ITBZ20130050A1 - Ottimizzatore per stringhe fotovoltaiche, tramite metodo innovativo di condivisione della carica che agisce in parallelo alle stringhe ovvero preservandone l'originale collegamento serie - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Ottimizzatore per stringhe fotovoltaiche, tramite metodo innovativo di condivisione della carica che agisce in parallelo alle stringhe ovvero preservandone l'originale collegamento serie”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo ottimizzatore per l'ottimizzazione di stringhe fotovoltaiche per mezzo di un meccanismo di condivisione della carica che consente di utilizzare parte dell’energia generata dalla stringa fotovoltaica di prestazione migliore in ausilio alle stringhe fotovoltaiche malfunzionanti, di efficienza inferiore o parzialmente adombrate. Come verrà accennato nel seguito, una strìnga fotovoltaica è composta da una pluralità di celle fotovoltaiche. Accade allora che qualora un gruppo di celle fotovoltaiche produca di meno, in virtù della solenoidalità della corrente tutti gli elementi collegati in serie conducano la stessa corrente ridotta, facendo precipitare le prestazioni dell’intero impianto.

È comunemente noto l’impiego di dispositivi ottimizzatori che effettuano una conversione DC/DC per ottenere un disaccoppiamento della potenza prodotta dai vari moduli ed evitare quindi che i moduli più performanti o maggiormente irraggiati siano limitati dalla corrente massima generabile dai moduli meno performanti. Tali dispositivi ottimizzatori aprono il circuito serie naturale ed effettuano una trasformazione della potenza per ottenere in uscita una corrente maggiore a scapito di una tensione più bassa, con una relativa perdita di efficienza nella trasformazione, ma che nel complesso porta ad avere una corrente maggiore nel sistema sbloccando i moduli fotovoltaici più performanti.

Tecnica nota

Dal brevetto US 7,839,022 è noto un dispositivo ottimizzatore che implementa una conversione DC/DC locale ad ogni modulo, per ottimizzare il flusso della corrente. La tecnica nota descritta presenta comunque alcuni svantaggi, come ad esempio il fatto che aprono il circuito naturale e quindi la corrente è costretta a passare per una logica elettronica che ha delle dissipazioni, e quindi anche in caso di condizioni di irraggiamento uguali su tutte le celle, si ha comunque una perdita introdotta dal sistema.

Inoltre per il funzionamento di tale sistema è necessaria la funzione di un concentratore che comunichi con tutti i dispositivi ottimizzatori per determinare la condizione di lavoro di ognuno dei singoli dispositivi ottimizzatori. In sostanza in mancanza di tale comunicazione il sistema non può più operare in maniera ottimale.

Un'altra soluzione nota, divulgata dal documento US 2013/024931 9 A1, prevede di far lavorare dei dispositivi ottimizzatori (denominati balancers) in parallelo alle celle fotovoltaiche (denominate receivers).

