IT202000021976A1

IT202000021976A1 - DEVICE FOR THE REGULATION OF THE CHARGE FROM PHOTOVOLTAIC SOURCE

Info

Publication number: IT202000021976A1
Application number: IT102020000021976A
Authority: IT
Inventors: Massimo Lesa; Roberto Gregoric
Original assignee: Era S R L
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2022-03-17
Also published as: WO2022059045A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention entitled:

"DISPOSITIVO PER LA REGOLAZIONE DELLA CARICA DA FONTE FOTOVOLTAICA" "DEVICE FOR REGULATING THE CHARGE FROM PHOTOVOLTAIC SOURCE"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un dispositivo per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica. In particolare, il dispositivo pu? essere associato ad un impianto fotovoltaico configurato per caricare una batteria. Sebbene si faccia riferimento ad una fonte fotovoltaica, non ? escluso l?uso di un dispositivo secondo il presente trovato per regolare la carica da fonti diverse da quella fotovoltaica, ad esempio eolica. Embodiments described here refer to a device for regulating the charge from a photovoltaic source. In particular, the device can be associated with a photovoltaic system configured to charge a battery. Although reference is made to a photovoltaic source, isn't it? excluding the use of a device according to the present invention to regulate the charge from sources other than the photovoltaic one, for example wind power.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE ART

Sono noti dispositivi per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica che, in genere, sono elettricamente collegati alla fonte fotovoltaica ed alla batteria da caricare. Devices are known for regulating the charge from a photovoltaic source which are generally electrically connected to the photovoltaic source and to the battery to be charged.

Alcuni dispositivi di tipo noto utilizzano algoritmi per la regolazione della carica del tipo MPPT (Maximum Power Point Tracker), che permettono di caricare la batteria con la fonte fotovoltaica che lavora sempre nel punto di massima potenza erogabile. Infatti, ? noto che il punto di massima potenza erogabile pu? variare in funzione delle cui si trova la fonte fotovoltaica, come ad esempio il grado di radiazione solare e l?ombreggiamento a cui ? sottoposta, lo stato di pulizia e manutenzione ecc. Some devices of the known type use algorithms for charge regulation of the MPPT (Maximum Power Point Tracker) type, which allow the battery to be charged with the photovoltaic source which always works at the point of maximum deliverable power. Indeed, ? known that the point of maximum power that can be delivered can? vary according to where the photovoltaic source is located, such as for example the degree of solar radiation and the shading at which? subjected, the state of cleanliness and maintenance, etc.

Il principio di funzionamento degli algoritmi MPPT consiste nello scansionare una curva I-V, o di lavoro, definita dalle coordinate di corrente e tensione dei punti di lavoro della fonte fotovoltaica e nell? identificare il punto della curva nel quale la potenza erogabile ? massima. The operating principle of the MPPT algorithms consists in scanning an I-V, or working curve, defined by the current and voltage coordinates of the working points of the photovoltaic source and in the identify the point of the curve in which the deliverable power ? maximum.

In genere, la scansione della curva viene effettuata mediante lo stesso hardware usato per la regolazione della carica della batteria. Typically, curve scanning is performed using the same hardware used for battery charge regulation.

Un inconveniente dei dispositivi noti ? che tale scansione ? limitata dalla tensione della batteria collegata alla fonte fotovoltaica. Infatti, nei dispositivi noti, la scansione parte da una tensione minima, imposta della batteria, fino alla tensione a vuoto della fonte fotovoltaica. In questo modo si ottiene una curva I-V che descrive solo parzialmente i punti di lavoro della fonte fotovoltaica. A drawback of known devices? that this scan ? limited by the voltage of the battery connected to the photovoltaic source. In fact, in known devices, the scan starts from a minimum voltage, imposed by the battery, up to the no-load voltage of the photovoltaic source. In this way an I-V curve is obtained which only partially describes the working points of the photovoltaic source.

Ci? pu? essere particolarmente svantaggioso nel caso in cui la fonte fotovoltaica lavori in condizioni non ottimali, ad esempio nel caso di ombreggiamento totale o parziale dei moduli o nel caso di connessioni elettriche danneggiate. Infatti, in questi casi, un dispositivo del tipo noto non ? in grado, nella fase di scansione, di evidenziare tutti i flessi della curva I-V. Ci? pu? risultare in un?erronea determinazione del punto di massima potenza erogabile con una conseguente perdita di efficienza dell?impianto. There? can? be particularly disadvantageous in the event that the photovoltaic source works in non-optimal conditions, for example in the case of total or partial shading of the modules or in the case of damaged electrical connections. In fact, in these cases, a device of the known type is not able, in the scanning phase, to highlight all the inflections of the I-V curve. There? can? result in an erroneous determination of the point of maximum power that can be supplied with a consequent loss of efficiency of the system.

Un ulteriore inconveniente dei dispositivi noti ? che non permettono all?utente di valutare lo stato di salute della fonte fotovoltaica. A further drawback of known devices? which do not allow the user to evaluate the state of health of the photovoltaic source.

