salida y la tierra 38 de marco con una tensión de referencia Vref, y produce una diferencia entre ambos como resultado de la medición.

Cuando los elementos S2 a S5 de conmutación son bloqueados por puerta por la noche, el inversor 31 funciona como un puente de diodos, y se configura un circuito M1 indicado por una línea de trazo y punto que pasa por el amplificador operacional O1, el diodo D4 y la bobina ACL1, y la potencia del sistema comercial de potencia es suministrada al circuito M1 desde el extremo 34 de salida y la tierra 38 del marco. Además, se configura un circuito M2 indicado por una línea de trazo y dos puntos que pasa a través del amplificador operacional O2, el diodo D5 y la bobina ACL2, y la potencia del sistema comercial de potencia es suministrada al circuito M2 desde el extremo 35 de salida y la tierra 38 del marco. La tierra 38 del marco y el electrodo positivo del lado de C.C. del inversor 31 están conectados a través de la resistencia R3.

La FIG. 26 es un diagrama que ilustra un circuito equivalente de los circuitos M1 y M2. En el sistema 202 de suministro de electricidad, el potencial de la tierra 38 del marco es VDD/2 y el potencial de V C.C. (-) está determinado por las resistencias R1 y R2 divisoras de tensión.

En los ejemplos de las FIGS. 24 a 26, la tensión VDD es V2 x 202 V C.A. = 286 V C.C., y la tensión V C.C. (-) que se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar es VDD x (R2/(R1 R2) - 0,5) como se indica mediante un símbolo de referencia 86 en la FIG. 24.

Así pues, el sistema 202 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche.

<Realización 3>

La FIG. 27 es un diagrama que ilustra una configuración de un circuito de un sistema 300 de suministro de electricidad según la Realización 3. El sistema 300 de suministro de electricidad de la Realización 3 difiere del de la Realización 1 descrito anteriormente en una configuración de un circuito de conmutación que cambia entre un estado durante la noche y un estado durante el día, y es igual al de la Realización 1 en otras configuraciones. Por lo tanto, en la Realización 3, los elementos iguales a aquellos de la Realización 1 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas. En la Realización 1 descrita anteriormente, se incluye el diodo D1 en paralelo a la resistencia R2 como circuito de conmutación del dispositivo 130 de ajuste de potencial. En cambio, el dispositivo 134 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye el conmutador SW2. El conmutador SW2 puede ser un conmutador en el que se puede conmutar el Encendido y el Apagado de acuerdo con una determinación de la hora del día o de la noche, tal como un conmutador semiconductor o un relé (conmutador mecánico). El conmutador SW2 está conectado en paralelo con la resistencia R2.

En las Realizaciones 1 y 2 descritas anteriormente, el diodo D1 del dispositivo 130 de ajuste de potencial está conectado a una línea en el lado del electrodo negativo, y se produce una pérdida de potencia durante el día cuando la potencia pasa a través del diodo D1. Por consiguiente, es deseable reducir la pérdida de potencia.

Por lo tanto, en este ejemplo, el conmutador SW2 se utiliza en lugar del diodo D1 de las Realizaciones 1 y 2, el conmutador SW2 se enciende durante el día para que la potencia pase a través de él sin causar una pérdida sustancial, y el conmutador SW2 se apaga durante la noche para que la potencia pase a través de la resistencia R2.

En el sistema 300 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, la tensión VDD basada en la potencia del sistema comercial de potencia se aplica entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 a través del inversor 31, y la tensión VDD se ajusta a 286 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida por la resistencia R1 y la resistencia R2 del dispositivo de ajuste 132 de potencial, y la tensión V C.C. (-) se aplica al electrodo negativo de la celda 110 solar. En este ejemplo, el valor de la tensión de V C.C. (-) es VDD/2 = 143 V C.C.

Así, el sistema 300 de suministro de electricidad de este ejemplo puede reducir una pérdida de potencia que pasa por el circuito de conmutación durante el día y evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID durante la noche al encender el conmutador SW2 utilizado como circuito de conmutación del dispositivo de ajuste de potencial durante el día y apagando el conmutador SW2 durante la noche.

Aunque se ha utilizado el conmutador SW2 en lugar del diodo D1 de la Realización 1 descrito anteriormente en la Realización 3, lo mismo puede aplicarse a los ejemplos de modificación 1-1 a 1-8, a la Realización 2 y a los ejemplos de modificación 2 -1 a 2-2 descritos anteriormente.

La FIG. 28 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 301 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-1. El Ejemplo de modificación 3-1 difiere de la Realización 3 descrita anteriormente en la configuración en la que se ha utilizado un relé RY1 como circuito de conmutación, y es igual a la Realización 3 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 3 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El dispositivo 135 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye las resistencias R1 y R2 y un relé RY1. El relé RY1 está conectado en paralelo con la resistencia R2.

Así, el sistema 301 de suministro de electricidad de este ejemplo puede suprimir una pérdida de potencia que pasa por el circuito de conmutación durante el día y evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID durante la noche, apagando el relé RY1 con un contacto b utilizado como circuito de conmutación del dispositivo de ajuste de potencial durante el día y apagando el relé RY1 durante la noche.