In una prima forma di realizzazione, rappresentata nella fig. 1A di questo documento, è previsto che a ciascun receiver (che potrebbe essere ad esempio formato da un gruppo di celle fotovoltaiche) sia connesso un rispettivo dispositivo ottimizzatore allo scopo di ribilanciare l’associato receiver prelevando da esso o iniettando ad esso corrente. È prevista quindi un associazione fissa tra ciascun balancer (ovvero dispositivo ottimizzatore) e ciascun receiver (ovvero strìnga di celle fotovoltaiche), per cui non è possibile che un dispositivo ottimizzatore o balancer sia collegato anche alle stringhe adiacenti (ovvero ai receivers adiacenti). Inoltre nel caso di questa tecnica nota ciascun dispositivo ottimizzatore (ovvero balancer) è collegato alla serie complessiva delle stringhe fotovoltaiche (ovvero dei receivers). Questa soluzione tecnica presenta due svantaggi. Il primo svantaggio consiste nel fatto che essa costrìnge i dispositivi ottimizzatori a lavorare con tensioni simili alla serie di receivers, con un fattore di trasformazione elevato e quindi con basse efficienze, ed inoltre richiede componentistica elettronica discreta costosa ed ingombrante che solitamente è impiegata negli inverter di stringa. Il secondo svantaggio consiste nel fatto che è necessaria una centralina di controllo, per determinare in ogni istante quanto far lavorare ogni dispositivo ottimizzatore al fine di ottenere il miglior bilanciamento. In assenza di comunicazioni il sistema noto non può sostanzialmente funzionare, in quanto ogni singolo dispositivo ottimizzatore non può valutare con le informazioni locali quale sia il punto di lavoro ottimale e ciò potrebbe addirittura comportare uno sbilanciamento sul sistema. In questa tecnica nota è quindi necessario che una centralina esterna valuti la situazione su di ogni dispositivo ottimizzatore, esegua dei calcoli per determinare quanta corrente deve erogare in ausilio al pannello ogni dispositivo ottimizzatore e comunichi poi questa informazione al dispositivo ottimizzatore.

In una seconda forma di realizzazione, rappresentata nella figura 1E, è previsto un accoppiamento induttivo, tramite trasformatore, tra le uscite dei vari balancer ovvero dei dispositivi ottimizzatori, allo scopo di permettere un passaggio di corrente tra i receivers ovvero tra i gruppi di celle fotovoltaiche. Permane anche per questa forma di realizzazione la necessità di prevedere una centralina di controllo esterna. È presente inoltre una perdita di potenza dovuta alla conversione DC/AC e AC/DC.

Pertanto, da quanto è stato espresso in precedenza risulta che in generale le soluzioni della tecnica nota prevedono di dover conoscere lo stato di ogni stringa fotovoltaica per poter elaborare il punto di lavoro di ogni singolo ottimizzatore, che quindi non è autonomo ma controllato da una unità centrale.

Esposizione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota.

In particolare la presente invenzione si pone il compito di realizzare un dispositivo ottimizzatore che agisca in parallelo alla stringa di celle fotovoltaiche, consentendo anche di spegnere l'ottimizzazione in determinate condizioni, senza alterare il normale circuito in essere, migliorando con ciò la sicurezza e l'efficienza dell'impianto.

Per adempiere a questo compito la presente invenzione propone di utilizzare una topologia circuitale base illustrata nel riquadro 1 di Fig. 1, e le sue possibili estensioni, che effettua queste due operazioni ripetutamente in sequenza:

1) In una fase (PHASE1) per mezzo della chiusura degli interruttori SW1 e SW2 e simultanea apertura degli interruttori SW3 e SW4, la capacita C1B viene collegata alla capacità C1A che a sua volta è connessa alla stringa fotovoltaica S1. In questa fase quindi la capacità C1B si carica o si scarica, in funzione di quello che è accaduto nella fase precedente, fino ad assumere il valore di tensione di C1 A, ovvero la tensione di S1.

2) nell’altra fase (PHASE2) per mezzo della chiusura degli interruttori SW3 e SW4 e simultanea apertura degli interruttori SW1 e SW2, la capacità C1B viene messa in serie alla capacità C1A, creando ai capi della serie di condensatori C1A e C1B una tensione doppia di quella della stringa fotovoltaica S1. La serie di condensatori C1A e C1B è inoltre collegata in questa fase al polo positivo della stringa fotovoltaica successiva S2. Si viene così a creare una connessione tra la serie delle stringhe fotovoltaiche S1 e S2 e la serie di condensatori C1A e C1B che, inizialmente, sono carichi ad un valore uguale al doppio della tensione della stringa fotovoltaica S1 .

Considerando che S1 e C1A sono sempre collegate tra di loro, questo equivale a collegare la capacità C1B alla capacità C2A e al contempo alla stringa S2.