Esiste pertanto la necessit? di perfezionare un dispositivo per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica. Is there therefore a need? to perfect a device for regulating the charge from a photovoltaic source which can overcome at least one of the drawbacks of the technique.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di fornire un dispositivo che possa scansionare completamente la curva di funzionamento di una fonte fotovoltaica, senza vincoli dettati dalla batteria collegata. In particular, an object of the present invention ? that of providing a device that can completely scan the operating curve of a photovoltaic source, without constraints dictated by the connected battery.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un dispositivo che possa determinare il punto di massima potenza erogabile della fonte fotovoltaica, anche in condizioni di funzionamento non ottimali. Another object of the present invention ? that of realizing a device that can determine the point of maximum deliverable power of the photovoltaic source, even in non-optimal operating conditions.

Un altro scopo ? quello di mettere a punto un dispositivo che possa fornire informazioni utili ad un utente, ad esempio riguardo lo stato di salute o di funzionamento della fonte fotovoltaica. Another purpose? that of developing a device that can provide useful information to a user, for example regarding the state of health or functioning of the photovoltaic source.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the prior art and to obtain these and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO DISCOVERY DISPLAY

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale. The present found ? expressed and characterized in the independent claims. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the idea of the main solution.

In accordo con i suddetti scopi, viene descritto un dispositivo per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti. In accordance with the above purposes, a device for regulating the charge from a photovoltaic source is described which overcomes the limits of the prior art and eliminates the defects present therein.

Il dispositivo ? configurato per essere elettronicamente collegato ad un fonte fotovoltaica e ad un dispositivo di accumulo di energia elettrica, ovvero una batteria. The device ? configured to be electronically connected to a photovoltaic source and to an electrical energy storage device, i.e. a battery.

In accordo con forme di realizzazione, il dispositivo comprende una sezione intermedia configurata per collegare/separare elettricamente ed in modo selettivo il dispositivo di accumulo dalla fonte fotovoltaica. Inoltre, il dispositivo comprende una sezione di scansione elettricamente collegata alla fonte fotovoltaica ed alla sezione intermedia. Tale sezione di scansione pu? essere configurata per applicare un carico elettrico variabile alla fonte fotovoltaica quando essa ? elettricamente separata dal dispositivo di accumulo. In accordance with embodiments, the device comprises an intermediate section configured to electrically and selectively connect/separate the storage device from the photovoltaic source. Furthermore, the device comprises a scanning section electrically connected to the photovoltaic source and to the intermediate section. This scanning section pu? be configured to apply a variable electrical load to the photovoltaic source when it ? electrically separated from the storage device.

In forme realizzative preferite il dispositivo pu? comprendere un?unit? di controllo e gestione configurata per campionare valori di tensione e corrente del carico elettrico applicato alla fonte fotovoltaica al fine di determinare una curva I-V della fonte fotovoltaica. Per curva I-V s?intende un insieme di punti di lavoro della fonte fotovoltaica, di coordinate di tensione e corrente. In preferred embodiments the device can? understand a? unit? control and management system configured to sample voltage and current values of the electrical load applied to the photovoltaic source in order to determine an I-V curve of the photovoltaic source. I-V curve means a set of work points of the photovoltaic source, voltage and current coordinates.

Vantaggiosamente, in questo modo la scansione della curva I-V non ? limitata dalla tensione del dispositivo di accumulo. Advantageously, in this way the scan of the I-V curve is not? limited by the voltage of the storage device.

La curva I-V campionata pu? essere memorizzata in mezzi di memorizzazione. The sampled I-V curve can be stored in storage media.

Il dispositivo pu? inoltre comprendere una sezione di regolazione elettricamente collegata al dispositivo di accumulo ed alla sezione intermedia. The device can further comprising a regulation section electrically connected to the accumulation device and to the intermediate section.

In alcune forme di realizzazione, la sezione intermedia ? configurata per collegare/separare elettricamente la sezione di scansione e la sezione di regolazione. La sezione di regolazione pu? essere configurata per regolare la carica del dispositivo di accumulo tramite algoritmi del tipo MPPT che fanno riferimento alla curva I-V memorizzata nei mezzi di memorizzazione. In some embodiments, the intermediate section is configured to electrically connect/separate the scanning section and the regulation section. The regulation section can? be configured to regulate the charge of the storage device through algorithms of the MPPT type which refer to the I-V curve stored in the storage means.

In aggiunta, il dispositivo pu? analizzare la curva I-V per rilevare eventuali anomalie al fine di informare un utente sullo stato di salute e/o di funzionamento della fonte fotovoltaica. In addition, the device can analyze the I-V curve to detect any anomalies in order to inform a user about the state of health and/or operation of the photovoltaic source.

Il trovato si riferisce inoltre ad un procedimento di funzionamento per un dispositivo di regolazione della carica da fonte fotovoltaica che prevede di: The invention also refers to an operating method for a device for regulating the charge from a photovoltaic source which provides for:

separare elettricamente una fonte fotovoltaica da un dispositivo di accumulo; electrically separating a photovoltaic source from a storage device;

applicare un carico elettrico variabile alla fonte fotovoltaica elettricamente separata dal dispositivo di accumulo; applying a variable electrical load to the photovoltaic source electrically separated from the storage device;

rilevare in modo periodico valori di tensione e corrente del carico elettrico applicato alla fonte fotovoltaica; periodically detect voltage and current values of the electrical load applied to the photovoltaic source;

memorizzare valori di tensione e corrente rilevati in modo da definire una curva I-V della fonte fotovoltaica. store voltage and current values detected in order to define an I-V curve of the photovoltaic source.

