ES3048173T3

ES3048173T3 - Photovoltaic power generation system, photovoltaic inverter and direct-current combiner box

Info

Publication number: ES3048173T3
Application number: ES20967864T
Authority: ES
Inventors: Xiufeng Zhang; Yanzhong Zhang
Original assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2025-12-09
Anticipated expiration: 2040-12-31
Also published as: EP4084326C0; EP4708672A2; EP4531276A2; WO2022141526A1; EP4084326B1; EP4084326A1; CN113508506B; CN116316417A; US20220368126A1; JP7507870B2; KR20230124078A; US20240283241A1; EP4084326A4; JP2023517215A; AU2020483594A1; CN113508506A; EP4531276A3; US12003096B2; US12548997B2

Abstract

Un sistema de generación de energía fotovoltaica, un inversor fotovoltaico (20) y una caja combinadora de corriente continua (30), relacionados con el campo técnico de la generación de energía fotovoltaica. El sistema de generación de energía fotovoltaica comprende interruptores de protección (S1-SM+N) y varios convertidores CC-CC (200). Cada convertidor CC-CC (200) comprende un bus de corriente continua, un circuito CC-CC (201) y al menos una interfaz de entrada. Esta interfaz se utiliza para la conexión a una unidad fotovoltaica (101), que comprende al menos un conjunto fotovoltaico. La interfaz de entrada se conecta al bus de corriente continua mediante los interruptores de protección (S1-SM+N). El bus de corriente continua se conecta a un extremo de entrada del circuito CC-CC (201), y un extremo de salida del circuito CC-CC (201) es un extremo de salida del convertidor CC-CC (200). Los interruptores de protección (S1-SM+N) comprenden un disparador y un mecanismo de conmutación, conectados en serie. El disparador controla la desconexión del mecanismo de conmutación cuando se produce un cortocircuito en el circuito donde se encuentra. Mediante el sistema de generación de energía fotovoltaica, la unidad fotovoltaica (101) y un circuito pueden protegerse eficazmente cuando se produce un cortocircuito en la unidad fotovoltaica (101) o en el circuito. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Sistema fotovoltaico de generación de potencia, inversor fotovoltaico y caja combinadora de corriente continua

[0004] CAMPO TÉCNICO

[0006] Esta solicitud está relacionada con el campo de tecnologías de generación de potencia fotovoltaica, y, en particular, con un sistema fotovoltaico de generación de potencia, un inversor fotovoltaico y una caja combinadora de corriente continua.

[0008] ANTECEDENTES

[0010] La generación de potencia fotovoltaica es una tecnología que usa un efecto fotovoltaico de una interfaz de semiconductores para convertir energía lumínica en energía eléctrica. Un sistema fotovoltaico de generación de potencia puede usualmente incluir una unidad fotovoltaica, un inversor, un dispositivo de distribución de potencia de corriente alterna, y similares. Para obtener una tensión de salida o corriente de salida relativamente altas, la unidad fotovoltaica usualmente formada al conectar una pluralidad de módulos fotovoltaicos en una manera de conexión específica en serie y/o paralelo. Para mejorar la eficiencia de generación de potencia del sistema fotovoltaico de generación de potencia, la unidad fotovoltaica se conecta a un componente que tiene una función independiente de seguimiento de punto de potencia máxima (Maximum Power Point Tracking, MPPT).

[0012] En el documento US 2014/0055900 A1 se describe un método y un aparato para mejorar una señal de fallo por arco para detección en un sistema fotovoltaico. Por la presente un sistema fotovoltaico (FV) incluye un string de al menos un módulo FV, y un detector de fallo por arco (AFD) eléctricamente acoplado al string. El AFD se configura para detectar una corriente eléctrica no continua ocurre dentro del string, y provocar que contactos eléctricos dentro del sistema FV se abran como resultado de la corriente eléctrica no continua detectada. El sistema incluye un condensador acoplado eléctricamente al string y al AFD de manera que la corriente eléctrica no continua pasa a través del AFD y el condensador.

[0014] El documento US 2011/0090607 A1 muestra un string y un sistema que emplea módulos generadores eléctricos de corriente continua y varios protectores de string, mientras que un string incluye módulos generadores eléctricos de corriente continua conectados eléctricamente en serie para formar un primer extremo y un segundo extremo remoto. Una línea eléctrica se conecta eléctricamente a un DC EGM en el primer extremo, y una línea de retorno se conecta eléctricamente a otro DC EGM en el segundo extremo remoto. Un primer protector de string está en la línea eléctrica del string, y un segundo SP está en la línea de retorno del string en el segundo extremo remoto. Uno de los SP primero y segundo incluye varios de un protector contra sobrecorriente, un protector contra fallo por arco, un protector de corriente inversa y un protector contra fallo de tierra. El otro de los SP primero y segundo incluye varios de un protector contra sobrecorriente, un protector contra fallo por arco, un protector de corriente inversa, un protector contra fallo de tierra, y un interruptor controlado a distancia en serie con la líneas de potencia o retorno.

[0016] El documento EP 2369709 B1 muestra un interruptor-fusible con gestión de control para celdas solares. El documento CN 103140765 A muestra una clase de detector de fallo que detecta un fallo de sobrecorriente.

[0017] El documento EP 3961 854 A1 muestra un sistema fotovoltaico de generación de potencia que comprende un aparato de protección y cuatro unidades fotovoltaicas conectadas a él. El aparato de protección comprende interruptores de protección, un bus de corriente continua y un circuito de conversión corriente continua/corriente continua. Las corrientes de las cuatro unidades fotovoltaicas se acumulan en el bus de corriente continua del aparato de protección por medio de los interruptores de protección.

[0019] Este documento se encuentra dentro de los términos del Artículo 54(3) EPC y por lo tanto no es relevante para la cuestión de la etapa inventiva.

[0021] Actualmente, para mejorar una ratio de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia (una ratio de potencia de la unidad fotovoltaica para introducir potencia del inversor fotovoltaico), cada componente MPPT usualmente se conecta a al menos dos unidades fotovoltaicas. En un ejemplo en el que se cortocircuita una unidad fotovoltaica o una línea en la que se encuentra una unidad fotovoltaica, una corriente de cortocircuito es una suma de corrientes de salida de otras unidades fotovoltaicas conectadas. Cuando hay únicamente otra unidad fotovoltaica conectada, la unidad fotovoltaica y la línea puede tolerar esta corriente de cortocircuito porque la corriente de cortocircuito es relativamente pequeña. Sin embargo, cuando hay otras dos o más unidades fotovoltaicas conectadas, la corriente de cortocircuito es relativamente grande. Para proteger la unidad fotovoltaica y la línea, se puede conectar un fusible en serie a un extremo de salida positiva o un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica, de modo que el fusible se funde para proteger la unidad fotovoltaica y la línea.

[0022] Sin embargo, una corriente de fusión del fusible es usualmente relativamente alta, y una corriente de salida de cada unidad fotovoltaica es relativamente baja. Por lo tanto, una suma de corrientes de cortocircuito de la pluralidad de unidades fotovoltaicas puede ser difícil que alcance la corriente de fusión del fusible. Como resultado, un tiempo consumido para que se funda el fusible es largo, y el fusible no puede proteger eficazmente la unidad fotovoltaica y la línea.