La FIG. 29 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 302 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-2. El Ejemplo de modificación 3-2 difiere de la Realización 3 descrita anteriormente en una configuración en la que se ha utilizado un relé RY2 de tres terminales como circuito de conmutación, y es igual a la Realización 3 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 3 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El dispositivo 136 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye las resistencias R1 y R2 y el relé RY2 de tres terminales. Como se ilustra en la FIG. 29, en el sistema 302 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 3-2, un extremo de la resistencia R1 está conectado al electrodo positivo del extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C., y el otro extremo de la resistencia R1 está conectado al contacto a del relé 52 de tres terminales.

El relé RY2 de tres terminales tiene un terminal común conectado al electrodo negativo del convertidor 120 de C.C./C.C., y un contacto b conectado al electrodo negativo del inversor 31. La resistencia R2 tiene un extremo conectado al contacto b del relé RY2 de tres terminales, y el otro extremo conectado al electrodo negativo del inversor 31.

En el relé RY2 de tres terminales, la conmutación entre los contactos es controlada por la unidad 150 de control. Por ejemplo, durante el día, el contacto a se abre y el contacto b se cierra de tal manera que el electrodo negativo de la celda 110 solar y el electrodo negativo del inversor 31 están conectados. Además, el relé RY2 de tres terminales es controlado por la unidad 150 de control de modo que el contacto b se abre y el contacto a se cierra durante la noche de modo que un extremo de la resistencia R1 y un extremo de la resistencia R2 se conectan al electrodo negativo de la celda 110 solar, y una tensión dividida por las resistencias R1 y R2 es aplicada al electrodo negativo de la celda 110 solar.

Así pues, el sistema 302 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 3-2 puede impedir la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche, como en la Realización 3 descrita anteriormente.

La FIG. 30 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 303 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 3-3. El Ejemplo de modificación 3-3 difiere de la Realización 3 descrita anteriormente en una configuración en la que los conmutadores TR3 y TR4 semiconductores se utilizan como circuito de conmutación, y es igual a la Realización 3 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 3 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El dispositivo 137 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye las resistencias R1 y R2 y los conmutadores TR3 y TR4 semiconductores. Como se ilustra en la FIG. 30, en el sistema 302 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 3-2, la resistencia R1 y la resistencia R2 están conectadas en serie entre los electrodos positivo y negativo en el extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C.

El conmutador TR3 semiconductor está conectado entre un electrodo positivo de la celda 110 solar y un electrodo positivo en el lado de entrada del convertidor 120 de C.C./C.C., y el conmutador TR4 semiconductor está conectado entre un electrodo negativo de la celda 110 solar y un electrodo negativo en el lado de entrada del convertidor 120 de C.C./C.C. Además, una línea 93 conecta un punto entre la resistencia R1 y la resistencia R2 y el electrodo negativo de la celda 110 solar.

La conmutación entre el encendido y el apagado de los conmutadores TR3 y TR4 semiconductores es controlada por una unidad 150 de control. Por ejemplo, los conmutadores TR3 y TR4 semiconductores se encienden durante el día para conectar la celda 110 solar al convertidor 120 de C.C./C.C., y los conmutadores TR3 y TR4 semiconductor se apagan durante la noche para desconectar la celda 110 solar del convertidor 120 de C.C./C.C.

Además, en el sistema 303 de suministro de electricidad, cuando un inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, se aplica una tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 mediante la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, y esta tensión VDD se ajusta a 286 V C.C. Esta tensión VDD es dividida por las resistencias R1 y R2 del dispositivo 137 de ajuste de potencial, y se aplica una tensión positiva V C.C. (-) al electrodo negativo de la celda 110 solar a través de la línea 93.

Así, en el sistema 303 de suministro de electricidad de este ejemplo se puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debido a la PID haciendo positivo el potencial del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche.

<Realización 4>

La FIG. 31 es un diagrama que ilustra un estado diurno del sistema 400 de suministro de electricidad según la Realización 4, y la FIG. 32 es un diagrama que ilustra un estado nocturno del sistema 400 de suministro de electricidad según la Realización 4. El sistema 400 de suministro de electricidad de la Realización 4 difiere del de la Realización 3 descrita anteriormente en una configuración del dispositivo de ajuste de potencial, y es el igual al de la Realización 3 en otras configuraciones. Por lo tanto, en la Realización 4, los elementos iguales a los de la Realización 3 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas. En la Realización 3, se incluye el conmutador TR2 como circuito de conmutación del dispositivo 137 de ajuste de potencial y las resistencias R1 y R2 se incluyen como circuito de división de tensión, mientras que el dispositivo 138 de ajuste de potencial de este ejemplo incluye dos conmutadores TR1 y TR2. Los conmutadores TR1 y TR2 pueden ser conmutadores que se pueden conmutar entre Encendido y Apagado de acuerdo con una determinación de la hora del día o de la noche, tales como los conmutadores semiconductores o los relés (conmutadores mecánicos).