In forme realizzative preferite il procedimento prevedere inoltre di: collegare elettricamente la fonte fotovoltaica ad un dispositivo di accumulo per caricarlo tramite algoritmi del tipo MPPT che fanno riferimento alla curva I-V memorizzata. In preferred embodiments, the method also provides for: electrically connecting the photovoltaic source to an accumulation device to charge it by means of algorithms of the MPPT type which refer to the memorized I-V curve.

In altre forme di realizzazione il procedimento pu? prevedere di: integrare la curva I-V e di confrontare il valore risultante dall?integrazione con un valore di confronto; e/o di: In other embodiments, the method may plan to: integrate the I-V curve and compare the value resulting from the integration with a comparison value; and/or of:

stabilire l?andamento del coefficiente angolare di detta curva I-V; establish the trend of the angular coefficient of said I-V curve;

al fine di determinare eventuali anomalie della fonte fotovoltaica. in order to determine any anomalies of the photovoltaic source.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF THE DESIGNS

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other aspects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:

- la fig. 1 ? una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione di un dispositivo secondo il presente trovato; - fig. 1 ? a schematic representation of an embodiment of a device according to the present invention;

- le figg. 2 e 3 sono rappresentazioni schematiche di una forma di realizzazione di un dispositivo secondo il presente trovato in diverse configurazioni operative; - figs. 2 and 3 are schematic representations of an embodiment of a device according to the present invention in different operating configurations;

- la fig. 4 ? una rappresentazione schematica di una curva I-V, ovvero di lavoro, di una fonte fotovoltaica in condizioni non ottimali. - fig. 4 ? a schematic representation of an I-V curve, i.e. working curve, of a photovoltaic source in non-optimal conditions.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni. For ease of understanding, identical reference numerals have been used wherever possible to identify identical commonalities in the figures. It should be understood that elements and features of one embodiment may be conveniently combined or incorporated into other embodiments without further specification.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Si far? ora riferimento nel dettaglio alle possibili forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono illustrati nelle figure allegate a titolo esemplificativo non limitativo. Anche la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini esemplificativi non limitativi. Will it be done? now reference in detail to the possible embodiments of the invention, of which one or more? examples are illustrated in the attached figures by way of non-limiting example. Even the phraseology and terminology used here? for non-limiting example purposes.

Facendo riferimento alla fig. 1, con il numero 10 viene indicato un dispositivo per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica 50 secondo forme realizzative del presente trovato. Referring to FIG. 1, the numeral 10 indicates a device for regulating the charge from a photovoltaic source 50 according to embodiments of the present invention.

Il dispositivo 10 pu? essere associato ad una fonte fotovoltaica 50 e ad un dispositivo di accumulo 51 di energia elettrica. In particolare, il dispositivo 10 pu? essere elettricamente collegato alla fonte fotovoltaica 50 ed al dispositivo di accumulo 5 1. Device 10 can? be associated with a photovoltaic source 50 and with an electric energy storage device 51. In particular, the device 10 can be electrically connected to the photovoltaic source 50 and to the storage device 5 1.

La fonte fotovoltaica 50 si pu? configurare come un impianto fotovoltaico che comprende almeno una stringa di moduli fotovoltaici. Il dispositivo di accumulo 51 pu? configurarsi come un qualsiasi dispositivo adatto ad accumulare energia elettrica, preferibilmente il dispositivo di accumulo ? una batteria. The photovoltaic source 50 can you? configure as a PV system comprising at least one string of PV modules. The accumulation device 51 can? configured as any device suitable for accumulating electricity, preferably the storage device ? a battery.

Secondo forme realizzative, il dispositivo 10 comprende una sezione di scansione 1 1, una sezione di regolazione 13 ed una sezione intermedia 12. Facendo riferimento alla forma realizzativa di fig. 1, la sezione di scansione 1 1 pu? essere elettricamente collegata alla fonte fotovoltaica 50 e la sezione di regolazione 13 pu? essere elettricamente collegata al dispositivo di accumulo 51. According to embodiments, the device 10 comprises a scanning section 11, an adjustment section 13 and an intermediate section 12. With reference to the embodiment of fig. 1, the scan section 1 1 pu? be electrically connected to the photovoltaic source 50 and the regulation section 13 can? be electrically connected to the storage device 51.

In altre forme realizzative, la sezione di regolazione 13 pu? essere elettricamente collegata in ad un convertitore elettrico, quale un inverter (non raffigurato). In other embodiments, the adjustment section 13 can? be electrically connected to an electrical converter, such as an inverter (not shown).

La sezione intermedia 12 pu? essere configurata per collegare/separare elettricamente, in modo selettivo, la fonte fotovoltaica 50 dal dispositivo di accumulo 5 1. The intermediate section 12 pu? be configured to selectively connect/separate electrically the photovoltaic source 50 from the storage device 5 1.

