ITMI20131015A1 - Microinverter e metodo per controllare un microinverter - Google Patents

Microinverter e metodo per controllare un microinverter

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ITMI20131015A1
ITMI20131015A1 IT001015A ITMI20131015A ITMI20131015A1 IT MI20131015 A1 ITMI20131015 A1 IT MI20131015A1 IT 001015 A IT001015 A IT 001015A IT MI20131015 A ITMI20131015 A IT MI20131015A IT MI20131015 A1 ITMI20131015 A1 IT MI20131015A1
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IT
Italy
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ith
threshold
converter
test signal
microinverter
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IT001015A
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Fabio Ongaro
Stefano Saggini
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Greenventive Ltd
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“MICROINVERTER E METODO PER CONTROLLARE UN MICROINVERTERâ€
La presente invenzione à ̈ relativa a un microinverter e a un metodo per controllare un microinverter.
Come à ̈ noto, l’uso di piccoli e medi impianti per la produzione di energia elettrica si sta facendo via via più diffuso. Impianti di questo genere, ad esempio di tipo fotovoltaico, sono particolarmente adatti a essere installati nelle vicinanze o sulle coperture di siti industriali e commerciali, di edifici pubblici e privati, o anche di singole unità abitative e possono direttamente alimentare le utenze interne,oppure supportare nodi di rete elettrica critici, fornendo altresì l’eventuale energia elettrica in eccesso alle rete di distribuzione.
Un problema che si riscontra frequentemente negli impianti fotovoltaici, ma anche in impianti diversi, à ̈ dato dal fatto che diverse unità generatrici (ad esempio singoli pannelli fotovoltaici o aerogeneratori) sono collegate in serie o serie-parallelo e accoppiate alle utenze attraverso un singolo inverter di potenza elevata. Di norma, infatti, un solo inverter a valle dell’intero impianto non à ̈ in grado di massimizzare la resa delle singole unità generatrici se queste, come avviene nella realtà, non presentano esattamente le medesime caratteristiche, vuoi per capacità di generazione (nubi di passaggio, ombreggiamenti, raffiche di vento ecc.), vuoi per disuniformità costruttiva oppure per diverse condizioni di manutenzione o invecchiamento.
Allo scopo di ottimizzare l’estrazione di potenza da ciascun elemento dell’impianto (pannello fotovoltaico o microgeneratore eolico), à ̈ stato recentemente proposto di utilizzare microinverter, con potenza generalmente dell’ordine di 200-300 W, accoppiati ciascuno a una singola unità generatrice di energia. I microinverter incrementando l’efficienza delle singole unità generatrici di energia, permettono di migliorare la resa dell’intero impianto in condizioni di funzionamento reale.
I microinverter utilizzati sono normalmente di due tipi. Un primo tipo di microinverter comprende un convertitore DC-DC e un convertitore DC-AC collegati da un bus intermedio. Il convertitore DC-DC, di tipo step-up, innalza la tensione dell’unità generatrice di energia collegata e, mediante algoritmi noti, ne traccia il cosiddetto Maximum Power Point, ossia il punto di funzionamento a cui corrisponde il massimo valore di potenza erogata. In pratica, le unità generatrici di energia si comportano come generatori di corrente fino a quando la tensione ai terminali rimane all’interno di un intervallo caratteristico, che però dipende dalle condizioni di funzionamento, in particolare dalla temperatura. La corrente erogata in effetti non à ̈ sempre costante, ma à ̈ influenzata in modo significativo dalle specifiche condizioni di lavoro.. Allo stesso modo, anche il punto di lavoro al quale l’unità generatrice di energia eroga la massima potenza à ̈ variabile. Il convertitore DC-DC provvede quindi a mantenere la tensione dell’unità generatrice di energia al livello appropriato per consentire il migliore sfruttamento della potenza disponibile. Il convertitore DC-AC immette in rete una corrente sinusoidale di ampiezza tale da mantenere in media costante la tensione sul bus intermedio. In genere, il convertitore DC-AC consente di controllare anche la fase della corrente sinusoidale fornita e quindi il fattore di potenza o cos Ï•, in modo da soddisfare le richieste della rete. Tuttavia, l’impiego di due convertitori incide negativamente sull’efficienza complessiva, che à ̈ relativamente bassa.