El conmutador TR1 está conectado entre los electrodos positivo y negativo en paralelo con un elemento S1 de conmutación. El conmutador TR2 está conectado entre un extremo del lado del electrodo negativo del conmutador TR1 y un electrodo negativo del inversor 31. Además, los conmutadores TR1 y TR2 incluyen diodos DR1 y DR2 de circulación libre. El diodo DR1 de circulación libre del conmutador TR1 tiene un cátodo conectado al electrodo positivo y un ánodo conectado al terminal negativo. El diodo DR2 de circulación libre del conmutador TR2 tiene un cátodo conectado al electrodo negativo de la celda 110 solar y un ánodo conectado al electrodo negativo del inversor 31.

La conmutación entre encendido y apagado de los conmutadores TR1 y TR2 semiconductores es controlada por la unidad 150 de control. Por ejemplo, durante el día, se apaga el conmutador TR1 semiconductor y se enciende el conmutador TR2 semiconductor. En este caso, se amplifica la salida de la celda 110 solar mediante un convertidor 120 de C.C./C.C., se convierte en potencia de C.A. mediante el inversor 31, y se suministra al sistema comercial de potencia, como se ilustra en la FIG. 31.

Por otro lado, por la noche, se enciende el conmutador TR1 semiconductor y se apaga el conmutador TR2 semiconductor. En este caso, en el sistema 400 de suministro de electricidad, se bloquea por puerta el inversor 31, se aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado C.C. del inversor 31 mediante la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, y la tensión VDD se ajusta a 286 V C.C. Esta tensión VDD es dividida mediante la impedancia del conmutador TR1 en el estado de encendido y la impedancia del conmutador TR2 (el diodo DR2 de circulación libre) en el estado de apagado y, como se ilustra en la FIG. 32, se aplica una tensión 87 que es positiva con respecto a una tierra 38 del marco al electrodo negativo de la celda 110 solar, y se mantiene positivo un potencial del electrodo negativo.

Así pues, en el sistema 400 de suministro de electricidad de este ejemplo se puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debido a la PID haciendo positivo el potencial del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche.

La FIG. 33 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 401 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 4-1. El Ejemplo de modificación 4-1 difiere de la Realización 4 descrita anteriormente en que el circuito de medición de la tensión de C.A. es de tipo aislante, y es igual a la Realización 4 en las otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 4 se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

Un circuito 32A de medición de tensión de C.A. de este ejemplo incluye un transformador o un amplificador de aislamiento y aísla un lado del circuito de C.C. del lado del sistema de potencia. En el sistema 401 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la potencia del sistema comercial de potencia es suministrada a través del inversor 31 en un estado en el que el inversor 31 está bloqueado por puerta, un potencial 83 del electrodo positivo y un potencial 84 del electrodo negativo del inversor 31 tienen ondulaciones derivadas de la potencia de C.A. en el lado del sistema comercial de potencia, y una tensión VDD entre los potenciales es de 286 V C.C., como se ilustra en la FIG. 33.

Esta tensión VDD es dividida por los conmutadores TR1 y TR2 del dispositivo 138 de ajuste de potencial, y se aplica una tensión positiva al electrodo negativo de la celda 110 solar.

Por lo tanto, este sistema 401 de suministro de electricidad del Ejemplo de modificación 4-1 puede realizar la recuperación necesaria y evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID al hacer positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar durante la noche.

La FIG. 34 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 402 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 4-2. El Ejemplo de modificación 4-2 difiere de la Realización 4 descrita anteriormente en una configuración en la que se hace funcionar el inversor 31 y convierte la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia en potencia de C.C. y suministra la potencia de C.C. a la celda 110 solar cuando la salida de la celda solar es menor que un valor predeterminado por la noche o similar, y es igual a la Realización 4 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 4 se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 402 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando la unidad 150 de control determina que es de noche, se detiene el elemento S1 de conmutación, y la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31, de tal manera que la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 sea, por ejemplo, de 450 V C.C.

Esta tensión VDD es dividida por los conmutadores TR1 y TR2 del dispositivo 138 de ajuste de potencial y se aplica la tensión positiva al electrodo negativo de la celda 110 solar. En el sistema 402 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que el inversor 31 funciona para convertir la potencia de C.A. en potencia de C.C., se puede obtener una tensión 89 que no fluctúe sustancialmente, como se ilustra en la FIG. 34.

Así pues, el sistema 402 de suministro de electricidad de este Ejemplo de modificación 4-2 puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar (por ejemplo, a 113 V C.C.) durante la noche, de manera similar a la Realización 1 descrita anteriormente.

<Realización 5>

La FIG. 35 es un diagrama que ilustra una configuración de un sistema 500 de suministro de electricidad según la Realización 5. El sistema 500 de suministro de electricidad de la Realización 5 difiere del de la Realización 1 descrita anteriormente en una configuración en la que se incluye una pluralidad de ramas de celdas solares y se incluye un inversor de rama que realiza el control de salida de cada rama, y es igual al de la Realización 1 en otras configuraciones. Por lo tanto, en la Realización 5, los elementos iguales a los de la Realización 1 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas. Aunque en la FIG. 35 se ilustran dos ramas 10 de celdas solares para mayor comodidad, la divulgación no se limita a dos ramas de celdas solares y se puede establecer un número arbitrario de ramas de celdas solares.