[0024] COMPENDIO

[0026] Esta solicitud proporciona un sistema fotovoltaico de generación de potencia, un inversor fotovoltaico y una caja combinadora de corriente continua, para proteger eficazmente una unidad fotovoltaica y una línea cuando ocurre un cortocircuito en la unidad fotovoltaica o la línea. La invención se define en las reivindicaciones independientes. Rasgos adicionales de la invención se proporcionan en las reivindicaciones dependientes. A continuación, partes de la descripción y los dibujos que hacen referencia a realizaciones, que no están cubiertas por las reivindicaciones no se presentan como realizaciones de la invención, sino como ejemplos útiles para entender la invención.

[0028] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0030] La FIGURA 1 es un diagrama esquemático 1 de un circuito de protección contra cortocircuito en la tecnología convencional;

[0031] la FIGURA 2 es un diagrama esquemático 2 de un circuito de protección contra cortocircuito en la tecnología convencional;

[0032] la FIGURA 3 es un diagrama esquemático 3 de un circuito de protección contra cortocircuito en la tecnología convencional

[0033] la FIGURA 4 es un diagrama esquemático de un ramal según una realización de esta solicitud; la FIGURA 5 es un diagrama esquemático de otro ramal según una realización de esta solicitud; la FIGURA 6 es un diagrama esquemático de un sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0034] la FIGURA 7 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0035] la FIGURA 8 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0036] la FIGURA 9 es un diagrama esquemático de incluso otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud;

[0037] la FIGURA 10 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0038] la FIGURA 11 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0039] la FIGURA 12 es un diagrama esquemático de incluso otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud;

[0040] la FIGURA 13 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud;

[0041] la FIGURA 14 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud;

[0042] la FIGURA 15 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0043] la FIGURA 16 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0044] la FIGURA 17 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0045] la FIGURA 18 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0046] la FIGURA 19 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0047] la FIGURA 20 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0048] la FIGURA 21 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección;

[0049] la FIGURA 22 es un diagrama esquemático de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud; y

[0050] la FIGURA 23 es un diagrama esquemático de una caja combinadora de corriente continua según una realización de esta solicitud.

[0052] DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES

[0054] Para mejorar una ratio de corriente continua de un sistema fotovoltaico de generación de potencia, cada componente de MPPT usualmente se conecta a al menos dos unidades fotovoltaicas o más unidades fotovoltaicas. Además, para proteger una unidad fotovoltaica y una línea cuando la unidad fotovoltaica o la línea se cortocircuita, un extremo de salida positiva o un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica se conecta en serie a un fusible (o denominado fusible fundido). A continuación se describe un ejemplo en el que cada componente de MPPT se conecta a tres ramales. Un principio cuando cada componente de MPPT se conecta a más ramales es similar. En esta memoria no se describen de nuevo detalles.

[0056] Consúltese todo de la FIGURA 1 a la FIGURA 3. La FIGURA 1 es un diagrama esquemático en el que ambos de un extremo de salida positiva y un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica se conectan en serie a fusibles. La FIGURA 2 es un diagrama esquemático en el que un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica se conecta en serie a un fusible. La FIGURA 3 es un diagrama esquemático en el que un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica se conecta en serie a un fusible.

[0058] Cada ramal incluye un módulo fotovoltaico 101. Tres ramales se conectan en paralelo antes de un interruptor 102 y luego se conectan a un componente de MPPT 103 usando el interruptor de corriente continua 102. De un fusible 1 a un fusible 6 en la FIGURA 1, de un fusible 1 a un fusible 3 en la FIGURA 2, y de un fusible 1 a un fusible 3 en la FIGURA 3 son fusibles que se funden cuando una corriente en una línea es excesivamente grande para proteger el módulo fotovoltaico y la línea.

[0060] Sin embargo, como una corriente de salida real de la unidad fotovoltaica es relativamente pequeña, el fusible no puede estallar rápido. Un fusible cuya corriente nominal es de 15 A se usa como ejemplo. Según un fusible estándar, cuando el fusible no se funde, una corriente permitida puede alcanzar hasta 1,13*15=16,95 A, y una corriente requerida para que el fusible se funda en menos de una hora es 1,35*15=20,25 A. Una corriente de cortocircuito es difícil que satisfaga la corriente requerida para un fundido rápido del fusible. Por lo tanto, el fusible puede fundirse o necesita un tiempo relativamente largo para fundirse. Como resultado, una unidad fotovoltaica y una línea no se pueden proteger eficazmente. En algunas realizaciones, como se tiene que considerar la protección de cables, un mazo de cableado en Y de un fusible incorporado se tiene que disponer además en un lado de convertidor CC-CC, y una unidad fotovoltaica de un convertidor CC-CC se puede conectar usando un cable relativamente largo. Esto además aumenta los costes de cables.

[0062] Para resolver los problemas técnicos anteriores, esta solicitud proporciona un sistema fotovoltaico de generación de potencia, un inversor fotovoltaico y una caja combinadora de corriente continua, para proteger eficazmente una unidad fotovoltaica y una línea cuando ocurre un cortocircuito en la unidad fotovoltaica o la línea. A continuación se describen detalles con referencia a los dibujos adjuntos.

[0064] Los siguientes términos "primero", "segundo" y similares meramente están pensados para una finalidad de descripción, y no deben entenderse como indicación o implicación de importancia relativa o indicación implícita de una cantidad de características técnicas indicadas. Por lo tanto, un rasgo limitado por "primero", "segundo" o similares puede incluir explícita o implícitamente uno o más rasgos.

[0066] Para que un experto en la técnica entienda mejor las soluciones técnicas en la presente invención, a continuación se describen claramente las soluciones técnicas en realizaciones de esta solicitud con referencia a los dibujos adjuntos.

[0068] Una única unidad fotovoltaica en las siguientes realizaciones puede incluir un módulo fotovoltaico, o se puede formar al conectar una pluralidad de módulos fotovoltaicos en serie y/o en paralelo. Por ejemplo, una pluralidad de módulos fotovoltaicos se conecta primero en serie para formar un string fotovoltaico, y entonces una pluralidad de strings fotovoltaicos se conectan en paralelo forma una unidad fotovoltaica. Una cantidad específica de módulos fotovoltaicos incluidos en la unidad fotovoltaica no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud, y puede establecerse por un experto en la técnica en función de un requisito real. Además, un parámetro eléctrico de un único módulo fotovoltaico no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud.

[0070] Las tensiones de salida de una pluralidad de unidades fotovoltaicas conectadas a un mismo convertidor CCCC pueden ser iguales o diferentes. Esto no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud. El convertidor CC-CC del sistema fotovoltaico de generación de potencia proporcionado en esta realización de esta solicitud se puede conectar a al menos cuatro unidades fotovoltaicas usando una interfaz. Después de conectarse usando la interfaz, las unidades fotovoltaicas se pueden conectar en paralelo dentro del convertidor CC-CC a un bus de corriente continua, de modo que las corrientes de salida de las unidades fotovoltaicas se acumulan en el bus de corriente continua, formando de ese modo un ramal. A continuación se describe primero específicamente una forma existente del ramal.

[0071] La FIGURA 4 es un diagrama esquemático de un ramal según una realización de esta solicitud.

[0072] El ramal incluye una unidad fotovoltaica 101a1, un extremo de salida positiva de la unidad fotovoltaica 101a1 es un extremo de salida positiva del ramal, y un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica 101a1 es un extremo de salida negativa del ramal. Esto no se describe en la descripción de las siguientes realizaciones. La FIGURA 5 es un diagrama esquemático de otro ramal según una realización de esta solicitud.

[0073] El ramal puede incluir una pluralidad de ramales mostrados en la FIGURA 4. Por lo tanto, se incluyen al menos dos unidades fotovoltaicas, por ejemplo, 101a1, 101a2... y 101ai en secuencia.