Nel secondo tipo di inverter, un convertitore DC/DC, generalmente isolato, à ̈ controllato in tensione o in corrente di uscita, in modo da generare archi sinusoidali, sincroni con la rete. Un circuito a ponte intero (o unfolding bridge), disposto a valle del convertitore DC-DC, ha semplicemente il compito di collegare la rete ai terminali del convertitore DC-DC e non opera come un vero e proprio inverter. In questo modo le perdite di commutazione sono pressoché nulle, perché si tratta di effettuare commutazioni a 100 Hz (in generale, al doppio della frequenza di rete) e il convertitore DC-DC vede solamente la resistenza equivalente degli interruttori di un ramo del ponte in serie. Rispetto al caso precedentemente descritto, il circuito a ponte intero non deve commutare ad alta frequenza e non richiede di essere controllato mediante anelli di corrente o tensione, se non per garantire che le commutazioni siano sincrone con la tensione di rete. In pratica, quindi, l’efficienza complessiva di microinverter di questo tipo coincide con l’efficienza del convertitore DC-DC ed à ̈ più elevata che nel caso dei microinverter con convertitore DC-DC e convertitore DC-AC. I microinverter con convertitore DC-DC e circuito a ponte completo soffrono però di altre limitazioni. In primo luogo, i convertitori isolati presentano un diodo di uscita, che non permette alla corrente di scorrere verso l’unità generatrice di energia. Non à ̈ quindi possibile modificare la fase della corrente fornita e il fattore di potenza per soddisfare le richieste della rete. Inoltre, il controllo della corrente di uscita à ̈ difficoltoso.
Scopo della presente invenzione à ̈ quindi fornire un microinverter e un metodo per controllare in microinverter che permettano di superare le limitazioni descritte.
Secondo la presente invenzione, viene realizzato un microinverter e un metodo per controllare un microinverter come definiti rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 10.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:
- la figura 1 à ̈ uno schema a blocchi semplificato di un impianto per la produzione di energia elettrica incorporante una pluralità di microinverter in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 à ̈ uno schema a blocchi più dettagliato di uno dei microinverter di figura 1;
- la figura 3 à ̈ uno schema a blocchi più dettagliato di una porzione del microinverter di figura 2;
- le figure 4 e 5 sono grafici che mostrano grandezze relative al microinverter di figura 2 in differenti condizioni di funzionamento; e
- la figura 6 Ã ̈ uno schema logico relativa a un componente del microinverter di figura 1.
Con riferimento alla figura 1, un impianto per la produzione di energia elettrica à ̈ indicato nel suo complesso con il numero 1 e comprende una pluralità di unità generatrici 2, ciascuna provvista di un rispettivo microinverter 3 in accordo a una forma di realizzazione della presente invenzione, per la connessione a una rete di distribuzione 4 e/o a utenze 5. Ogni microinverter 3 ha terminali di ingresso 3a, 3b e terminali di uscita 3c, 3d e comprende un filtro di ingresso 7, un convertitore DC-DC 8, un convertitore DC-AC 10, un filtro di uscita 11 e un’unità di controllo 12.
Nell’esempio descritto, l’impianto 1 à ̈ un impianto fotovoltaico per uso domestico, installato sulla copertura di un’abitazione (non mostrata), e le unità generatrici 2 sono singoli pannelli fotovoltaici. Si intende tuttavia che l’invenzione può essere validamente utilizzata anche in impianti di tipo diverso, come ad esempio impianti eolici di piccole o medie dimensioni, o per altro genere di applicazioni. Inoltre, in alcune forme di realizzazione ciascun microinverter 3 può essere accoppiato a un diverso numero di unità generatrici 2, ad esempio due o tre o più, secondo il tipo di impianto con cui il microinverter à ̈ utilizzato.