Lo stesso accade per le altre stringhe fotovoltaiche S2, S3 e in generale Sn, per mezzo del dispositivo ottimizzatore di base a questa collegato.

In questo modo durante la fase (PHASE2), a seconda che la stringa successiva di celle fotovoltaiche abbia una tensione minore o maggiore della prima, si avrà un flusso di corrente, in un verso o nell’altro, che andrà a riequilibrare la tensione delle due stringhe fotovoltaiche. Viceversa se le due stringhe fotovoltaiche hanno esattamente la stessa caratteristica e quindi stessa tensione, nella fase (PHASE2) non ci sarà alcun passaggio di carica in quanto si collegheranno due nodi allo stessa differenza di potenziale.

Questo fa si che quando il circuito non deve operare alcuno scambio di carica, questo non dissipi alcunché, a parte la minima potenza necessaria a far sopravvivere la logica di controllo.

La condivisione di carica consente un ribilanciamento delle tensioni presenti all’uscita dei gruppi di celle fotovoltaiche ed un aumento della corrente complessiva della serie di stringhe fotovoltaiche. Questa condivisione' di carica consente inoltre di compensare anche le differenze intrinseche alla produzione tra le varie stringhe fotovoltaiche che causano le cosiddette “perdite da mismatch”. La condivisione della carica da parte di celle migliori consente inoltre il recupero di potenza di celle in sofferenza, evitando l'intervento del diodo di bypass; in questo modo si recupera anche la parte di potenza della cella meno irraggiata, mentre viceversa quando interviene il diodo di bypass, l'energia di tale modulo è nulla, anzi c’è la dissipazione dovuta alla corrente che scorre nel diodo.

Il dispositivo ottimizzatore secondo l'invenzione funziona anche senza necessità di centraline di comunicazione per sincronizzare il lavoro dei singoli ottimizzatori. Inoltre la soluzione proposta è scalabile, in quanto l’ottimizzazione può essere applicata al livello di un modulo fotovoltaico, come anche ad un suo sottoinsieme di celle, o addirittura anche a livello della singola cella.

Quando più dispositivi ottimizzatori di base agiscono simultaneamente il contributo dello scambio di carica si ottiene inoltre non solo dalla stringa fotovoltaica successiva, ma con un effetto a cascata, seppur in maniera progressivamente minore, anche dalle stringhe fotovoltaiche più lontane. A regime quindi tutte le stringhe fotovoltaiche più performanti contribuiscono al supporto delle stringhe fotovoltaiche meno performanti.

La topologia base è estensibile, ovvero si può creare al posto di una tensione doppia della stringa fotovoltaica, impiegando 2 capacità e 4 interruttori, una tensione tripla della stringa fotovoltaica, impiegando 3 capacità e 6 interruttori, collegando poi la serie delle prime 2 capacità a 2 stringhe fotovoltaiche adiacenti come prima illustrato e inoltre la serie delle 3 capacità a 3 stringhe fotovoltaiche adiacenti, aumentando così lo scambio di carica tra le stringhe fotovoltaiche ma ovviamente anche i costi implementativi.

Nel sistema proposto dalla presente invenzione, la comunicazione inoltre non è più funzionale, ma solo accessoria per avere i dati di produzione in tempo reale e/o eventualmente per poter spegnere il sistema di ottimizzazione o introdurre altre funzionalità quali sistemi di antifurto o antincendio, ma la topologia di ottimizzazione introdotta può continuare a funzionare anche in assenza di comunicazione. Il circuito può quindi essere affiancato o meno da un sistema di comunicazione radio che prelevi dati statistici relativi all’Impianto ottimizzato o che introduca altre funzioni; questa funzionalità sarebbe quindi accessoria.

Breve descrizione delle figure

La Fig. 1 rappresenta due stringhe di celle, fotovoltaiche rispettivamente S1 e S2, connesse in serie tra di loro, con affiancati due dispositivi ottimizzatori di base. Nella Fig. 2 sono rappresentate concettualmente le fasi di scambio di carica. Rappresentato nella Fig.3 é un circuito prototipo realmente implementato e montato su un impianto preesistente.