[0074] Se puede entender que el ramal en esta realización de esta solicitud es un concepto en el campo de la electricidad, y se refiere a una línea a través de la que fluye una corriente de ramal para acumularse en un bus de corriente continua. Usando todavía la FIGURA 5 como ejemplo, una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a1 puede denominarse un ramal, y una línea formada conectando en paralelo la unidad fotovoltaica 101a1 y la unidad fotovoltaica 101a2 también se puede denominar ramal. Los extremos de salida positiva de todas las unidades fotovoltaicas se acumulan para formar un extremo de salida positiva del ramal, y los extremos de salida negativa de todas las unidades fotovoltaicas se acumulan para formar un extremo de salida negativa del ramal.

[0075] El "ramal" en las siguientes realizaciones se refiere específicamente a un término general para todos los ramales mostrados en la FIGURA 4 y la FIGURA 5, en otras palabras, un término general de todos los ramales excepto un tronco (bus de corriente continua).

[0076] A continuación se proporciona una descripción usando un ejemplo en el que un sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye un convertidor CC-CC. Cuando el sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye una pluralidad de convertidores CC-CC, un principio es similar, y en esta solicitud no se describen detalles.

[0077] La FIGURA 6 es un diagrama esquemático de un sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección. El sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye unidades fotovoltaicas 101, interruptores de protección S<1>a S<m>+<n>, y un convertidor CC-CC 200.

[0078] El convertidor CC-CC 200 incluye una interfaz, un bus de corriente continua y un circuito CC-CC 201.

[0079] El convertidor CC-CC 200 se puede conectar a las unidades fotovoltaicas usando la interfaz. Una cantidad de unidades fotovoltaicas que se conectan a una misma interfaz no se limita específicamente en esta solicitud. Cuando una interfaz se conecta a una pluralidad de unidades fotovoltaicas, la pluralidad de unidades fotovoltaicas se conecta en paralelo para formar el ramal mostrado en la FIGURA 5, y entonces se conectan a la interfaz.

[0080] Cada unidad fotovoltaica incluye al menos un módulo fotovoltaico.

[0081] Cada interruptor de protección incluye un dispositivo de liberación y un dispositivo de conmutación que se conectan en serie. El dispositivo de liberación se configura para: cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una línea en la que se encuentra el dispositivo de liberación, controlar el dispositivo de conmutación a desconectar. En otras palabras, en este caso, el interruptor de protección se desconecta, y una interfaz de entrada de una línea en la que se encuentra el interruptor de protección se desconecta del bus de corriente continua, para cortar la línea con el fallo de cortocircuito.

[0082] Usando la FIGURA 6 como ejemplo, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una única unidad fotovoltaica y la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar una corriente de salida de otra unidad fotovoltaica normal, un valor de i en la figura es 2.

[0083] Para otro ejemplo, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una única unidad fotovoltaica y la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar corrientes de salida de otras dos unidades fotovoltaicas normales, el valor de i en la figura es 3.

[0085] Un valor específico de i se determina en función de un valor de tolerancia de corriente real de la unidad fotovoltaica. Esto no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud. Cabe señalar que, la ilustración en la FIGURA 6 es meramente para facilitar el dibujo y la descripción. Las i unidades fotovoltaicas en la figura se pueden conectar en paralelo dentro del convertidor CC-CC 200, o pueden conectarse primero externamente en paralelo a una interfaz para conectar el bus de corriente continua.

[0087] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de todos los ramales se acumulan en el bus de corriente continua. Por lo tanto, un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal. Un sentido de corriente es fluyendo desde un electrodo positivo de una unidad fotovoltaica a un bus de corriente continua positiva.

[0089] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en cualquier ramal, corrientes de salida de todos los otros ramales normales fluyen al ramal con el fallo de cortocircuito, y ocurre una corriente inversa en el ramal con el fallo de cortocircuito. Cuando un valor de M+N es mayor que 2, una sobrecorriente además ocurre en el ramal con el fallo de cortocircuito.

[0091] El dispositivo de liberación se conecta mecánicamente al dispositivo de conmutación, y se configura para liberar un mecanismo de sostenimiento cuando se induce una acción de protección, de modo que el dispositivo de conmutación se desconecta automáticamente. Un principio del dispositivo de liberación es de la siguiente manera: Cuando ocurre una corriente inversa o una sobrecorriente en un ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación a desconectar, para proteger la unidad fotovoltaica y la línea.

[0093] El circuito CC-CC 201 puede ser específicamente un circuito reforzador (Boost), un circuito reductor (Buck) o un circuito reductor-reforzador (Buck-Boost).

[0095] En conclusión, según el sistema fotovoltaico de generación de potencia, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que la interfaz se desconecta del bus de corriente continua, y la unidad fotovoltaica se conecta a la interfaz se desconecta del bus de corriente continua. Por lo tanto, una unidad fotovoltaica conectada a otra interfaz tiene como salida una corriente a una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito, protegiendo de ese modo contra daños la unidad fotovoltaica y la línea. En función de una acción de protección inducida por el dispositivo de conmutación bajo el control del dispositivo de liberación, no se requiere circuito de control adicional, y la dificultad desprendible implementación de la solución se reduce. Adicionalmente, como ya no se usa un fusible, originalmente se usa un mazo en Y para poder disponer el fusible integrado en un lado de unidad fotovoltaica en lugar de disponerse por debajo de un inversor fotovoltaico o una caja combinadora de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia, de modo que además se reducen los costes de cable.

[0097] El dispositivo de liberación puede implementarse de diferentes maneras. Por ejemplo: En algunas realizaciones, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando una corriente inversa en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte. En algunas otras realizaciones, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte. En todavía algunas otras realizaciones, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación térmico. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0099] A continuación se describe específicamente una implementación del sistema fotovoltaico de generación de potencia.

[0101] A continuación se proporciona primero una descripción usando un ejemplo en el que un convertidor CC-CC se conecta a dos unidades fotovoltaicas.

[0103] La FIGURA 7 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0104] El convertidor CC-CC 200 se conecta a dos unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 usando una interfaz.

[0105] Las dos unidades fotovoltaicas se conectan a la interfaz del convertidor CC-CC 200. Después de conectarse en paralelo dentro del convertidor CC-CC 200, las dos unidades fotovoltaicas se conectan a un circuito CC-CC 201 usando un interruptor de corriente continua 102. El interruptor de corriente continua 102 se configura para proteger el circuito. En algunas realizaciones, puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer el interruptor de corriente continua 102.

[0107] Cada unidad fotovoltaica se conecta además en serie a un interruptor de protección S1.

[0109] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de las dos unidades fotovoltaicas se acumulan en un bus de corriente continua. Un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto A o un punto B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto C o un punto D).

[0111] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, una corriente de salida de la otra unidad fotovoltaica normal fluye a la unidad fotovoltaica cortocircuitada. Como resultado, ocurre una corriente inversa en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito.

[0113] En este caso, un dispositivo de liberación puede ser un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando una corriente inversa en un ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla un dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0114] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a1, un interruptor de protección S1 se desconecta para desconectar el ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a1, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea. Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a2, un interruptor de protección S2 se desconecta para desconectar el ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a2, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea.

[0116] En algunas realizaciones, un interruptor de protección se puede conectar en serie a un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica, o se puede conectar en serie a un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica. Como alternativa, un interruptor de protección se puede conectar en serie a cada uno de un extremo de salida positiva y un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica para implementar control de redundancia. Esto no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud.