In forme di realizzazione il dispositivo 10 pu? comprendere mezzi di rilevazione della tensione 15, 16 configurati per rilevare la tensione della fonte fotovoltaica 50. Inoltre, il dispositivo 10 pu? comprendere mezzi di rilevazione della corrente 17, 18 configurati per rilevare l?intensit? della corrente di un carico elettrico che attraversa la fonte fotovoltaica 50. In embodiments, the device 10 can comprise voltage detection means 15, 16 configured to detect the voltage of the photovoltaic source 50. Furthermore, the device 10 can? include means for detecting the current 17, 18 configured to detect the intensity? of the current of an electric load flowing through the photovoltaic source 50.

Secondo alcune forme di realizzazione primi mezzi di rilevazione della tensione 15 e primi mezzi di rilevazione della corrente 17 sono compresi nella sezione di scansione 11. In aggiunta, secondi mezzi di rilevazione della tensione 16 e secondi mezzi di rilevazione della corrente 18 sono compresi nella sezione di regolazione 13. According to some embodiments, first voltage detection means 15 and first current detection means 17 are included in the scanning section 11. In addition, second voltage detection means 16 and second current detection means 18 are included in the scanning section adjustment 13.

I mezzi di rilevazione della corrente 17, 18 possono comprendere una o pi? resistenze di shunt. The current detecting means 17, 18 can comprise one or more? shunt resistors.

Secondo forme realizzative, la sezione di scansione 11 pu? comprendere mezzi di conduzione/interdizione 19 disposti in serie con i primi mezzi di rilevazione della corrente 17. Inoltre, la sezione di scansione 11 pu? comprendere ulteriori mezzi di conduzione/interdizione 20 configurati per porre in cortocircuito detta sezione di scansione 11. 1 suddetti mezzi di conduzione/interdizione 20 possono essere disposti a monte della sezione intermedia 12. According to embodiments, the scanning section 11 can? comprise conduction/interdiction means 19 arranged in series with the first current detection means 17. Furthermore, the scanning section 11 can? comprise further conduction/interdiction means 20 configured to short-circuit said scanning section 11. The aforementioned conduction/interdiction means 20 can be arranged upstream of the intermediate section 12.

In accordo con forme realizzative, la sezione intermedia 12 pu? essere configurata per collegare e/o separare elettricamente, in modo selettivo, la sezione di scansione 11 e la sezione di regolazione 13. In particolare, la sezione intermedia 12 pu? comprendere mezzi di conduzione/interdizione 21. Pi? in particolare, quando i mezzi di conduzione/interdizione 21 sono posti in conduzione la sezione intermedia 12 collega elettricamente la sezione di scansione 11 e la sezione di regolazione 13, ed il dispositivo 10 ? in una configurazione operativa di regolazione (fig. 2). Quando i mezzi di conduzione/interdizione 21 sono posti in interdizione la sezione intermedia 12 separa elettricamente la sezione di scansione 11 e la sezione di regolazione 13, ed il dispositivo 10 ? in una configurazione operativa di scansione (fig 3). In accordance with embodiments, the intermediate section 12 can? be configured to connect and/or separate electrically, in a selective way, the scanning section 11 and the regulation section 13. In particular, the intermediate section 12 can? include means of conduction / interdiction 21. Pi? in particular, when the conduction/interdiction means 21 are placed in conduction, the intermediate section 12 electrically connects the scanning section 11 and the regulation section 13, and the device 10 ? in a regulation operating configuration (fig. 2). When the driving/cutting means 21 is cut off, the intermediate section 12 electrically separates the scanning section 11 and the regulating section 13, and the device 10 ? in a scanning operating configuration (fig 3).

In forme di realizzazione i mezzi di conduzione/interdizione 20 della sezione di scansione 11 sono posti in conduzione nella configurazione operativa di scansione, ed in interdizione nella configurazione operativa di regolazione. In embodiments, the conduction/interdiction means 20 of the scanning section 11 is set to conduction in the scanning operating configuration, and in the interdiction in the regulation operative configuration.

Secondo ulteriori forme di realizzazione, nella configurazione operativa di regolazione, i mezzi di conduzione/interdizione 19 possono essere posti in conduzione. According to further embodiments, in the operating configuration of regulation, the conduction/interdiction means 19 can be placed in conduction.