Cada una de la pluralidad de las ramas 10 de celdas solares se conecta al convertidor 120 de C.C./C.C., y una salida de cada rama 10 de celdas solares se convierte (eleva) a una tensión de C.C. predeterminada. Así, al convertir la salida a la tensión predeterminada para cada rama 10 de celdas solares, se puede convertir la salida a la tensión predeterminada sin desaprovechamiento incluso cuando se produce una sombra o una mancha en algunas de las ramas 10 de celdas solares y la salida de cada rama 10 de celdas solares varía.

Un extremo de salida del convertidor 120 de C.C./C.C. se conecta a los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31, y la salida de cada convertidor 120 de C.C./C.C. es convertida a una tensión de C.A. y suministrada al sistema comercial de potencia.

Entre el convertidor 120 de C.C./C.C. y el inversor 31 se proporciona un dispositivo 130 de ajuste de potencial. En esta realización, se proporciona el dispositivo 130 de ajuste de potencial en el lado del inversor 31 en relación con un punto 95 de conexión de cada convertidor 120 de C.C./C.C., de tal manera que los potenciales de los electrodos negativos de la pluralidad de las ramas 10 de celdas solares se ajusten en común.

El sistema 500 de suministro de electricidad de este ejemplo ajusta la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 a 320 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo en cada rama 10 de celdas solares de la celda 110 solar es de -160 V C.C.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 500 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, se divide la tensión VDD mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión al electrodo negativo de cada rama 10 de celdas solares, y el potencial de tierra del electrodo negativo se mantiene positivo.

Por lo tanto, el sistema 500 de suministro de electricidad de esta realización puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo en la pluralidad de las ramas 10 de celdas solares.

La FIG. 36 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 501 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-1. El Ejemplo de modificación 5-1 difiere del de la Realización 5 descrita anteriormente en la configuración en la que se proporciona un dispositivo de ajuste de potencial en cada uno de la pluralidad de convertidores 120 de C.C./C.C., y es igual a la Realización 5 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 5 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El sistema 501 de suministro de electricidad de este ejemplo ajusta la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 a 320 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo de cada rama 10 de celdas solares de la celda 110 solar es de -160 V C.C.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 501 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial proporcionadas en cada convertidor 120 de C.C./C.C., se aplica una tensión al electrodo negativo de cada rama 10 de celdas solares, y el potencial de tierra del electrodo negativo se mantiene positivo.

Así, el sistema 501 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debido a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo en la pluralidad de ramas 10 de celdas solares. Además, en el sistema 501 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que el dispositivo 130 de ajuste de potencial se proporciona en cada rama 10 de celdas solares, el potencial del electrodo negativo durante la noche se puede ajustar adecuadamente en cada rama 10 de celdas solares, incluso cuando se incluyen ramas 10 de celdas solares que tienen una configuración diferente.

La FIG. 37 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 502 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-2. El Ejemplo de modificación 5-2 difiere de la Realización 5 descrita anteriormente en que se incluye un inversor sin DD y un optimizador de rama, y es igual a la Realización 5 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 5 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

Un optimizador 1200 de rama incluye una pluralidad de convertidores 120 de C.C./C.C., y es un optimizador de rama en el que, cuando la salida de cada convertidor 120 de C.C./C.C. varía debido a la meteorología, a un estado de la rama 10 de celdas solares, o similar, se controla cada convertidor 120 de C.C./C.C. para que se optimice una salida al inversor 1300 sin DD.

El inversor 1300 sin DD es un dispositivo que convierte una entrada de salida de C.C. del optimizador 1200 de rama en una salida de C.A. y suministra la salida de C.A. al sistema comercial de potencia, e incluye una configuración distinta del convertidor 120 de C.C./C.C. del sistema 500 de suministro de electricidad de la Realización 5 ilustrado en la FIG. 35.

El sistema 502 de suministro de electricidad de este ejemplo ajusta la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 a 320 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo en cada rama 10 de celdas solares de la celda 110 solar es de -160 V C.C.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 502 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión al electrodo negativo de cada rama 10 de celdas solares, y el potencial de tierra del electrodo negativo se mantiene positivo.

Así, el sistema 502 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debido a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo en la pluralidad de las ramas 10 de celdas solares.

La FIG. 38 es un diagrama que ilustra una configuración de los circuitos de un sistema 503 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-3. El Ejemplo de modificación 5-3 es un ejemplo del convertidor 120 de C.C./C.C. distinto al del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente, y es igual que el Ejemplo de modificación 5-2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

En el convertidor 120 de C.C./C.C. de este ejemplo, un elemento S11 de conmutación y un elemento S12 de conmutación están conectados en serie entre los electrodos positivo y negativo del lado de entrada, y un elemento S13 de conmutación y un elemento S14 de conmutación están conectados en serie entre los electrodos positivo y negativo del lado de salida. Entre el elemento S11 de conmutación y el elemento S12 de conmutación y entre el elemento S13 de conmutación y el elemento S14 de conmutación se conecta una bobina L11. En el convertidor 120 de C.C./C.C. de este ejemplo, se conectan el electrodo negativo del lado de entrada y el electrodo negativo del lado de salida y son comunes.

Así, dado que el circuito del convertidor 120 de C.C./C.C. está configurado de tal manera que el electrodo negativo es común, se aplica una tensión dividida por el dispositivo 130 de ajuste de potencial durante la noche al electrodo negativo de la rama 10 de celdas solares. La configuración del convertidor 120 de C.C./C.C. no se limita a la de este ejemplo, y puede adoptarse una configuración en la que el electrodo negativo sea común.