[0118] En algunas otras realizaciones, cuando un circuito CC-CC se conecta a únicamente dos unidades fotovoltaicas, cualquiera de los interruptores de protección S1 y S2 puede ser cancelado. Por ejemplo, después de cancelarse S1, cuando la unidad fotovoltaica 101a1 tiene un cortocircuito, la unidad fotovoltaica 101a2 transmite una corriente al ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101 a1, pero la corriente está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1. Por lo tanto, la unidad fotovoltaica 101a1 no se daña. Cuando la unidad fotovoltaica 101a2 tiene un cortocircuito, el interruptor de protección S2 se desconecta para proteger el circuito.

[0120] En conclusión, cuando el dispositivo de conmutación del sistema fotovoltaico de generación de potencia la interfaz se desconecta del bus de corriente continua, y la unidad fotovoltaica se conecta a la interfaz se desconecta del bus de corriente continua. Por lo tanto, una unidad fotovoltaica conectada a otra interfaz tiene como salida una corriente a una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito, protegiendo de ese modo contra daños la unidad fotovoltaica y la línea. En función de una acción de protección inducida por el dispositivo de conmutación bajo el control del dispositivo de liberación, no se requiere circuito de control adicional, y la dificultad desprendible implementación de la solución se reduce. Adicionalmente, como ya no se usa un fusible, originalmente se usa un mazo en Y para poder disponer el fusible integrado en un lado de unidad fotovoltaica en lugar de disponerse por debajo de un inversor fotovoltaico o una caja combinadora de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia, de modo que además se reducen los costes de cable.

[0122] La realización anterior se describe usando un ejemplo en el que cada convertidor CC-CC se conecta a unidades fotovoltaicas usando dos interfaces de entrada. Sin embargo, actualmente, para mejorar una ratio de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia, tres, cuatro e incluso más interfaces de entrada pueden disponerse usualmente en cada convertidor CC-CC para conectar unidades fotovoltaicas. A continuación se describe primero un principio de trabajo para un caso en el que tres interfaces de entrada se disponen en cada convertidor CC-CC.

[0124] La FIGURA 8 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0126] Tres unidades fotovoltaicas se conectan respectivamente a las tres interfaces de entrada del convertidor CC-CC. Después de que las tres unidades fotovoltaicas se conectan cada una en serie a un interruptor de protección dentro del convertidor CC-CC, las tres unidades fotovoltaicas se conectan en paralelo y entonces se conectan a un circuito CC-CC 201 usando un interruptor de corriente continua 102. El interruptor de corriente continua 102 se configura para proteger el circuito. En una aplicación real, puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer el interruptor de corriente continua 102.

[0128] Una unidad fotovoltaica 101a1 se conecta en serie a un interruptor de protección S1, una unidad fotovoltaica 101a2 se conecta en serie a un interruptor de protección S2, y una unidad fotovoltaica 101a3 se conecta en serie a un interruptor de protección S3.

[0130] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de salida de las tres unidades fotovoltaicas se acumulan en un bus de corriente continua. Por lo tanto, un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto A o un punto B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto C, un punto D o un punto E). En este caso, un sentido de corriente del punto C, el punto D y el punto E puede establecerse como sentido de corriente preestablecido, por ejemplo, establecerse como sentido positivo.

[0132] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, se asume que el fallo de cortocircuito ocurre en una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3 y una única unidad fotovoltaica puede tolerar una corriente inversa transmitida desde únicamente otro ramal.

[0134] En este caso, corrientes de salida de las otras dos unidades fotovoltaicas normales fluyen a la unidad fotovoltaica 101a3 con el fallo de cortocircuito. Como resultado, ocurre una sobrecorriente en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3 y ocurre una corriente inversa (opuesta al sentido de corriente del punto E).

[0136] En una implementación posible, un dispositivo de liberación S3 es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando la corriente inversa en el ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101 a3 es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla un dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0138] En otra implementación posible, un dispositivo de liberación S3 es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3, el dispositivo de liberación controla un dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0140] En todavía otra implementación posible, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación térmico. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3, el dispositivo de liberación controla un dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0142] Una interfaz de entrada puede como alternativa conectarse en serie a dos interruptores de protección y entonces al bus de corriente continua dentro del convertidor CC-CC. En este caso, los dos interruptores de protección pueden usar diferentes tipos de dispositivos de liberación.

[0144] Después de que S3 se desconecta, la unidad fotovoltaica 101a1 y la unidad fotovoltaica 101a2 pueden seguir trabajando normalmente, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea.

[0146] La realización anterior se describe usando un ejemplo en el que tres interfaces de entrada se disponen en cada convertidor CC-CC. A continuación se describe un principio para un caso de que cuatro interfaces de entrada se disponen correspondientemente en cada convertidor CC-CC.

[0148] La FIGURA 9 es un diagrama esquemático de incluso otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud.

[0150] Cada una de las cuatro unidades fotovoltaicas se conecta a un puerto de entrada del convertidor CC-CC y entonces se conecta en serie a un interruptor de protección. Posteriormente, las cuatro unidades fotovoltaicas se conectan en paralelo a un circuito CC-CC 201.

[0152] Específicamente, extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas se acumulan y entonces se conectan a un interruptor de protección S1. Un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica 101a1 se conecta a un interruptor de protección S3. Un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica 101a2 se conecta a un interruptor de protección S2. Un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica 101a3 se conecta a un interruptor de protección S4. Un extremo de salida negativa de una unidad fotovoltaica 101a4 se conecta a un interruptor de protección S5.

[0154] En algunas realizaciones que no caen dentro de la materia de asunto para la que se busca protección, puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer el interruptor de protección S1 de la FIGURA 9.

[0155] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de las cuatro unidades fotovoltaicas se acumulan en el bus de corriente continua, y por lo tanto un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto de detección A o B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal (valores absolutos de corrientes de detección de puntos de detección C, D, E, y F).

[0157] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, las corrientes de salida de las otras unidades fotovoltaicas normales fluyen a la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito. Como resultado, se produce una sobrecorriente y una corriente inversa en un ramal defectuoso.

[0159] Que una única unidad fotovoltaica puede tolerar una corriente que fluye desde únicamente otro ramal todavía se usa como ejemplo. En este caso, un dispositivo de liberación de un interruptor de protección en el ramal defectuoso controla un correspondiente dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que el ramal defectuoso se desconecta, y las otras unidades fotovoltaicas pueden seguir trabajando normalmente, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea.

[0161] La FIGURA 10 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0162] Una diferencia entre la implementación mostrada en la FIGURA 10 y la de la FIGURA 9 reside en: Un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a1 y un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a2 se acumulan en un interruptor de protección S1, y se conectan a un bus de corriente continua positiva usando el interruptor de protección S1. Un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a3 y un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a4 se acumulan en un interruptor de protección S6, y se conectan a un bus de corriente continua positiva usando el interruptor de protección S6.

[0164] En este caso, un principio es similar al de la FIGURA 9, y en esta realización de esta solicitud no se describen detalles.

[0166] La FIGURA 11 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0168] Una diferencia entre una manera mostrada en la FIGURA 11 y la de en la FIGURA 9 reside en: Un extremo de salida positiva de cada unidad fotovoltaica se conecta en serie a un interruptor de protección dentro de un convertidor CC-CC y entonces se acumula en un bus de corriente continua positiva. Un extremo de salida negativa de cada unidad fotovoltaica se conecta en serie a un interruptor de protección dentro del convertidor CC-CC y entonces se acumula en un bus de corriente continua negativa. Disponer de manera redundante el interruptor de protección puede además mejorar la seguridad y asegurar que un ramal en el que se encuentra una unidad fotovoltaica se puede desconectar. Un principio específico es similar al de la FIGURA 9, y en esta realización de esta solicitud no se describen detalles.