Secondo un aspetto del trovato, il dispositivo 10 pu? essere configurato per rilevare una curva I-V della fonte fotovoltaica 50. Per curva I-V s?intende un insieme di punti di lavoro, della fonte fotovoltaica 50, di coordinate di tensione e corrente. In particolare, quando il dispositivo 10 si trova nella configurazione operativa di scansione, la sezione di scansione 11 pu? essere configurata per applicare un carico elettrico variabile alla fonte fotovoltaica 50. Infatti, in tale configurazione operativa, i mezzi di conduzione/interdizione 20 della sezione di scansione 11 possono essere posti in conduzione (fig. 3), in modo da definire un circuito elettrico chiuso a monte della sezione intermedia 12. Il carico elettrico pu? essere applicato in modo graduale da un valore di corrente nullo fino ad un valore di corrente prossima al valore della corrente di cortocircuito Isc della fonte fotovoltaica 50. Pi? in particolare, la sezione di scansione 11 pu? comprendere mezzi di conduzione/interdizione 19, ovvero transistor, configurati per essere pilotati per effettuare una modulazione della larghezza di impulso (pulse-width modulation, PWM) avente periodo (duty cycle) gradualmente in aumento, fino a raggiungere una corrente prossima a quella di cortocircuito Isc della fonte fotovoltaica 50. According to one aspect of the invention, the device 10 can be configured to detect an I-V curve of the photovoltaic source 50. By I-V curve is meant a set of work points, of the photovoltaic source 50, of voltage and current coordinates. In particular, when the device 10 is in the scanning operating configuration, the scanning section 11 can? be configured to apply a variable electrical load to the photovoltaic source 50. In fact, in this operating configuration, the conduction/interdiction means 20 of the scanning section 11 can be placed in conduction (fig. 3), so as to define an electric circuit closed upstream of the intermediate section 12. The electrical load can? be applied gradually from a zero current value up to a current value close to the value of the short-circuit current Isc of the photovoltaic source 50. Pi? in particular, the scanning section 11 pu? comprise conduction/interdiction means 19, i.e. transistors, configured to be driven to carry out a pulse-width modulation (PWM) having a gradually increasing period (duty cycle), until reaching a current close to that of Isc short circuit of the photovoltaic source 50.

Vantaggiosamente, in questo modo ? possibile effettuare una scansione della curva di funzionamento della fonte fotovoltaica 50 da valori di tensione circa nulli a valori di tensioni prossimi alla tensione a vuoto Voc della fonte fotovoltaica 50. In questo modo la scansione della curva I-V non ? limitata dalla tensione del dispositivo di accumulo 51 collegato alla fonte fotovoltaica 50. Advantageously, this way ? It is possible to scan the operating curve of the photovoltaic source 50 from approximately zero voltage values to voltage values close to the no-load voltage Voc of the photovoltaic source 50. In this way, the scanning of the I-V curve is not? limited by the voltage of the storage device 51 connected to the photovoltaic source 50.

Il dispositivo 10 pu? inoltre comprendere un?unit? di controllo e gestione 14 configurata per comandare almeno i mezzi di conduzione/interdizione 19, 20, 21. Inoltre, l?unit? di controllo e gestione 14 pu? essere configurata per comunicare con i primi mezzi di rilevazione della tensione 15 ed i primi mezzi di rilevazione della corrente 17 per rilevare i valori di tensione e corrente del campo elettrico applicato alla fonte fotovoltaica 50. In aggiunta, l?unit? di controllo e gestione 14 pu? comprendere, o essere collegata a, mezzi di memorizzazione 14a sui quali possono essere memorizzati i valori di corrente e tensione rilevati. Preferibilmente, vengono memorizzate n coppie di valori di tensione e corrente rilevati sostanzialmente contemporaneamente in modo da definire una curva I-V, o di lavoro, della fonte fotovoltaica 50. In particolare, la curva I-V della fonte fotovoltaica 50 pu? essere un insieme di punti le cui coordinate sono valori di tensione e corrente (fig. 4). Device 10 can? also include a? unit? control and management unit 14 configured to command at least the conduction/interdiction means 19, 20, 21. Furthermore, the unit? of control and management 14 pu? be configured to communicate with the first voltage detection means 15 and the first current detection means 17 to detect the voltage and current values of the electric field applied to the photovoltaic source 50. In addition, the unit? of control and management 14 pu? comprising, or being connected to, storage means 14a on which the detected current and voltage values can be stored. Preferably, n pairs of voltage and current values detected substantially simultaneously are stored so as to define an I-V, or working, curve of the photovoltaic source 50. In particular, the I-V curve of the photovoltaic source 50 can be a set of points whose coordinates are voltage and current values (fig. 4).

Secondo alcune forme di realizzazione preferite la sezione di regolazione 13, pu? essere configurata per regolare la carica del dispositivo di accumulo 51 tramite algoritmi del tipo MPPT (Maximum Power Point Tracking). A titolo puramente informativo e non limitativo, gli algoritmi del tipo MPPT prevedono di massimizzare la resa di potenza di una fonte fotovoltaica 50, in ogni situazione operativa. Questo risultato pu? essere raggiunto individuando un punto di lavoro in una curva I-V, caratteristica della fonte fotovoltaica 50, le cui coordinate di corrente e tensione producono la massima resa di potenza. According to some preferred embodiments the regulation section 13, can? be configured to regulate the charge of the storage device 51 through algorithms of the MPPT (Maximum Power Point Tracking) type. For purely informative and non-limiting purposes, algorithms of the MPPT type envisage maximizing the power yield of a photovoltaic source 50, in any operating situation. This result can be reached by identifying an operating point in an I-V curve, characteristic of the photovoltaic source 50, whose current and voltage coordinates produce the maximum power yield.