La FIG. 39 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 504 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-4. El Ejemplo de modificación 5-4 es un ejemplo del convertidor 120 de C.C./C.C. distinto al del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente, y es el mismo que el Ejemplo de modificación 5-2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

En el convertidor 120 de C.C./C.C. de este ejemplo, se conecta un condensador C21 entre los electrodos positivo y negativo del lado de entrada, y se conecta un condensador C22 entre los electrodos positivo y negativo del lado de salida. En el convertidor 120 de C.C./C.C. de este ejemplo, se conectan el electrodo negativo del lado de entrada y el electrodo negativo del lado de salida y son comunes. Además, se conecta un extremo de la bobina L21 al electrodo positivo del lado de entrada, y se conectan un elemento S21 de conmutación y un elemento S22 de conmutación al otro extremo de la bobina L21. Del mismo modo, se conecta un extremo de la bobina L22 al electrodo positivo del lado de salida, y se conectan un elemento S23 de conmutación y un elemento S24 de conmutación al otro extremo de la bobina L22. Un extremo del elemento S21 de conmutación del lado opuesto a la bobina L21 se conecta a un extremo del elemento S23 de conmutación del lado opuesto a la bobina L22. Un extremo del elemento S22 de conmutación del lado opuesto a la bobina L21 se conecta al electrodo negativo, y un extremo del elemento S23 de conmutación del lado opuesto a la bobina L22 se conecta al electrodo negativo. Se conecta un condensador C23 entre el elemento S21 de conmutación y el elemento S22 de conmutación y entre el elemento S23 de conmutación y el elemento S24 de conmutación.

Así, dado que el circuito del convertidor 120 de C.C./C.C. está configurado de tal manera que el electrodo negativo es común, se aplica una tensión dividida por el dispositivo 130 de ajuste de potencial durante la noche al electrodo negativo de la rama 10 de celdas solares.

La FIG. 40 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 505 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-5. Este Ejemplo de modificación 5-5 difiere del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente en una configuración en la que el dispositivo de ajuste de potencial se proporciona en cada uno de la pluralidad de convertidores 120 de C.C./C.C., y es el igual al Ejemplo de modificación 5-2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El sistema 505 de suministro de electricidad de este ejemplo ajusta la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del inversor 31 a 320 V C.C. durante el día, y la tensión de tierra del electrodo negativo en cada rama 10 de celdas solares de la celda 110 solar es de -160 V C.C.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 505 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial proporcionado en cada convertidor 120 de C.C./C.C., se aplica una tensión al electrodo negativo de cada rama 10 de celdas solares, y el potencial de tierra del electrodo negativo se mantiene positivo.

Así, el sistema 505 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debido a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo en la pluralidad de las ramas 10 de celdas solares. Además, en el sistema 505 de suministro de electricidad de este ejemplo, dado que el dispositivo 130 de ajuste de potencial se proporciona en cada rama 10 de celdas solares, el potencial del electrodo negativo durante la noche puede ajustarse adecuadamente en cada rama 10 de celdas solares, incluso cuando se incluye una rama 10 de celdas solares con una configuración diferente.

La FIG. 41 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 506 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-6. Este Ejemplo de modificación 5-6 difiere del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente en una configuración en la que se conecta en serie una pluralidad de optimizadores de módulos, y es el mismo que el Ejemplo de modificación 5-2 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los del Ejemplo de modificación 5-2 descrito anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

En el sistema 506 de suministro de electricidad de este ejemplo, se conecta en serie una pluralidad de optimizadores 1201 y 1202 de módulos, y se conectan un electrodo positivo en el lado de potencial elevado y un electrodo negativo en el lado de bajo potencial a los electrodos positivo y negativo del inversor sin DD.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 506 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial proporcionado en cada uno de los convertidores 120 de C.C./C.C., se aplica una tensión a la pluralidad de los optimizadores 1201 y 1202 de módulos, y el potencial de tierra del electrodo negativo de la rama 10 de celdas solares conectado a cada uno de los optimizadores 1201 y 1202 de módulos se mantiene positivo.

Así, el sistema 506 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo en la pluralidad de ramas 10 de celdas solares durante la noche en la configuración en la que una pluralidad de optimizadores de módulos están conectados en serie.

La FIG. 42 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 507 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-7. Este Ejemplo de modificación 5-7 difiere de la Realización 5 descrita anteriormente en una configuración en la que se incluye una unidad de amplificación de manera separada al convertidor 120 de C.C./C.C., y es igual a la Realización 5 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 5 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El sistema 507 de suministro de electricidad de este ejemplo incluye una unidad 125 de amplificación que eleva la salida de la rama 10 de celdas solares, de forma separada al convertidor 120 de C.C./C.C. común que convierte la salida de la pluralidad de ramas 10 de celdas solares a una tensión predeterminada.