[0170] En conclusión, cuando el convertidor CC-CC del sistema fotovoltaico de generación de potencia se conecta a cuatro unidades fotovoltaicas usando interfaces, y ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal, un dispositivo de liberación controla un dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que una interfaz se desconecta de un bus de corriente continua, y una unidad fotovoltaica conectada a la interfaz se desconecta del bus de corriente continua. Por lo tanto, una unidad fotovoltaica conectada a otra interfaz no tiene como salida una corriente a una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea contra daños. En función de una acción de protección inducida por el dispositivo de conmutación bajo el control del dispositivo de liberación, no se requiere circuito de control adicional, y la dificultad desprendible implementación de la solución se reduce. Adicionalmente, como ya no se usa un fusible, originalmente se usa un mazo en Y para poder disponer el fusible integrado en un lado de unidad fotovoltaica en lugar de disponerse por debajo de un inversor fotovoltaico o una caja combinadora de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia, de modo que además se reducen los costes de cable.

[0172] La FIGURA 12 es un diagrama esquemático de incluso otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud.

[0174] Las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan en paralelo dentro de un convertidor CC-CC y entonces se conectan a un bus de corriente continua del convertidor CC-CC usando interruptores de protección. Ramales en los que se encuentran respectivamente las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 se conectan cada uno en serie a un interruptor de protección y entonces se conectan al bus de corriente continua del convertidor CC-CC.

[0176] Específicamente, los extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan al bus de corriente continua positiva usando un interruptor de protección S1, y los extremos de salida negativa de las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan a un bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S2.

[0178] En algunas realizaciones que no caen dentro de la materia de asunto para la que se busca protección, puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer el interruptor de protección S2.

[0180] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de todos los ramales se acumulan en el bus de corriente continua, y por lo tanto un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto de detección A o B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal (valores absolutos de corrientes de detección de puntos de detección C, D, E, F, G y H).

[0181] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal, una corriente de salida de un ramal normal fluye al ramal con el fallo de cortocircuito. Como resultado, ocurre una corriente inversa en el ramal con el fallo de cortocircuito.

[0183] Un dispositivo de liberación puede ser un dispositivo de liberación electromagnético. En este caso, un dispositivo de liberación de un interruptor de protección en el ramal defectuoso controla un correspondiente dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que el ramal con el fallo de cortocircuito se desconecta, y otra unidad fotovoltaica puede seguir trabajando normalmente, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea.

[0185] Una descripción específica con referencia a la FIGURA 12 es de la siguiente manera:

[0187] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3, S3 se desconecta. En este caso, se corta la unidad fotovoltaica 101a4, y las unidades fotovoltaicas 101a1, 101a2, y 101a3 pueden trabajar normalmente.

[0189] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a4, S4 se desconecta. En este caso, se corta la unidad fotovoltaica 101a4, y las unidades fotovoltaicas 101a1, 101a2, y 101a3 pueden trabajar normalmente.

[0191] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a1, S1 y S2 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0193] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a2, S1 y S2 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0195] La FIGURA 13 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud.

[0197] Una diferencia entre la implementación mostrada en la FIGURA 13 y la de la FIGURA 12 reside en: Los extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 se acumulan y luego se conectan al bus de corriente continua positiva usando e un interruptor de protección S3, un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica 101a3 se conecta al bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S4, y un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica 101a4 se conecta al bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S5.

[0199] Un principio de trabajo es similar a la descripción correspondiente a la FIGURA 12, y en esta realización de esta solicitud no se describen detalles.

[0201] La FIGURA 14 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud.

[0203] Una diferencia entre la implementación mostrada en la FIGURA 14 y la de la FIGURA 13 reside en: Las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan en paralelo, los extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se acumulan y se conectan a un bus de corriente continua positiva usando un interruptor de protección S1, y los extremos de salida negativa de las mismas se conectan a un bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S4. Un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a3 se conecta al bus de corriente continua positiva usando el interruptor de protección S1, y un extremo de salida negativa de la misma se conecta al bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S2. Un extremo de salida positiva de una unidad fotovoltaica 101a4 se conecta al bus de corriente continua positiva usando un interruptor de protección S3, y un extremo de salida negativa de la misma se conecta al bus de corriente continua negativa usando el interruptor de protección S4.

[0205] Un principio de trabajo es similar a la descripción correspondiente a la FIGURA 12, y en esta realización de esta solicitud no se describen detalles.

[0207] La FIGURA 15 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0209] Las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan directamente en paralelo dentro de un convertidor CC-CC. Los extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas 101a1 y 101a2 se conectan a un bus de corriente continua positiva usando un interruptor de protección S1, y los extremos de salida negativa de las mismas se conectan a un bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S2.

[0211] Las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 se conectan directamente en paralelo dentro del convertidor CC-CC. Los extremos de salida positiva de las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 se conectan al bus de corriente continua positiva usando un interruptor de protección S3, y los extremos de salida negativa de las mismas se conectan al bus de corriente continua negativa usando un interruptor de protección S4.

[0213] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de todos los ramales se acumulan en el bus de corriente continua, y por lo tanto un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto de detección A o B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal (valores absolutos de corrientes de detección de puntos de detección C, D, E, F, G y H).

[0214] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal, una corriente de salida de un ramal normal fluye al ramal con el fallo de cortocircuito. Como resultado, ocurre una corriente inversa en el ramal con el fallo de cortocircuito.

[0216] Un dispositivo de liberación puede ser un dispositivo de liberación electromagnético. En este caso, un dispositivo de liberación de un interruptor de protección en el ramal defectuoso controla un correspondiente dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que el ramal con el fallo de cortocircuito se desconecta, y otra unidad fotovoltaica puede seguir trabajando normalmente, protegiendo de ese modo la unidad fotovoltaica y la línea.

[0218] Una descripción específica con referencia a la FIGURA 15 es de la siguiente manera:

[0220] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a1, S1 y S2 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0222] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a2, S1 y 52 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0224] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a3, S3 y S4 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0226] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica 101a4, S3 y S4 se desconectan. En este caso, una entrada de corriente de la unidad fotovoltaica 101a2 está dentro de un intervalo de tolerancia de la unidad fotovoltaica 101a1, y las unidades fotovoltaicas 101a3 y 101a4 pueden trabajar normalmente.

[0228] En algunas realizaciones, puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer al menos uno de los interruptores de protección S1 y S2, o puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer al menos uno de los interruptores de protección S3 y S4, o puede realizarse una conexión directa en lugar de disponer uno cualquiera de los interruptores de protección S1 y S2 y uno cualquiera de los interruptores de protección 53 y S4, para reducir una cantidad de interruptores de protección conectados en serie, reduciendo de ese modo los costes.

[0230] Las realizaciones anteriores describen los principios de trabajo para los casos en que cada convertidor CC-CC incluye tres interfaces de entrada y los casos en los que cada convertidor CC-CC incluye cuatro interfaces de entrada. En algunas realizaciones, cada convertidor CC-CC puede conectarse como alternativa correspondientemente a más unidades fotovoltaicas. A continuación se describe específicamente un principio de trabajo para un caso en el que una cantidad de unidades fotovoltaicas conectadas a cada convertidor CC-CC es mayor que cuatro.