In forme di realizzazione preferite, l?unit? di controllo e gestione 14 pu? essere configurata per comandare la sezione di regolazione 13 per regolare la carica del dispositivo di accumulo 5 1 secondo algoritmi del tipo MPPT che fanno riferimento alla curva di funzionamento memorizzata nei mezzi di memorizzazione 14a. Tale regolazione pu? essere effettuata quando il dispositivo 10 si trova nella configurazione operativa di regolazione. Secondo ulteriori forme di realizzazione, la sezione di regolazione 13 pu? comprendere mezzi di accumulo 25, configurati per accumulare energia elettrica e per fornirla al dispositivo di accumulo 51. 1 mezzi di accumulo 25 possono comprendere uno o pi? condensatori. Vantaggiosamente, in questo modo la sezione di regolazione 13 pu? caricare il dispositivo di accumulo 51, anche quando il dispositivo 10 ? nella configurazione operativa di scansione, evitando perdite di produzione. In preferred embodiments, the unit? of control and management 14 pu? be configured to command the regulation section 13 to regulate the charge of the accumulation device 5 1 according to algorithms of the MPPT type which refer to the operating curve memorized in the memorization means 14a. This regulation can be carried out when the device 10 is in the operating adjustment configuration. According to further embodiments, the regulation section 13 can comprise accumulation means 25, configured to accumulate electrical energy and to supply it to the accumulation device 51. The accumulation means 25 can comprise one or more? capacitors. Advantageously, in this way the regulation section 13 can? charge the storage device 51, even when the device 10 ? in the scanning operating configuration, avoiding production losses.

In ulteriori forme di realizzazione, il dispositivo 10 pu? essere configurato per analizzare la curva I-V memorizzata nei mezzi di memorizzazione 14a, in modo da individuare sintomi di eventuali anomalie della fonte fotovoltaica 50. Ad esempio, l?unit? di controllo e gestione 14, pu? essere configurata per integrare la curva I-V della fonte fotovoltaica 50 per confrontare il valore risultante dall?integrazione con un valore di confronto. Il valore di confronto pu?, ad esempio, essere ricavato sperimentalmente e pu? dipendere dal valore della corrente di cortocircuito Isc dal valore della tensione a vuoto Voc della fonte fotovoltaica 50. A titolo puramente esemplificativo, se il valore di confronto ? maggiore del valore risultante dall?integrazione pu? essere presente un?anomalia nella fonte fotovoltaica 50. In further embodiments, the device 10 can be configured to analyze the I-V curve stored in the storage means 14a, so as to identify symptoms of possible anomalies of the photovoltaic source 50. For example, the unit? of control and management 14, pu? be configured to integrate the I-V curve of the photovoltaic source 50 to compare the value resulting from the integration with a comparison value. The comparison value can, for example, be derived experimentally and can? depend on the value of the short-circuit current Isc on the value of the no-load voltage Voc of the photovoltaic source 50. By way of example only, if the comparison value ? greater than the value resulting from? integration pu? there is an anomaly in the photovoltaic source 50.

Inoltre, in altre forme realizzative, l?unit? di controllo e gestione 14 pu? essere configurata per confrontare il coefficiente angolare della curva I-V della fonte fotovoltaica 50, in diversi punti della stessa. In particolare, tale confronto pu? avere il fine di stabilire l?andamento del coefficiente angolare, ad esempio se ? crescente o decrescente. A titolo puramente esemplificativo, se l?andamento del coefficiente angolare della curva I-V non ? monotono crescente pu? essere presente un?anomalia nella fonte fotovoltaica 50. Furthermore, in other embodiments, the unit? of control and management 14 pu? be configured to compare the angular coefficient of the I-V curve of the photovoltaic source 50, at different points thereof. In particular, this comparison can have the purpose of establishing the trend of the angular coefficient, for example if ? increasing or decreasing. By way of example only, if the trend of the angular coefficient of the I-V curve is not ? monotone increasing pu? there is an anomaly in the photovoltaic source 50.

In accordo con forme realizzative, il dispositivo 10 pu? inoltre comprendere mezzi di interazione con l?utente 27 comandabili dall?unit? di controllo e gestione 14. 1 mezzi di interazione con l?utente 27 possono essere configurati per comunicare all?utente informazioni sullo stato di salute e di funzionamento della fonte fotovoltaica 50. Ad esempio, tali mezzi di interazione con l?utente 27 possono rappresentare graficamente una curva I-V, ad esempio l?ultima curva I-V memorizzata nei mezzi di memorizzazione 14a. Inoltre, i mezzi di interazione con l?utente 27 possono essere configurati per comunicare all?utente eventuali sintomi di anomalie della fonte fotovoltaica 50, ad esempio sulla base delle analisi della curva I-V effettuate per mezzo dell?unit? di controllo e gestione 14. Secondo forme di realizzazione preferite i mezzi di interazione con l?utente 27 possono comprendere schermi per la visualizzazione di immagini e dispositivi di avvertimento visivi e/o acustici. In accordance with embodiments, the device 10 can furthermore comprise means of interaction with the user 27 which can be controlled by the unit? control and management system 14. The means of interaction with the user 27 can be configured to communicate to the user information on the state of health and operation of the photovoltaic source 50. For example, these means of interaction with the user 27 can represent graphically an I-V curve, for example the last I-V curve stored in the storage means 14a. Furthermore, the means of interaction with the user 27 can be configured to communicate to the user any symptoms of anomalies of the photovoltaic source 50, for example on the basis of the analyzes of the I-V curve carried out by means of the unit? of control and management 14. According to preferred embodiments, the means of interaction with the user 27 can comprise screens for displaying images and visual and/or acoustic warning devices.