Además, el sistema 507 de suministro de electricidad de este ejemplo incluye las ramas 10-1 y 10-2 de celdas solares con diferentes potencias de salida, según las ramas 10 de celdas solares. Por ejemplo, la rama 10-1 de celdas solares tiene una tensión de salida de 250 V y la rama 10-2 de celdas solares tiene una tensión de salida de 200 V. La rama 10-2 de celdas solares que tiene la tensión de salida más baja se conecta a la unidad 125 de amplificación, y se conecta una salida de la unidad 125 de amplificación a una entrada del convertidor 120 de C.C./C.C.

La unidad 125 de amplificación eleva la tensión de salida (200 V C.C.) de la rama 10-2 de celdas solares a 250 V C.C. e introduce la tensión de salida al convertidor 120 de C.C./C.C. Por consiguiente, incluso en una configuración en la que las ramas 10 de celdas solares coexisten con diferentes tensiones de salida, la tensión de salida se puede convertir a una tensión predeterminada mediante el convertidor 120 de C.C./C.C. común.

Cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta por la noche, el sistema 507 de suministro de electricidad de este ejemplo aplica la tensión VDD entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 utilizando la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31, esta tensión VDD es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión a la pluralidad de las ramas 10 1 y 10-2 de celdas solares, y los potenciales de los electrodos negativos de las respectivas ramas 10-1 y 10-2 de celdas solares se mantienen positivos.

Así pues, el sistema 507 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID haciendo positivo el potencial de tierra del electrodo negativo durante la noche en cada una de las ramas 10-1 y 10-2 de celdas solares en la configuración en la que coexisten las ramas 10-1 y 10-2 de celdas solares con diferentes tensiones de salida.

La FIG. 43 es un diagrama que ilustra una configuración del circuito de un sistema 508 de suministro de electricidad según el Ejemplo de modificación 5-8. Este Ejemplo de modificación 5-8 difiere de la realización 5 descrita anteriormente en una configuración en la que se incluye una fuente de potencia de forma separada a la celda 110 solar, y es igual a la realización 5 en otras configuraciones. Por lo tanto, los elementos iguales a los de la Realización 5 descritos anteriormente se denotan con los mismos números de referencia, y se omitirán las descripciones repetidas.

El sistema 508 de suministro de electricidad de este ejemplo incluye una fuente 190 de potencia de forma separada a la celda 110 solar. Una salida de C.C. de la fuente 190 de potencia es convertida a una tensión predeterminada mediante un convertidor 126 de C.C./C.C., introducida al inversor 31, convertida en una tensión de C.A. mediante el inversor 31, y suministrada a un cuadro 40 de distribución. El tipo de fuente 190 de potencia no está particularmente limitado, y puede ser una pila de combustible, un acumulador, un generador de energía, un acumulador montado en un vehículo eléctrico o similar.

Así, el sistema 508 de suministro de electricidad de este ejemplo puede suministrar potencia no sólo desde la celda 110 solar sino también de la fuente 190 de potencia a una carga o similar.

En el sistema 508 de suministro de electricidad de este ejemplo, cuando se produce potencia a partir de la fuente 190 de potencia, tal como una pila de combustible o un acumulador, incluso cuando la celda 110 solar no genera energía por la noche o cuando la potencia de C.A. del sistema comercial de potencia es convertida en potencia de C.C. mediante el inversor 31 y se carga el acumulador (fuente 190 de potencia), la tensión VDD aplicada entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión a la celda 110 solar, y el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar se mantiene positivo. En este caso, al aumentar el v Dd de 320 V C.C. en la FIG. 43 a una tensión elevada tal como 450 V C.C., es posible aumentar aún más el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar y mejorar el efecto de recuperación de la PID. Además, cuando el inversor 31 es bloqueado por puerta cuando la potencia no proviene de la fuente 190 de potencia durante la noche o cuando el acumulador (fuente 190 de potencia) no está cargado, la tensión VDD aplicada entre los electrodos positivo y negativo del lado de C.C. del inversor 31 mediante la potencia del sistema comercial de potencia a través del inversor 31 es dividida mediante las resistencias R1 y R2 del dispositivo 130 de ajuste de potencial, se aplica una tensión a la celda 110 solar y el potencial de tierra del electrodo negativo de la celda 110 solar se mantiene positivo.

Así, el sistema 508 de suministro de electricidad de este ejemplo puede evitar la progresión de la degradación del rendimiento debida a la PID fijando el potencial de tierra del electrodo negativo durante la noche en la celda 110 solar en la configuración en la que se incluye la otra fuente 190 de potencia.

[Explicación de los identificadores]