[0232] La FIGURA 16 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0233] Un convertidor CC-CC se provee de M interfaces de entrada para conectar a unidades fotovoltaicas, y cada interfaz se conecta a una unidad fotovoltaica para formar M ramales de unidad fotovoltaica de primer tipo. M es un entero mayor o igual a 3.

[0235] Cuando la unidad fotovoltaica se conecta en serie a un interruptor de protección, el interruptor de protección se conecta en serie a un extremo de salida positiva o un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica. Cuando la unidad fotovoltaica se conecta en serie a dos interruptores de protección, los interruptores de protección se conectan en serie a un extremo de salida positiva y un extremo de salida negativa de la unidad fotovoltaica para implementar protección de redundancia.

[0237] Las M unidades fotovoltaicas se conectan cada una en serie a un interruptor de protección, y entonces se conectan en paralelo a un bus de corriente continua del convertidor CC-CC.

[0239] Cuando no hay fallo de cortocircuito, las corrientes de todas las unidades fotovoltaicas se acumulan en el bus de corriente continua, y un valor absoluto de una corriente del bus de corriente continua (un valor absoluto de una corriente de detección de un punto de detección A o un punto de detección B) es mayor que un valor absoluto de una corriente de cualquier ramal.

[0241] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, una corriente de salida de otra unidad fotovoltaica normal fluye a un ramal en el que se encuentra la unidad fotovoltaica cortocircuitada. Como resultado, se produce una sobrecorriente y una corriente inversa en el ramal defectuoso.

[0243] En este caso, un dispositivo de liberación en el ramal defectuoso controla un correspondiente dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que el ramal defectuoso se desconecta, y otra unidad fotovoltaica puede seguir trabajando normalmente.

[0245] La FIGURA 17 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0247] Cada i unidades fotovoltaicas se conectan directamente en paralelo dentro de un convertidor CC-CC. Posteriormente, las i unidades fotovoltaicas se conectan en serie a al menos un interruptor de protección y entonces se conectan a un bus de corriente continua del convertidor CC-CC. N es un entero mayor o igual a 2.

[0248] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una única unidad fotovoltaica, cuando la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar una corriente de salida de otra unidad fotovoltaica normal, un valor de i es 2; o cuando la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar corrientes de salida de dos otras unidades fotovoltaicas normales, un valor de i es 2 o 3.

[0250] La FIGURA 18 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0252] M unidades fotovoltaicas se conectan cada una en serie a al menos un interruptor dentro de un convertidor CC-CC, y entonces se conectan a un bus de corriente continua.

[0254] i unidades fotovoltaicas se conectan directamente en paralelo dentro del convertidor CC-CC. Posteriormente, las i unidades fotovoltaicas se conectan en serie a al menos un interruptor de protección y entonces se conectan al bus de corriente continua del convertidor CC-CC. N es un entero mayor o igual a 2.

[0256] Cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una única unidad fotovoltaica, cuando la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar una corriente de salida de otra unidad fotovoltaica normal, un valor de i es 2; o cuando la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar corrientes de salida de dos otras unidades fotovoltaicas normales, un valor de i es 2 o 3.

[0258] Además, la FIGURA 19 es un diagrama esquemático de otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0259] Una unidad fotovoltaica y un dispositivo protector se pueden conectar en serie o en paralelo, y entonces conectarse a un convertidor CC-CC. La figura se ilustra usando un ejemplo en el que una de cada dos de las i unidades fotovoltaicas se conectan en paralelo usando entremedio un dispositivo protector. En algunas realizaciones, el dispositivo protector puede como alternativa conectarse en serie a una unidad fotovoltaica.

[0260] Un dispositivo protector Q puede ser uno o una combinación de un fusible, un optimizador y una caja de desconexión, o puede ser otro componente que puede proteger un circuito cuando ocurre un fallo de cortocircuito en el circuito. Esto no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud.

[0262] Un valor de k en la figura se puede determinar en función de un caso real. Esto no se limita específicamente en esta realización de esta solicitud.

[0264] En este caso, un dispositivo de liberación se configura además para impedir al dispositivo protector inducir una acción de protección cuando se controla un dispositivo de conmutación a desconectar. En otras palabras, cuando se reconstruye un sistema fotovoltaico de generación de potencia que usa el dispositivo protector, puede no ser necesario retirar el dispositivo protector, y puede conectarse directamente al convertidor CC-CC.

[0265] Cabe señalar que, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una única unidad fotovoltaica, y la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar una corriente de salida de otra unidad fotovoltaica normal, para evitar inducir la acción de protección del dispositivo protector, un valor de i es 2. Cuando la unidad fotovoltaica defectuosa puede tolerar corrientes de salida de dos otras unidades fotovoltaicas normales, para evitar inducir la acción de protección del dispositivo protector, el valor de i es 2 o 3.

[0267] La FIGURA 20 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0269] El sistema fotovoltaico de generación de potencia mostrado en la figura incluye X convertidores CC-CC 200, e incluye además un convertidor CC-CA 300. El convertidor CC-CA también se puede denominar inversor.

[0270] El convertidor CC-CA y la pluralidad de convertidores CC-CC forma un inversor 20, que es un inversor de string.

[0271] Puertos de salida positiva de los X convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de entrada positiva del convertidor CC-CA 300, y puertos de salida negativa de los X convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de entrada negativa del convertidor CC-CA 300.

[0273] Una salida de corriente alterna del inversor 20 se acumula después de fluir a través de una caja combinadora de corriente alterna o una caja de interruptores, y entonces alcanza una red de energía eléctrica de corriente alterna después de ser transformada por un transformador.

[0275] La FIGURA 21 es un diagrama esquemático de todavía otro sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección.

[0277] X convertidores CC-CC 200 incluidos en el sistema fotovoltaico de generación de potencia mostrado en la figura forma una caja combinadora de corriente continua 30. Puertos de salida positiva de los X convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo para formar un puerto de salida positiva de la caja combinadora de corriente continua 30. Puertos de salida negativa de los X convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo para formar un puerto de salida negativa de la caja combinadora de corriente continua 30.

[0279] En algunas realizaciones, la caja combinadora de corriente continua 30 es una caja combinadora reforzadora de MPPT, y el extremo de salida positiva y el extremo de salida negativa de la caja combinadora de corriente continua 30 se conectan respectivamente a un extremo de entrada positiva y un extremo de entrada negativa de un inversor centralizado 400.

[0281] El inversor centralizado 400 se configura para convertir, en una salida de corriente continua, una única entrada de corriente continua desde un lado de corriente continua o una pluralidad de entradas de corriente continua que van desde el lado de corriente continua y que se conectan en paralelo. Usualmente, se usa conversión de potencia CC-CA monofásica. La salida de corriente alterna del inversor centralizado 400 fluye a través de un transformador y entonces se acumula en una red de energía eléctrica de corriente alterna.

[0283] Sobre la base de los sistemas de generación de potencia fotovoltaica proporcionado en las realizaciones anteriores, una realización de esta solicitud proporciona además un inversor fotovoltaico, que se describe específicamente descrito más adelante con referencia a los dibujos adjuntos.

[0284] La FIGURA 22 es un diagrama esquemático de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud. El inversor fotovoltaico 20 mostrado en la figura incluye un interruptor de protección (no se muestra en la figura), un convertidor CC-CA 300 y una pluralidad de convertidores CC-CC 200.

[0285] Un extremo de entrada de cada convertidor CC-CC 200 se conecta a las al menos cuatro unidades fotovoltaicas (en la figura se ilustran dos unidades fotovoltaicas 101), y cada unidad fotovoltaica incluye al menos un módulo fotovoltaico.