Come mostrato in figura 2, in ogni microinverter 3, il convertitore DC-DC 8 ha terminali di ingresso 8a, 8b, collegati alla rispettiva unità generatrice 2 attraverso il filtro di ingresso 7, per ricevere una tensione di ingresso VINcontinua. Terminali di uscita del convertitore DC-DC 8 sono invece collegati a terminali di ingresso 10a, 10b del convertitore DC-AC 10 attraverso una linea di intermedia o bus 13, a cui à ̈ associata una capacità di linea C1. In una forma di realizzazione, il convertitore DC-DC 8 à ̈ un convertitore a commutazione isolato, ad esempio un convertitore SEPIC isolato, controllato dall’unità di controllo 12 mediante segnali di controllo A1, A2del tipo a modulazione di ampiezza di impulso o PWM (Pulse Width Modulation).
Il convertitore DC-AC 10 ha terminali di uscita 10c, 10d collegati alla rete di distribuzione 4 attraverso il filtro di uscita 11.
Con riferimento alla figura 3, il convertitore DC-AC 10 comprende un circuito a ponte di interruttori 15, controllato dall’unità di controllo 12 mediante segnali di controllo B1, B2, come descritto in dettaglio più avanti. A sua volta, il circuito a ponte di interruttori 15 comprende un interruttore 16, collegato fra il terminale di ingresso 10a e il terminale di uscita 10c; un interruttore 17, collegato fra il terminale di uscita 10d e il terminale di ingresso 10b; un interruttore 18, collegato fra il terminale di ingresso 10a e il terminale di uscita 10d; e un interruttore 19, collegato fra il terminale di uscita 10c e il terminale di ingresso 10b. Gli interruttori 16-19 sono ad esempio MOSFET per commutazione ad alta frequenza (ad esempio 100 MHz) e in figura 2 sono rappresentati anche i rispettivi diodi di body 20. Gli interruttori 16, 17 formano un primo ramo del circuito a ponte di interruttori 15 e sono controllati dall’unità di controllo 12 mediante il segnale di controllo B2, mentre gli interruttori 18, 19 formano un secondo ramo del circuito a ponte di interruttori 15 e sono controllati mediante il segnale di controllo B1. In particolare, il segnale di controllo B1e il segnale di controllo B2sono complementari fra loro e in controfase, in modo che quando il ramo formato dagli interruttori 16, 17 à ̈ attivo (in conduzione), il ramo formato dagli interruttori 18, 19 à ̈ inattivo (in interdizione) e viceversa.
In una forma di realizzazione, l’unità di controllo 12 ha la struttura illustrata in figura 2 e comprende un modulo di tracciamento 20, un modulo generatore di riferimento 21, un primo stadio di controllo 22, un secondo stadio di controllo 23 e un modulo logico 25.
Il modulo di tracciamento 20 riceve una tensione di generatore VGe una corrente di generatore IGfornite à ̈ configurato per eseguire un algoritmo di tracciamento del cosiddetto Maximum Power Point, ossia il punto di funzionamento dell’unità generatrice 2 a cui corrisponde il massimo valore di potenza erogata. Un segnale di tracciamento MPPT à ̈ indicativo delle condizioni operative corrispondenti al Maximum Power Point e può essere determinato in base a un algoritmo noto a partire dalla tensione di generatore VGe dalla corrente di generatore IG.
Il modulo generatore di riferimento 21 genera una corrente di riferimento IREFsinusoidale sulla base del segnale di tracciamento MPPT, di un valore di fase di riferimento Ï•REFe di una tensione di rete VNpresente sui terminali di uscita 3c, 3d del microinverter 3. Il valore di fase di riferimento Ï•REFpuò essere impostato dall’esterno, ad esempio da un gestore della rete 4 (non mostrato). Il valore della tensione di rete VNpuò essere rilevato ai terminali di uscita 3c, 3d del microinverter 3 mediante un sensore di tensione 24. In una forma di realizzazione, il modulo generatore di riferimento 21 à ̈ basato su un circuito ad anello ad aggancio di fase o circuito PLL. In particolare, la corrente di riferimento IREFfornita dal modulo generatore di riferimento 21 ha la stessa frequenza della tensione di rete VNed à ̈ sfasata del valore di fase di riferimento Ï•REF. L’ampiezza della corrente di riferimento IREFà ̈ determinata in base al segnale di tracciamento MPPT.