Modo migliore per attuare l’invenzione

L’invenzione viene descritta nei dettagli, in base alla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, che viene illustrata schematicamente a titolo indicativo e non limitativo delle figure allegate.

La Fig. 1 rappresenta due stringhe di celle, fotovoltaiche rispettivamente S1 e S2, connesse in serie tra di loro, con affiancati due dispositivi ottimizzatori di base. Il riquadro 1 racchiude lo schema base di un dispositivo ottimizzatore di base ; la figura rappresenta quindi 2 gruppi di celle fotovoltaiche e due dispositivi ottimizzatori di base per evidenziarne le connessioni.

II dispositivo ottimizzatore di base 1 è implementato impiegando due condensatori, di cui il primo C1 A è connesso permanentemente col gruppo di celle fotovoltaiche S1 . Il collegamento del secondo C1 B viene invece alternato in frequenza tra C1 A, usando gli interruttori SW1 e SW2, e il gruppo superiore di celle fotovoltaiche S2, usando gli interruttori SW3 e SW4, consentendo in accordo con la rivendicazione 1 , di condividere la sua carica con esso.

O viceversa, tornando ad essere connesso alternativamente al condensatore gemello del gruppo S1 , consente di condividere con quest'ultimo la carica accumulata sopra.

Rispetto allo stato della tecnica nota, l'impianto in serie non viene aperto ma viene ottimizzato in quanto si offre alla corrente residua di celle fotovoltaiche malfunzionanti un cammino alternativo in parallelo per superare le limitazioni della solenoidalità della corrente. Infatti qualora il gruppo di celle fotovoltaiche S1 , in serie con S2, producesse di meno, in virtù della solenoidalità della corrente tutti gli elementi rimasti in serie condurrebbero la stessa corrente ridotta, facendo precipitare le prestazioni dell'intero impianto.

Il vantaggio è rappresentato dalla condivisione periodica di carica tra celle o gruppi di esse, in cui il cammino parallelo non è continuo, ma costituisce una sorta di serbatoio alternativamente a disposizione del gruppo S1 o S2.

Il percorso della corrente è simmetrico, può quindi avvenire verso la serie di celle fotovoltaiche S2 oppure verso la serie S1 , a seconda degli sbilanciamenti presenti. Se le celle fotovoltaiche sono tutte perfettamente bilanciate, in quanto identiche fisicamente e ugualmente irradiate, non si verifica alcun passaggio di corrente. In tal caso il circuito è inerte, non consuma potenza ad eccezione di quella necessaria ad alimentare i controllori. Pertanto il dispositivo ottimizzatore consente anche di recuperare la perdita dovuta alle piccole differenze intrinseche eventualmente presenti fra le celle fotovoltaiche alla produzione.

La struttura è replicabile ricorsivamente su più gruppi di celle fotovoltaiche in serie, costruendo alla fine una catena parallela di dispositivi ottimizzatori di base impilabili anch’essi in serie, ognuno dei quali sarà il serbatoio del proprio gruppo di celle fotovoltaiche da ottimizzare.

Agendo il circuito come duplicatore della tensione del gruppo di celle fotovoltaiche S1 , la connessione in uscita alla SW4 viene fatta verso il polo positivo del gruppo di celle fotovoltaiche S2. Come detto il concetto è estensibile, se si fosse triplicata la tensione invece di duplicarla, la connessione sarebbe stata fatta sul gruppo di celle fotovoltaiche successivo.

Il dispositivo ottimizzatore di base si collega quindi in parallelo al gruppo di celle fotovoltaiche S1 , mentre il successivo si collega in parallelo al gruppo di celle fotovoltaiche S2.