[0286] Cada convertidor CC-CC 200 incluye un bus de corriente continua, un circuito CC-CC, y al menos cuatro interfaces de entrada.

[0287] Cada interfaz de entrada incluye una interfaz de entrada positiva y una interfaz de entrada negativa.

[0288] La interfaz de entrada se configura para conectarse a las unidades fotovoltaicas. La interfaz de entrada positiva se conecta a un bus de corriente continua positiva dentro de inversor fotovoltaico 20, y la interfaz de entrada negativa se conecta a un bus de corriente continua negativa dentro del inversor fotovoltaico.

[0289] Puertos de salida positiva de la pluralidad de convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de entrada positiva del convertidor CC-CA 300, y puertos de salida negativa de la pluralidad de convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de entrada negativa del convertidor CC-CA 300.

[0290] El interruptor de protección incluye un dispositivo de liberación y un dispositivo de conmutación. El dispositivo de liberación se configura para: cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una línea en la que se encuentra el dispositivo de liberación, controlar el dispositivo de conmutación a desconectar.

[0291] En una implementación posible, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando una corriente inversa en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0292] En otra implementación posible, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0293] En todavía otra implementación posible que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación térmico. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0294] Según el inversor fotovoltaico, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que la interfaz se desconecta del bus de corriente continua, y la unidad fotovoltaica se conecta a la interfaz se desconecta del bus de corriente continua. Por lo tanto, una unidad fotovoltaica conectada a otra interfaz tiene como salida una corriente a una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito, protegiendo de ese modo contra daños la unidad fotovoltaica y la línea. En función de una acción de protección inducida por el dispositivo de conmutación bajo el control del dispositivo de liberación, no se requiere circuito de control adicional, y la dificultad desprendible implementación de la solución se reduce. Adicionalmente, como ya no se usa un fusible, un mazo de cables en Y usado originalmente para un fusible integrado puede disponerse en un lado de unidad fotovoltaica en lugar de disponerse por debajo del inversor fotovoltaico del sistema fotovoltaico de generación de potencia. Por lo tanto, los costes de cables se reducen aún más.

[0295] Sobre la base de los sistemas de generación de potencia fotovoltaica proporcionados en las realizaciones anteriores, una realización de esta solicitud proporciona además una caja combinadora de corriente continua, que se describe específicamente más adelante con referencia a los dibujos adjuntos.

[0296] La FIGURA 23 es un diagrama esquemático de una caja combinadora de corriente continua según una realización de esta solicitud.

[0297] La caja combinadora de corriente continua 30 incluye un interruptor de protección (no se muestra en la figura) y una pluralidad de convertidores CC-CC 200.

[0298] Un extremo de entrada de cada convertidor CC-CC se conecta a las al menos cuatro unidades fotovoltaicas (en la figura se ilustran dos unidades fotovoltaicas 101), y cada unidad fotovoltaica incluye al menos un módulo fotovoltaico.

[0299] Cada convertidor CC-CC incluye un bus de corriente continua, un circuito CC-CC y al menos cuatro interfaces de entrada. Cada interfaz de entrada incluye una interfaz de entrada positiva y una interfaz de entrada negativa. La interfaz de entrada se configura para conectarse a las unidades fotovoltaicas. La interfaz de entrada positiva se conecta a un bus de corriente continua positiva dentro de la caja combinadora de corriente continua 30, y la interfaz de entrada negativa se conecta a un bus de corriente continua negativa dentro de la caja combinadora de corriente continua 30.

[0301] Puertos de salida positiva de la pluralidad de convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de salida positiva de la caja combinadora de corriente continua 30, y puertos de salida negativa de la pluralidad de convertidores CC-CC 200 se conectan en paralelo a un puerto de salida negativa de la caja combinadora de corriente continua 30.

[0303] El interruptor de protección incluye un dispositivo de liberación y un dispositivo de conmutación. El dispositivo de liberación se configura para: cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una línea en la que se encuentra el dispositivo de liberación, controlar el dispositivo de conmutación a desconectar.

[0305] En una implementación posible, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando una corriente inversa en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0307] En otra implementación posible, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0309] En todavía otra implementación posible que no cae dentro de la materia de asunto para la que se busca protección, el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación térmico. Cuando ocurre una sobrecorriente en el ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para que se desconecte.

[0311] En algunas realizaciones, al menos una de la interfaz de entrada positiva o la interfaz de entrada negativa de cada interfaz de entrada se conecta en serie al interruptor de protección dentro de la caja combinadora de corriente continua 30.

[0313] Según la caja combinadora de corriente continua, cuando ocurre un fallo de cortocircuito en una unidad fotovoltaica, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación a desconectar, de modo que la interfaz se desconecta del bus de corriente continua, y la unidad fotovoltaica se conecta a la interfaz se desconecta del bus de corriente continua. Por lo tanto, una unidad fotovoltaica conectada a otra interfaz tiene como salida una corriente a una línea en la que se encuentra la unidad fotovoltaica con el fallo de cortocircuito, protegiendo de ese modo contra daños la unidad fotovoltaica y la línea. En función de una acción de protección inducida por el dispositivo de conmutación bajo el control del dispositivo de liberación, no se requiere circuito de control adicional, y la dificultad desprendible implementación de la solución se reduce. Adicionalmente, como ya no se usa un fusible, un mazo de cables en Y usado originalmente para un fusible integrado puede disponerse en un lado de unidad fotovoltaica en lugar de disponerse por debajo de la caja combinadora de corriente continua del sistema fotovoltaico de generación de potencia. Por lo tanto, los costes de cables se reducen aún más.

[0315] Se debe entender que, en esta solicitud, "al menos uno" significa uno o más, y "una pluralidad de" significa dos o más. El término "y/o" se utiliza para describir una relación de asociación entre objetos asociados e indica que pueden existir tres relaciones. Por ejemplo, "A y/o B" pueden indican los siguientes tres casos: Únicamente A existe, únicamente B existe, y ambos A y B existen, donde A y B pueden ser singulares o plurales. El carácter "/" generalmente indica una relación "o" entre los objetos asociados. "Al menos uno de los siguientes elementos (componentes)" o una expresión similar indica cualquier combinación de estos elementos, incluida cualquier combinación de elementos (componentes) singulares o elementos (componentes) plurales. Por ejemplo, al menos un elemento (pieza) de a, b o c puede representar a, b, c, "a y b", "a y c", "b y c", o "a, b y c", donde a, b, y c pueden ser singulares o plurales.