Il primo stadio di controllo 22 comprende un primo modulo sottrattore 27, un primo modulo di controllo 28 e un primo modulatore PWM 30. Il primo modulo sottrattore 27 riceve una misura di una corrente di uscita IOfornita dal convertitore DC-AC 10 e la corrente di riferimento IREFe determina un errore di corrente ∆I dalla loro differenza. Il primo modulatore PWM 30 riceve un segnale di controllo SCprodotto dal primo modulo di controllo 28 sulla base dell’errore di corrente ∆I e genera segnali di controllo PWM B1’, B2’ per il modulo logico 25, in modo da annullare l’errore di corrente ∆I. Il primo modulo di controllo 28 può includere, ad esempio, un controllore di tipo proporzionale-integrale oppure proporzionale-integralederivativo.
Il secondo stadio di controllo 23 comprende un secondo modulo sottrattore 31, un secondo modulo di controllo 32 e un secondo modulatore PWM 33. Il secondo modulo sottrattore 31 riceve una misura di tensione di linea VBpresente sul bus 13 e un valore di riferimento, che può essere o una tensione di riferimento VRprogrammata, o un valore di tensione V(∆I) generato da un modulo convertitore 29 in funzione del segnale di controllo SCfornito dal primo modulo di controllo 28 (e quindi correlato all’errore di corrente ∆I). Il valore appropriato viene determinato dal modulo logico 25, che imposta un selettore 34 secondo le condizioni operative.
Il secondo modulo sottrattore 31 determina un errore di tensione ∆V, che viene fornito al secondo modulo di controllo 32. Il secondo modulatore PWM 33 riceve l’errore di tensione ∆V elaborato dal modulo di controllo 32 e genera i segnali di controllo A1, A2per il convertitore DC-DC 8, in modo da regolare il valore medio della tensione di linea VBsul bus 13.
Il modulo logico 25 utilizza i segnali di controllo PWM B1’, B2’, la tensione di rete VN, una corrente di soglia ITHe il valore di un segnale di test ST, che à ̈ una funzione della corrente di uscita IOdel convertitore DC-AC 10, per generare i segnali di controllo B1, B2. In alcune forme di realizzazione, il segnale di test STpuò essere la corrente di uscita IOdel convertitore DC-AC 10 oppure la corrente di riferimento IREF. In ulteriori forme di realizzazione, possono essere utilizzate anche altri segnali di test, ad esempio una funzione dell’errore di corrente ∆I (inclusa una funzione proporzionale-integrale, come nel caso del segnale di controllo SCfornito dal primo modulo di controllo 28), oppure la tensione di rete VN.
La corrente di soglia ITHÃ ̈ programmabile in funzione del massimo sfasamento e della massima efficienza che si vogliono ottenere. In particolare, il modulo logico 25 Ã ̈ configurato per generare i segnali di controllo B1, B2nel modo seguente:
- quando il segnale di test STà ̈ minore, in valore assoluto, della corrente di soglia ITH, i segnali di controllo B1, B2corrispondono ai segnali di controllo PWM B1’, B2’, rispettivamente;
- quando il segnale di test STà ̈ maggiore, in valore assoluto, della corrente di soglia ITH, i segnali di controllo B1, B2sono costanti e complementari fra loro e il loro valore à ̈ determinato in modo da commutare fra due semiperiodi consecutivi (in una forma di realizzazione, in base al segno della tensione di rete VN).