Gli interruttori SW1 e SW2 vengono fatti commutare sulla prima fase, mentre gli interruttori SW3 e SW4 sono fatti commutare in controfase rispetto ai precedenti, mantenendo un margine per evitare che gli interruttori relativi alla prima fase possano essere simultaneamente aperti rispetto agli interruttori della seconda fase, creando un cortocircuito.

Il sistema prevede che ogni sezione sia collegata ad un dispositivo ottimizzatore di base, per cui sempre in Fig. 1 sono rappresentate le connessioni 2 e 3 che vanno verso le restanti stringhe di celle fotovoltaiche oppure verso l'inverter nel caso si tratti della prima o ultima sezione di celle; viceversa le connessioni 4 e 5 rappresentano le connessioni verso il dispositivo ottimizzatore di base precedente o successivo, e nel caso in cui si tratti del primo o ultimo dispositivo ottimizzatore di base, queste connessioni vengono lasciate sconnesse.

Nella Fig. 2 sono rappresentate concettualmente le fasi di scambio di carica. A sinistra in alto, indicata come PHASE1 è visualizzata la configurazione di partenza, relativa alla chiusura degli interruttori SW1 e SW2 della Fig. 1. Ogni dispositivo ottimizzatore di base 1 , montato in parallelo ai capi delle stringhe di celle fotovoltaiche indicate come S1 , S2 e S3, accumula carica grazie al rispettivo condensatore CxA.

Esaminiamo il caso in cui la stringa di celle fotovoltaiche S2 sia più performante della stringa di celle fotovoltaiche S3, rappresentate dalle figure in alto 2a, 2b e 2c di Fig. 2. Durante la fase denominata PFIASE1 , C2A carica C2B. In 2b, indicata come SWITCHING, è rappresentato il momento in cui gli interruttori SW3 e SW4 si chiudono, contemporaneamente all'apertura di SW1 e SW2. In figura 2c siamo nella fase denominata PHASE2; il condensatore C2B si trova di fatto ad essere collegato a C3A e alla stringa S3, ma essendo C2B caricato ad un livello di tensione maggiore rispetto a C3A, si scaricherà su C3A generando inoltre una corrente in ausilio alla stringa di celle fotovoltaiche S3. Inoltre la C3A continuerà a fornire una corrente in ausilio alla stringa di celle fotovoltaiche S3 anche nella successiva fase PHASE1 . Se la commutazione è abbastanza veloce l'effetto che si ottiene è di avere un contributo continuo di carica in ausilio a S3.

Dal momento che il circuito è totalmente simmetrico, è possibile invertire il principio. Supponiamo dunque che ad essere più performante sia la stringa di celle fotovoltaiche S3 rispetto a S2. Nelle figure in basso 2d, 2e, 2f della Fig. 2 è esaminato questo caso; Nella figura 2a, indicata come PHASE2, C3A passa la carica a C2B; dopo la commutazione, indicata nella figura 2e come SWITCFIING, C2B si trova ad essere nuovamente connesso al proprio gemello C2A. Per cui nella fase denominata PHASE1 questa volta C2B, avendo un valore di tensione maggiore di C2A e della stringa di celle fotovoltaiche S2, genera una corrente verso C2A e in ausilio alla stringa di celle fotovoltaiche S2. Inoltre C2A continua a fornire questa corrente in ausilio a S2 anche nella successiva PHASE2. Se la commutazione è abbastanza veloce l’effetto che si ottiene è di avere un contributo continuo di carica in ausilio a S2.

Con gli archi disegnati in figura si rappresenta il verso delle correnti nei casi illustrati.

A causa della solenoidalità della corrente, il ramo contenente S1 , S2 e S3 dovrebbe portare sempre la stessa densità di carica. Se quindi non ci fosse il ramo parallelo dato dal dispositivo ottimizzatore, una volta ridottosi il contributo della stringa fotovoltaica meno performante, tutte le altre stringhe fotovoltaiche dovrebbero abbassarsi allo stesso livello di corrente condizionando il rendimento di tutta la serie.