[0317] Las realizaciones anteriores meramente pretenden describir las soluciones técnicas de esta solicitud, pero no limitar esta solicitud. Aunque esta solicitud se describe en detalle con referencia a las realizaciones anteriores, un experto en la técnica debe entender que todavía pueden hacerse modificaciones a las soluciones técnicas descritas en las realizaciones anteriores sin salir del alcance de las reivindicaciones.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un sistema fotovoltaico de generación de potencia, en donde el sistema fotovoltaico de generación de potencia comprende una pluralidad de convertidores CC-CC (200) y una pluralidad de unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4),

en donde cada convertidor CC-CC (200) comprende una pluralidad de interruptores de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>), un bus de corriente continua, un circuito CC-CC (201), y una pluralidad de interfaces de entrada;

mientras que cada una de las interfaces de entrada se conecta a una respectiva unidad fotovoltaica (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) de modo que cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conectan a cuatro interfaces de entrada de la pluralidad de interfaces de entrada;

cada unidad fotovoltaica (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) comprende al menos un módulo fotovoltaico y tiene un extremo de salida positiva y un extremo de salida negativa;

estas cuatro interfaces de entrada se conectan al bus de corriente continua usando los interruptores de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>), de modo que se forman ramales que conectan las unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) en paralelo al bus de corriente continua;

el bus de corriente continua se conecta a un extremo de entrada del circuito CC-CC (201), y un extremo de salida del circuito CC-CC (201) es un extremo de salida del convertidor CC-CC (200); mientras que puertos de salida positiva de los extremos de salida de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan en paralelo, y puertos de salida negativa de los extremos de salida de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan en paralelo;

cada interruptor de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>) comprende un dispositivo de liberación y un dispositivo de conmutación que se conectan en serie, por lo que el dispositivo de liberación se conecta mecánicamente al dispositivo de conmutación, mientras que el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético; y

el dispositivo de liberación se configura para liberar un mecanismo de sostenimiento cuando se induce una acción de protección, de modo que el dispositivo de conmutación se desconecta automáticamente; en donde un principio del dispositivo de liberación es de la siguiente manera:

cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación y una corriente inversa que fluye a través del ramal es mayor que un primer valor de corriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para desconectar el ramal del bus de corriente continua;

en donde

• extremos de salida de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces todos se conectan a un único interruptor de protección (S<1>), y cada uno de los respectivos extremos de salida opuestos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<2>, S<3>, S<4>, S<5>); o • extremos de salida de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces todos se conectan a un único interruptor de protección (S<1>), y dos de los respectivos extremos de salida opuestos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conectan a un mismo interruptor de protección (S<2>) y cada uno de los otros dos extremos de salida opuestos se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<3>, S<4>); o • extremos de salida de dos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1,101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces se conectan a un interruptor de protección (S<1>), y respectivos extremos de salida opuestos se acumulan y conectan a un mismo interruptor de protección (S<2>), y en donde extremos de salida de las otras dos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces, se conectan a otro interruptor de protección (S<3>), y cada uno de los respectivos extremos de salida opuestos se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<4>, S<5>); o

• extremos de salida de tres de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces se conectan a un interruptor de protección (S<1>) y un extremo de salida de la restante de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a otro interruptor de protección (S<3>), y tres respectivos extremos de salida opuestos de otras tres de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conectan a un mismo interruptor de protección (S<4>) y el respectivo extremo de salida opuesto de la restante de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<2>).

2. El sistema fotovoltaico de generación de potencia según la reivindicación 1, en donde cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación y una corriente inversa que fluye a través del ramal es una sobrecorriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para desconectar.

3. El sistema fotovoltaico de generación de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el sistema fotovoltaico de generación de potencia comprende un convertidor CC-CA (300), y el convertidor CC-CA (300) y la pluralidad de convertidores CC-CC (200) forman un inversor (20); y los puertos de salida positiva conectados en paralelo de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan a un puerto de entrada positiva del convertidor CC-CA (300), y los puertos de salida negativa conectados en paralelo de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan a un puerto de entrada negativa del convertidor CC-CA (300).

4. El sistema fotovoltaico de generación de potencia según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde la pluralidad de convertidores CC-CC (200) forman una caja combinadora de corriente continua; y los puertos de salida positiva conectados en paralelo de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) forman un puerto de salida positiva de la caja combinadora de corriente continua; y

los puertos de salida negativa conectados en paralelo de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) forman un puerto de salida negativa de la caja combinadora de corriente continua.

5. El aparato de conversión de potencia fotovoltaica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el sistema fotovoltaico de generación de potencia comprende además un dispositivo protector; el dispositivo protector se conecta en serie o en paralelo una de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4); y

el dispositivo de liberación se configura además para: cuando se controla el dispositivo de conmutación para desconectar, impedir que el dispositivo protector induzca una acción de protección.

6. El sistema fotovoltaico de generación de potencia según la reivindicación 5, en donde el dispositivo protector comprende al menos uno de los siguientes:

un fusible, un optimizador y una caja de desconexión.

7. Un inversor fotovoltaico (20), configurado para conectar a unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4), en donde cada unidad fotovoltaica (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) comprende al menos un módulo fotovoltaico y tiene un extremo de salida positiva y un extremo de salida negativa, y en donde el inversor fotovoltaico (20) comprende un convertidor CC-CA (300) y una pluralidad de convertidores CC-CC (200);

cada convertidor CC-CC (200) comprende una pluralidad de interruptores de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>), un bus de corriente continua, un circuito CC-CC (201), y una pluralidad de interfaces de entrada; mientras que cada una de las interfaces de entrada se configura para conectarse a una respectiva unidad fotovoltaica (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) de modo que cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se pueden conectar a cuatro interfaces de entrada de la pluralidad de interfaces de entrada;

estas cuatro interfaces de entrada se conectan al bus de corriente continua usando los interruptores de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>), de modo que se pueden formar ramales que conectan las unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) en paralelo al bus de corriente continua;

el bus de corriente continua se conecta a un extremo de entrada del circuito CC-CC (201), y un extremo de salida del circuito CC-CC (201) es un extremo de salida del convertidor CC-CC (200); puertos de salida positiva de los extremos de salida de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan en paralelo a un puerto de entrada positiva del convertidor CC-CA (300), y puertos de salida negativa de los extremos de salida de la pluralidad de convertidores CC-CC (200) se conectan en paralelo a un puerto de entrada negativa del convertidor CC-CA (300);

cada interruptor de protección (S<1>, S<2>, S<3>, S<4>, S<5>) comprende un dispositivo de liberación y un dispositivo de conmutación que se conectan en serie;

por lo que el dispositivo de liberación se conecta mecánicamente al dispositivo de conmutación, mientras que el dispositivo de liberación es un dispositivo de liberación electromagnético; y

en donde el convertidor CC-CC se configura de manera que:

• extremos de salida de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces todas se conectan a un único interruptor de protección (S<1>), y cada uno de respectivos extremos de salida opuestos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a un interruptor de protección (S<2>, S<3>, S<4>, S<5>); o

• extremos de salida de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces todos se conectan a un único interruptor de protección (S<1>), y dos de los

respectivos extremos de salida opuestos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101 a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conectan a un mismo interruptor de protección (S<2>) y cada uno de los otros dos extremos de salida opuestos se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<3>, S<4>); o • extremos de salida de dos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1,101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces se conectan a un interruptor de protección (S<1>), y respectivos extremos de salida opuestos se acumulan y conectan a un mismo interruptor de protección (S<2>), y en donde extremos de salida de las otras dos de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces, se conectan a otro interruptor de protección (S<3>), y cada uno de los respectivos extremos de salida opuestos se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<4>, S<5>); o

• extremos de salida de tres de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se acumulan y entonces se conectan a un interruptor de protección (S<1>) y un extremo de salida de la restante de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a otro interruptor de protección (S<3>), y tres respectivos extremos de salida opuestos de otras tres de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conectan a un mismo interruptor de protección (S<4>) y el respectivo extremo de salida opuesto de la restante de las cuatro unidades fotovoltaicas (101a1, 101a2, 101a3, 101a4) se conecta a un respectivo interruptor de protección (S<2>).

8. El inversor fotovoltaico según la reivindicación 7, en donde cuando ocurre un fallo de cortocircuito en un ramal en el que se encuentra el dispositivo de liberación y una corriente inversa que fluye a través del ramal es una sobrecorriente, el dispositivo de liberación controla el dispositivo de conmutación para desconectar.