1 módulo de celdas solares; 10 rama de celdas solares; 11 marco; 12 lámina trasera; 13 celda; 14 vidrio; 16 patrón de electrodos; 9 tierra; 30 acondicionador de potencia; 31, 31A inversor; 32 circuito de medición de tensión de C.A.; 36 relé de interconexión del sistema; 38 tierra del marco; 39 tierra; 40 cuadro de distribución; 82 tensión positiva; 83, 84 potencial; 85, 87, 88, 92 número de referencia; 86, 89 tensión; 91 humedad; 93 línea; 95 punto de conexión; 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 200, 201, 202, 300, 301, 302, 303, 400, 401, 402, 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508 sistema de suministro de electricidad; 110 celda solar; 120, 126 convertidor de C.C./C.C.; 125 unidad de amplificación; 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138 dispositivo de ajuste de potencial; 140 circuito de detección de V C.C.; 150 unidad de control; 311 terminal de entrada positivo; 312 terminal de entrada negativo; 1200 optimizador de rama; 1201, 1202 optimizador de módulo; 1300 inversor sin DD; a, b contacto; ACL1, ACL2, ACL3 bobina; C1, C21, C22, C23 condensador; D0, D1, D2, D3, D4, D5 diodo; FG tierra de marco; L1, L11, L21, L22 bobina; O1, O2, O3 amplificador; R1, R2, R3, R11, R12, R13 resistencia; RY1 relé; S1, S2, S3, S4, S5 elemento de conmutación de refuerzo ; S11, S12, S13, S14, S21, S22, S23, S24 elemento de conmutación; SW1, SW2, TR1, TR2, TR3, TR4 conmutador; V^reftensión de referencia.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

un convertidor (120) de C.C./C.C. de tipo no aislado, que eleva una tensión de C.C. de la entrada de la celda (110) solar desde un extremo de la entrada con una relación de elevación predeterminada y que produce una tensión de C.C. desde un extremo de la salida; y

un inversor (31), que convierte la salida de tensión de C.C. de un extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C. a una tensión de AC, estando el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad conectado a un sistema de potencia externo para la interconexión del sistema,

en donde el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad comprende un dispositivo (130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138) de ajuste de potencial para aplicar una tensión de un sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) para hacer positivo un potencial de tierra de un electrodo negativo de la celda (110) solar cuando la salida de la celda (110) solar sea menor que un valor predeterminado; estando el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad caracterizado por comprender además:

un circuito (32) de medición de tensión de C.A., que mide una tensión de C.A. en un extremo de salida del inversor (31) conectado al sistema de potencia,

en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, la tensión del sistema de potencia externo se aplica a la celda (110) solar a través del inversor (31) y el circuito de medición de tensión de C.A.; y una disposición de circuito en la que:

el dispositivo (130) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2) y un diodo (D1), un extremo de la primera resistencia (R1) está conectado a un electrodo positivo en un lado de C.C. del inversor (31), y el otro extremo de la primera resistencia (R1) está conectado a un electrodo negativo del inversor (31) y al electrodo negativo de la celda (110) solar,

un ánodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), y un cátodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y

un extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), el otro extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo del lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y la segunda resistencia (R2) está conectada en paralelo al diodo (D1).

2. El sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad según la reivindicación 1, que comprende:

un circuito (140) de detección de tensión de C.C. (V C.C.), conectado entre el electrodo positivo y el electrodo negativo de la celda (110) solar y configurado para detectar una tensión de C.C. entre el electrodo positivo y el electrodo negativo,

en donde la primera resistencia (R1) del dispositivo (130) de ajuste de potencial está comprendida entre un electrodo positivo y un electrodo negativo en un extremo de entrada del lado de C.C. del inversor (31), una tensión entre el electrodo positivo y el electrodo negativo del extremo de entrada del lado de C.C. del inversor (31) es dividida mediante la primera resistencia (R1) y el circuito (140) de detección de V C.C. cuando se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31), y un valor de resistencia del circuito (140) de detección de V C.C. y un valor de resistencia de la primera resistencia (R1) se ajustan en una relación predeterminada de modo que una tensión de tierra en el electrodo negativo de la celda (110) solar sea positiva.

3. Un sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) y el circuito de medición de tensión de C.A.; en donde el dispositivo (132) de ajuste de potencial incluye un dispositivo (SW1) de conmutación y un diodo (D1), un extremo del dispositivo (SW1) de conmutación se conecta al electrodo positivo del extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C., el otro extremo del dispositivo (SW1) de conmutación se conecta al electrodo negativo del extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C., y ambos extremos se conmutan entre conducción y no conducción,

un ánodo del diodo (D1) se conecta a un electrodo negativo del inversor (31), y un cátodo del diodo (D1) se conecta al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo del dispositivo (SW1) de conmutación, y

el dispositivo (SW1) de conmutación hace que los electrodos positivo y negativo del extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C. sean conductores cuando la salida de la celda (110) solar sea menor que el valor predeterminado, y el dispositivo (SW1) de conmutación hace que los electrodos positivo y negativo del extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C. sean no conductores cuando la salida de la celda (110) solar no sea menor que el valor predeterminado.

4. Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

un circuito (32) de medición de tensión de C.A. que mide una tensión de C.A. en un extremo de salida del inversor (31) conectado al sistema de potencia,

en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) y el circuito de medición de la tensión de C.A.; el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad que comprende una disposición de circuitos en la que:

el dispositivo (133) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2), una tercera resistencia (R3) y un diodo (D1),

un extremo de la primera resistencia (R1) está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor (31), y el otro extremo de la primera resistencia (R1) está conectado al electrodo negativo del inversor (31) y al electrodo negativo de la celda (110) solar,

un ánodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), y un cátodo del diodo (D1) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo del lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1),

un extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), el otro extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo del lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y la segunda resistencia (R2) está conectada en paralelo al diodo (D1), y

un extremo de la tercera resistencia (R3) está conectado a una fase cero del inversor (31), y el otro extremo de la tercera resistencia (R3) está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor (31).

5. Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

el dispositivo (134) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2) y un dispositivo (TR2) de conmutación,

un extremo del dispositivo (TR2) de conmutación está conectado al electrodo negativo del inversor (31), y el otro extremo del dispositivo (TR2) de conmutación está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y

un extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo del inversor (31), el otro extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y al extremo del lado del electrodo negativo de la primera resistencia (R1), y la segunda resistencia (R2) está conectada en paralelo al dispositivo (TR2) de conmutación.

6. El sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad según la reivindicación 5, en donde el dispositivo (TR2) de conmutación es un MOSFET o un relé.

7. Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) y del circuito de medición de tensión de C.A.;

en donde el dispositivo (136) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2) y un relé (RY2) de tres terminales,

un extremo de la primera resistencia (R1) está conectado al electrodo positivo del lado de C.C. del inversor (31), y el otro extremo de la primera resistencia (R1) está conectado al primer terminal del relé (RY2) de tres terminales, un extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al electrodo negativo del inversor (31) y a un segundo terminal del relé (RY2) de tres terminales, y el otro extremo de la segunda resistencia (R2) está conectado al primer terminal del relé (RY2) de tres terminales,

un terminal común del relé (RY2) de tres terminales está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar,

en el relé de tres terminales (RY2), el electrodo negativo de la celda (110) solar y el electrodo negativo en el extremo de salida del convertidor (120) de C.C./C.C. están conectados durante el día, y

el relé (RY2) de tres terminales hace que el electrodo negativo de la celda (110) solar y el primer terminal sean conductores cuando la salida de la celda (110) solar no sea menor que el valor predeterminado, y el relé (RY2) de tres terminales hace que el electrodo negativo de la celda (110) solar y el segundo terminal sean conductores cuando la salida de la celda (110) solar sea menor que el valor predeterminado.

8. Un sistema (100, 200, 300,400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

en donde el dispositivo (135) de ajuste de potencial incluye una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2) y un dispositivo (RY1) de desconexión,

la primera resistencia (R1) y la segunda (R2) están conectadas en serie entre un electrodo positivo y un electrodo negativo en un lado de C.C. del inversor (31),

el dispositivo (RY1) de desconexión que desconecta eléctricamente la celda (110) solar del extremo de entrada del convertidor (120) de C.C./C.C. está incluido entre el electrodo positivo de la celda (110) solar y el electrodo positivo del extremo de entrada del convertidor (120) de C.C./C.C. y entre el electrodo negativo de la celda (110) solar y el electrodo negativo del extremo de entrada del convertidor (120) de C.C./C.C., y

una parte entre la primera resistencia (R1) y la segunda (R2) y una parte del electrodo negativo de la celda (110) solar separada por el dispositivo (RY1) de desconexión están conectadas a un lado de la celda solar.

9. Un sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad, que comprende:

una celda (110) solar;

en donde, cuando la salida de la celda (110) solar es menor que el valor predeterminado, se aplica la tensión del sistema de potencia externo a la celda (110) solar a través del inversor (31) y el circuito de medición de tensión de C.A.; el sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad que comprende una disposición de circuitos en la que:

el dispositivo (138) de ajuste de potencial incluye un primer dispositivo (TR1) de conmutación y un segundo dispositivo (TR2) de conmutación, un extremo del primer dispositivo (TR1) de conmutación está conectado a un electrodo positivo en un lado de C.C. del inversor (31), y el otro extremo del primer dispositivo (TR1) de conmutación está conectado a un electrodo negativo del inversor (31) y al electrodo negativo de la celda (110) solar, y

un extremo del segundo dispositivo (TR2) de conmutación está conectado al electrodo negativo del inversor (31), y el otro extremo del segundo dispositivo (TR2) de conmutación está conectado al electrodo negativo de la celda (110) solar y a un extremo en el lado del electrodo negativo del primer dispositivo (TR1) de conmutación.

10. El sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,

en donde la celda (110) solar comprende una pluralidad de ramas (10) de celdas solares en las que una pluralidad de paneles de celdas solares están conectados en serie o en paralelo,

se incluye una pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C. respectivamente conectados a la pluralidad de ramas (10) de celdas solares, y el dispositivo (130) de ajuste de potencial está incluido entre los extremos de salida de la pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C. y el inversor (31).

11. El sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad según la reivindicación 10, en donde la pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C. están conectados en serie.

12. El sistema ((100, 200, 300, 400, 500)) de suministro de electricidad según la reivindicación 10, que comprende una disposición de circuitos en la que una salida de al menos uno de entre la pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C. está conectada a una entrada de otro convertidor (120) de C.C./C.C.

13. El sistema (100, 200, 300, 400, 500) de suministro de electricidad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,

se incluye una pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C. respectivamente conectados a la pluralidad de ramas (10) de celdas solares, y el dispositivo (130) de ajuste de potencial está incluido en cada uno de la pluralidad de convertidores (120) de C.C./C.C.

14. El sistema ((100, 200, 300, 400, 500)) de suministro de electricidad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende una disposición de circuitos que tiene una fuente de potencia diferente a la celda (110) solar, y un extremo de salida de la fuente de potencia está conectado a un extremo de entrada del inversor (31).