Inoltre, i mezzi di interazione con l?utente 27 possono comprendere mezzi di comunicazione wireless configurati per trasmettere informazioni sulla curva I-V rilevata al conduttore dell?impianto e/o ad altri utenti. Il presente trovato si riferisce anche ad un procedimento di funzionamento di un dispositivo 10 per la regolazione della carica da fonte fotovoltaica 50 elettricamente collegato ad un dispositivo di accumulo 51. Secondo forme realizzative, il procedimento pu? prevedere di separare elettricamente la fonte fotovoltaica 50 dal dispositivo di accumulo 51. Il procedimento prevede di applicare un carico elettrico graduale alla fonte fotovoltaica 50 elettricamente separata dal dispositivo di accumulo 5 1. Preferibilmente il carico elettrico pu? essere applicato mediante una modulazione della lunghezza di impulso (PWM) con periodo (duty cycle) gradualmente in aumento, fino al raggiungimento di una corrente prossima alla corrente di cortocircuito Isc della fonte fotovoltaica 50. Il procedimento pu? inoltre prevedere di rilevare in modo periodico valori di tensione e corrente del carico elettrico applicato alla fonte fotovoltaica 50. Preferibilmente, i valori di tensione e corrente vengono rilevati sostanzialmente contemporaneamente. Furthermore, the user interaction means 27 may comprise wireless communication means configured to transmit information on the detected I-V curve to the operator of the system and/or to other users. The present invention also refers to an operating method of a device 10 for regulating the charge from a photovoltaic source 50 electrically connected to an accumulation device 51. According to embodiments, the method can envisage to electrically separate the photovoltaic source 50 from the accumulation device 51. The method provides for the application of a gradual electrical load to the photovoltaic source 50 electrically separated from the accumulation device 51. Preferably the electrical load can? be applied by means of a modulation of the pulse length (PWM) with period (duty cycle) gradually increasing, until reaching a current close to the short-circuit current Isc of the photovoltaic source 50. The procedure can? moreover provide to periodically detect voltage and current values of the electric load applied to the photovoltaic source 50. Preferably, the voltage and current values are detected substantially simultaneously.

Il procedimento pu? inoltre prevedere di memorizzare i valori di tensione e corrente rilevati. Preferibilmente, vengono memorizzate n coppie di valori di tensione e corrente rilevati sostanzialmente contemporaneamente in modo da definire una curva I-V della fonte fotovoltaica 50. In particolare, la curva I-V della fonte fotovoltaica 50 pu? essere un insieme di punti le cui coordinate sono valori di tensione e corrente. The procedure can moreover provide to memorize the voltage and current values detected. Preferably, n pairs of voltage and current values detected substantially simultaneously are stored so as to define an I-V curve of the photovoltaic source 50. In particular, the I-V curve of the photovoltaic source 50 can be a set of points whose coordinates are voltage and current values.

Successivamente, il procedimento pu? prevedere di collegare elettricamente la fonte fotovoltaica 50 ad un dispositivo di accumulo 51 per caricarlo tramite algoritmi del tipo MPPT che fanno riferimento alla curva I-V memorizzata. Subsequently, the procedure can envisage electrically connecting the photovoltaic source 50 to an accumulation device 51 to charge it through algorithms of the MPPT type which refer to the memorized I-V curve.

Secondo ulteriori forme realizzative, il procedimento pu? prevedere di analizzare la curva I-V della fonte fotovoltaica 50. According to further embodiments, the process can plan to analyze the I-V curve of the photovoltaic source 50.

In alcune forme di realizzazione ? analisi pu? prevedere di integrare la curva I-V della fonte fotovoltaica 50 e di confrontare il valore risultante dall?integrazione con un valore di confronto. In particolare, il confronto pu? consistere nel determinare se il valore di confronto ? minore del risultato dell?integrazione della curva I-V della fonte fotovoltaica 50. Tale valore di confronto pu?, ad esempio, essere ricavato sperimentalmente. In particolare, il valore di confronto pu? dipendere dal valore della corrente di cortocircuito Isc, dal valore della tensione a vuoto Voc della fonte fotovoltaica 50. Il valore di confronto pu? inoltre dipendere da un fattore moltiplicativo K arbitrario. In some embodiments ? analysis can envisage integrating the I-V curve of the photovoltaic source 50 and comparing the value resulting from the integration with a comparison value. In particular, the comparison can consist in determining whether the comparison value ? smaller than the result of the integration of the I-V curve of the photovoltaic source 50. This comparison value can, for example, be obtained experimentally. In particular, the comparison value pu? depend on the value of the short-circuit current Isc, on the value of the no-load voltage Voc of the photovoltaic source 50. The comparison value pu? also depend on an arbitrary multiplicative factor K.