In una forma di realizzazione, inoltre, il modulo logico 25 controlla anche il selettore 34 in modo che il secondo stadio di controllo 23 riceva il riferimento appopriato fra la tensione di riferimento VRe il valore di tensione V(∆I) generato da un modulo convertitore 29. In particolare, la tensione di riferimento VRviene utilizzata quando il segnale di test STà ̈ minore, in valore assoluto, della corrente di soglia ITHe , in caso contrario, viene utilizzato il valore di tensione V(∆I).Con riferimento alla figura 4, oltre che alle figure 2 e 3, quando il segnale di test STà ̈ minore, in valore assoluto, della corrente di soglia ITH, gli interruttori 16-19 del convertitore DC-AC 10 commutano a frequenza maggiore della frequenza della corrente di uscita IO, per effetto del controllo PWM realizzato dal primo stadio di controllo 22 mediante i segnali di controllo PWM B1’, B2’. In questa fase, in pratica, il microinverter opera nella configurazione a due stadi, con convertitore DC-DC e convertitore DC-AC entrambi attivi. È quindi possibile controllare l’ampiezza e anche la fase della corrente fornita alla rete elettrica 4.
Quando il segnale di test STsupera la corrente di soglia ITH, i segnali di controllo B1, B2sono costanti e complementari fra loro e commutano soltanto fra due semiperiodi consecutivi. In pratica, nella porzione di un semiperiodo in cui il segnale di test STsupera la corrente di soglia ITH, il ramo del circuito a ponte di interruttori 15 formato dagli interruttori 16, 17 à ̈ nello stato attivo, mentre il ramo formato dagli interruttori 18, 19 à ̈ nello stato inattivo; nel semiperiodo immediatamente successivo, quando il segnale di test STsupera la corrente di soglia ITH, il ramo formato dagli interruttori 16, 17 à ̈ nello stato inattivo, mentre il ramo formato dagli interruttori 18, 19 à ̈ nello stato attivo (qui il segnale di test à ̈ il segnale di controllo SCfornito dal primo modulo di controllo 28).
In queste condizioni, il circuito a ponte di interruttori 15 à ̈ bloccato in ciascun semiperiodo e, in pratica, il controllo à ̈ realizzato mediante il secondo stadio di controllo 23. Il microinverter 3 sfrutta in pratica il solo convertitore DC-DC 8, mentre il convertitore DC-AC 10 à ̈ utilizzato in modo passivo come circuito a ponte. Il consumo di energia à ̈ quindi ridotto.
La figura 5 mostra il funzionamento del microinverter 3 nel caso in cui la corrente di uscita IOsia in anticipo rispetto alla tensione di rete VN. Il microinverter 3 opera in pratica come già descritto, salvo per il fatto che, in alcune porzioni di ciascun periodo, esso deve assorbire potenza dalla rete elettrica 4 per ottenere lo sfasamento necessario. Ad esempio, quando la corrente di uscita IOcambia segno, la capacità di linea C1 associata al bus 13 si carica per effetto della corrente assorbita e il convertitore DC/DC 8 si spegne temporaneamente in risposta all’aumento della tensione di linea VB. Quando anche la tensione di rete VNcambia segno, il microinverter 3 riprende a fornire energia alla rete e la capacità di linea C1 si scarica, facendo diminuire la tensione di linea VB. Per il resto, il microinverter 3 commuta fra una prima condizione di funzionamento, in cui il convertitore DC-AC 10 viene pilotato ad alta frequenza, e una seconda condizione di funzionamento, in cui il convertitore DC-AC rimane bloccato e viene utilizzato semplicemente come circuito a ponte, mentre il controllo dei parametri elettrici à ̈ lasciato al convertitore DC-DC 8 e al secondo stadio di controllo 23. La commutazione fra la prima condizione di funzionamento e la seconda condizione di funzionamento à ̈ determinata dall’attraversamento di una soglia, che nella forma di realizzazione descritta à ̈ la soglia di corrente ITH.
Il modulo logico 25 può essere realizzato mediante circuiti analogici o digitali, ad esempio mediante circuiti logici o microprogrammati. In particolare, il modulo logico 25 può comprendere porzioni di codice.
In una forma di realizzazione non limitativa, fornita a puro titolo di esempio, il modulo logico 25 può avere la struttura illustrata in figura 6. In questo caso, il modulo logico 25 comprende comparatori 35, 36 e un circuito logico 37.