Il dispositivo ottimizzatore agisce quindi in soccorso alle stringhe fotovoltaiche meno performanti, prelevando la carica dalle stringhe fotovoltaiche in serie più performanti, ottenendo un aumento complessivo della corrente dell’intera serie di stringhe fotovoltaiche, ovvero una produzione maggiore di energia.

Rappresentato nella Fig.3 è un circuito prototipo realmente implementato e montato su un impianto preesistente, collegando un circuito ottimizzatore su stringhe composte da 24 celle fotovoltaiche in serie.

Questo comprende i mosfet che realizzano gli interruttori, i rispettivi stadi di pilotaggio realizzati tramite isolamento ottico, condensatori C1A e C1B per la condivisione della carica, due misuratori di corrente, a cui viene affiancato poi il controllore che genera le fasi 1 e fase 2 che comandano le commutazioni.

In tale circuito è stata aggiunta una capacità C1C che mantiene la somma delle tensioni di C1A e C1 B; tale capacità ha un effetto stabilizzante ma non è strettamente necessaria al funzionamento del sistema.

P- e P+ sono le connessioni alla stringa di celle fotovoltaiche mentre JP_P- e JP_2P+ sono le connessioni verso i dispositivi ottimizzatori di base precedente e successivo. VM e CM sono impiegati per leggere la tensione e la corrente, per mezzo dei sensori di corrente, della stringa fotovoltaica.