In una forma realizzativa, con riferimento alla fig. 4, il confronto pu? consistere nello stabilire se la seguente quantit? ? positiva o negativa, ovvero: In one embodiment, with reference to fig. 4, the comparison can? consist in establishing whether the following quantity? ? positive or negative, i.e.:

Secondo forme realizzative, il procedimento pu? prevedere di segnalare anomalie della fonte fotovoltaica 50, sulla base del risultato del confronto. A titolo puramente esemplificativo, se la suddetta quantit? ? positiva pu? essere presente un?anomalia nella fonte fotovoltaica 50. According to embodiments, the process can plan to report anomalies of the photovoltaic source 50, based on the result of the comparison. By way of example only, if the aforementioned quantity? ? positive can? there is an anomaly in the photovoltaic source 50.

In altre forme realizzative, l?analisi pu? inoltre prevedere di confrontare il coefficiente angolare della curva I-V in diversi punti della stessa. In particolare, tale confronto pu? avere il fine di stabilire l?andamento del coefficiente angolare, ad esempio se ? crescente o decrescente. Pi? in particolare, con riferimento alla fig. 4, il suddetto confronto pu? prevedere di stabilire se viene rispettata la seguente condizione: In other embodiments, the analysis can also envisage comparing the angular coefficient of the I-V curve in different points of the same. In particular, this comparison can have the purpose of establishing the trend of the angular coefficient, for example if ? increasing or decreasing. Pi? in particular, with reference to fig. 4, the aforementioned comparison pu? plan to establish whether the following condition is met:

In forme di realizzazione, il procedimento pu? inoltre prevedere di segnalare anomalie sulla base del confronto del coefficiente angolare. A titolo puramente esemplificativo, se la suddetta condizione non ? rispettata pu? essere presente un?anomalia nella fonte fotovoltaica 50. In embodiments, the method may also plan to report anomalies on the basis of the comparison of the angular coefficient. By way of example only, if the aforementioned condition is not ? respected can? there is an anomaly in the photovoltaic source 50.

? chiaro che al dispositivo 10 ed al procedimento fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni. ? it is clear that modifications and/or additions of parts or phases can be made to the device 10 and to the method described up to now, without thereby departing from the scope of the present invention as defined by the claims.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all?ambito di protezione sotteso nelle specifiche rivendicazioni. In the claims that follow, the references in brackets have the sole purpose of facilitating the reading and must not be considered as limiting factors as regards the scope of protection implied in the specific claims.

Claims

1. Device (10) for regulating the charge from a photovoltaic source configured to be electrically connected to a photovoltaic source (50) and to an electric energy storage device (51), characterized in that it comprises an intermediate section (12) configured to connect/separate electrically, in a selective way, said storage device (51) from said photovoltaic source (50) and by the fact that it comprises a scanning section (11), electrically connected to said photovoltaic source (50) and to said section intermediate (12), configured to apply a variable electrical load to said photovoltaic source (50) when said photovoltaic source (50) ? electrically separated from said storage device (51).

2. Device (10) as in claim 1 and comprising an adjustment section (13), characterized in that said intermediate section (12) ? configured to connect/separate electrically, in a selective way, said scanning section (11) and said regulation section (13).

3. Device (10) as in claim 1 or 2, characterized in that said scanning section (11) comprises current detection means (17) and voltage detection means (15) configured to detect voltage and current values of said electrical load applied to said photovoltaic source (50).

4. Device (10) as in claim 3, characterized in that it comprises a unit? control and management system (14) configured to cooperate with said current detection means (17) and said voltage detection means (15) in order to sample voltage and current values of said electrical load applied to said photovoltaic source (50 ), to define an I-V curve of said photovoltaic source (50).

5. Device (10) as in claim 4, characterized in that it comprises storage means (14a) on which it can? be memorized an I-V curve of said photovoltaic source (50) and by the fact that said regulation section (13) ? configured to regulate the charge of said storage device (51) through algorithms of the MPPT type.

6. Device (10) as in any claim from 2 to 5, characterized in that said regulation section (13) comprises accumulation means (25) configured to accumulate electrical energy to allow charging of the accumulation device (51) even when said intermediate section (12) electrically separates said photovoltaic source (50) from said storage device (51).

7. Device (10) as in any claim from 4 to 6 and comprising user interaction means (27), characterized in that said unit? of control and management (14) ? configured to analyze said I-V curve in order to detect any anomalies of said photovoltaic source (50) and by the fact that said unit? of control and management (14) ? configured to warn a user, by means of said user interaction means (27), of the presence of said anomalies.

8. Operating method for a device (10) for regulating the charge from a photovoltaic source (50), as defined in any one of the preceding claims, characterized in that it provides for: electrically separating a photovoltaic source (50) from a accumulation (51);

gradually applying an electrical load to said photovoltaic source (50) electrically separated from said storage device (51); periodically detecting voltage and current values of said electric load applied to said photovoltaic source (50);

memorizing voltage and current values detected in order to define an I-V curve of said photovoltaic source (50).

9. Process according to claim 8, characterized in that it provides for:

electrically connect said photovoltaic source (50) to an accumulation device (51) to charge it through algorithms of the MPPT type which refer to the memorized I-V curve.

10. Process according to claim 8 or 9, characterized in that it provides for:

integrating said I-V curve and comparing the value resulting from the integration with a comparison value; and/or of:

establish the trend of the angular coefficient of said I-V curve;

in order to determine any anomalies of said photovoltaic source (50).