Lo schema illustrato non preclude inoltre la possibilità di implementare lo schema di principio con differenti soluzioni implementative, sia a livello di componentistica discreta che eventualmente integrata in un unico circuito integrato. Il presente brevetto fa riferimento al principio stesso e non alla specifica realizzazione.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo ottimizzatore per una pluralità di stringhe fotovoltaiche (...,S1,S2,S3,...) connesse in serie tra loro, il quale agisce tramite condivisione della carica, caratterizzato dal fatto che esso comprende : - una pluralità di primi condensatori (...,C1A,C2A,C3A,...), ciascuno (...;C1A;C2A;C3A;...) dei quali (...,C1A,C2A,C3A,...) è connesso in modo permanente ad una rispettiva stringa fotovoltaica (...;S1;S2;S3;...) della pluralità di stringhe fotovoltaiche (...,S1,S2, S3,...); - una pluralità di secondi condensatori (...,C1B,C2B;C3B, ...); - una pluralità di prime coppie di interruttori (SW1,SW2, ciascuna delle quali è associata ad un rispettivo primo condensatore (...;C1A;C2A;C3A;...) ed ad un rispettivo secondo condensatore (,..;C1B;C2B;C3B;...) per connettere l’uno all’altro; - una pluralità di ulteriori di coppie di interruttori (SW3.SW4), ciascuna delle quali è associata ad un rispettivo secondo condensatore (...;C1B;C2B;C3B;...) ed ad una stringa fotovoltaica (...;S2;S3;S4;...) che è adiacente a detta stringa fotovoltaica (...;S1;S2;S3;...) alla quale è connesso in modo permanente il rispettivo primo condensatore (...;C 1A;C2A;C3A; ...), per connettere detto secondo condensatore (.. ,;C1B;C2B;C3B;...) a detta stringa fotovoltaica adiacente (...;S2;S3;S4;...); e che esso é suddiviso in una pluralità di dispositivi ottimizzatori di base (1), ciascuno dei quali comprende almeno un rispettivo primo condensatore (.. .;C1A;C2A;C3A; ...), almeno un rispettivo secondo condensatore (.. .;C1B;C2B;C3B; ...), almeno una coppia di interruttori (SW1,SW2) ed almeno una coppia di interruttori (SW3.SW4), per cui ciascuno dei secondi condensatori (. ..;C1B;C2B;C3B;.. .) può essere alternativamente connesso mediante la rispettiva coppia di interruttori (SW1.SW2) al rispettivo primo condensatore (. . ,;C1 A;C2A;C3A; ...) e mediante la rispettiva coppia di interruttori (SW3.SW4) a detta stringa fotovoltaica adiacente (,..;S2;S3;S4;...) e, con riferimento ad una qualsiasi generica coppia (S1,S2) di stringhe fotovoltaiche adiacenti, il dispositivo ottimizzatore può effettuare ripetutamente in sequenza per mezzo dei rispettivi dispositivi ottimizzatori di base : una prima fase (PHASE1), nella quale per mezzo della chiusura della rispettiva coppia di interruttori (SW1 ,SW2) e simultanea apertura della rispettiva coppia di interruttori (SW3.SW4) la capacità (C1 B) viene collegata alla capacità (C1 A) che a sua volta è connessa alla stringa fotovoltaica (S1 ), per cui in questa fase quindi la capacità (C1B) si carica o si scarica, in funzione di quello che è accaduto nella fase precedente, fino ad assumere il valore di tensione di (C1A), ovvero la tensione di (S1), ed una seconda fase (PHASE2), nella quale per mezzo della chiusura della rispettiva coppia di interruttori (SW3.SW4) e simultanea apertura della rispettiva coppia di interruttori (SW1.SW2) la capacità (C1B) viene messa in serie alla capacità (C1A) creando ai capi della serie di condensatori (C1A e C1B) una tensione doppia di quella della stringa fotovoltaica (S1), la serie di condensatori (C1 A e C1 B) essendo inoltre collegata in questa fase al polo positivo della stringa fotovoltaica successiva (S2), per cui si viene così a creare una connessione tra la serie delle stringhe fotovoltaiche (S1 e S2) e la serie di condensatori (C1 A e C1 B) che, inizialmente, sono carichi ad un valore uguale al doppio della tensione della stringa fotovoltaica (S1), il che, considerando che (S1) e (C1A) sono sempre collegate tra di loro, corrisponde a collegare la capacità (C1 B) alla capacità (C2A) e al contempo alla stringa fotovoltaica (S2) e consente una soluzione circuitale parallela al flusso della corrente, senza interruzione del contatto all’Interno delle stringhe fotovoltaiche (...;S1;S2;S3;...), e viceversa, ovvero il processo di scambio può avvenire in entrambe i versi e in funzione delle condizioni di irraggiamento o adombramento si potrà avere che con riferimento ad una qualsiasi generica coppia (S2,S3) di stringhe fotovoltaiche adiacenti la stringa fotovoltaica (S3) porti carica alla stringa fotovoltaica (S2) tramite la condivisione della propria carica attuata dal dispositivo ottimizzatore, in tal modo consentendo di utilizzare parte dell’energia delle stringhe fotovoltaiche migliori o più performanti, in ausilio alle stringhe fotovoltaiche meno performanti, di efficienza inferiore o adombrate in serie con queste.
2. 2. Dispositivo ottimizzatore secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la topologia base è estensibile, ovvero si può creare al posto di una tensione doppia della stringa fotovoltaica, impiegando due capacità e quattro interruttori, una tensione tripla di una stringa fotovoltaica, impiegando tre capacità e sei interruttori e collegando la serie di queste tre capacità al triplo di stringhe fotovoltaiche, e così via ovviamente aumentando i costi implementativi.
3. 3. Dispositivo ottimizzatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la condivisione della carica è attuata tramite condivisione della carica elettrica prodotta da una stringa fotovoltaica (S1) verso una stringa fotovoltaica adiacente (S2) per mezzo di condensatori connessi alternativamente ad (S1) o a (S2), il cui pilotaggio viene fornito da due onde quadre in controfase generate da un microcontrollore o in qualsivoglia modo, che governano apertura e chiusura degli interruttori posti ai capi dei condensatori stessi.