Il comparatore 35 fornisce un segnale logico L1che ha un primo valore logico, ad esempio alto, quando la corrente di uscita IOdel convertitore DC-AC 10 Ã ̈ minore della corrente di soglia ITH, e un secondo valore logico, ad esempio basso, in caso contrario.
Il comparatore 36 fornisce un segnale logico L2che ha un primo valore logico, ad esempio alto, quando la tensione di rete VNÃ ̈ positiva, e un secondo valore logico, ad esempio basso, in caso contrario.
Il circuito logico 37 comprende:
una porta AND 40, che riceve in ingresso il segnale logico L1e il segnale di controllo PWM B1’;
una porta AND 41, che riceve in ingresso il segnale logico L1e il segnale di controllo PWM B2’;
una porta AND 42, che riceve in ingresso il segnale logico L1negato e il segnale logico L2;
una porta OR 43, che riceve l’uscita della porta AND 40 e l’uscita negata della porta AND 42 e fornisce il segnale di controllo B1; e
una porta OR 44, che riceve l’uscita della porta AND 41 e l’uscita della porta AND 42 e fornisce il segnale di controllo B2.
Eventualmente, circuiti di pilotaggio (non mostrati) possono essere collegati a valle delle porte OR 43, 44 per fornire livelli di tensioni appropriati per comandare il circuito a ponte di interruttori 15.
Il microinverter 3 secondo l’invenzione permette vantaggiosamente di coniugare bassi consumi, e quindi elevate efficienza, con elevata flessibilità di utilizzo, in particolare per quanto riguarda la possibilità di modificare e controllare il fattore di potenza. Infatti, il microinverter 3 opera nella configurazione con convertitore DC-AC 10 attivo, più dispendiosa, soltanto per una porzione di ciascun periodo e quando la corrente erogata à ̈ più bassa. In questa fase, il microinverter 3 à ̈ comunque in grado di controllare lo sfasamento della corrente erogata, in modo da garantire il fattore di potenza richiesto dalla rete elettrica 4.
Nella restante porzione di periodo, invece, il convertitore DC-AC 10 viene utilizzato come circuito a ponte. In questa configurazione, in pratica, il microinverter 3 opera con il solo convertitore DC-DC 8 e quindi l’efficienza complessiva à ̈ elevata.
Risulta infine evidente che al microinverter e al metodo descritti possono essere apportate modifiche e varianti, senza uscire dall’ambito della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Microinverter comprendente: un convertitore DC-DC (8) a commutazione; un convertitore DC-AC (10), accoppiato al convertitore DC-DC (8) tramite una linea intermedia (13) e avente un circuito a ponte di interruttori (15) collegabile a una rete elettrica (4) per fornire una grandezza elettrica di uscita (IO) periodica; e un’unità di controllo (12) configurata per controllare il convertitore DC-DC (8) e il convertitore DC-AC (10) in modo che, in ciascun periodo: il circuito a ponte di interruttori (15) commuti a frequenza maggiore di una frequenza della grandezza elettrica di uscita (IO) e la grandezza elettrica di uscita (IO) sia determinata dal convertitore DC-AC (10), quando un segnale di test (ST), funzione della grandezza elettrica di uscita (IO), à ̈ in una prima relazione con una soglia (ITH); e la commutazione del circuito a ponte di interruttori (15) sia inibita, quando il segnale di test (ST) à ̈ in una seconda relazione con la soglia (ITH).
  2. 2. Microinverter secondo la rivendicazione 1, in cui il segnale di test (ST) Ã ̈ nella prima relazione con la soglia (ITH), quando il segnale di test (ST) Ã ̈ in valore assoluto minore della soglia (ITH), e nella seconda relazione con la soglia (ITH), quando il segnale di test (ST) Ã ̈ in valore assoluto maggiore della soglia (ITH).
  3. 3. Microinverter secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il circuito a ponte di interruttori (15) comprende un primo ramo (16, 17) e un secondo ramo (18, 19) aventi ciascuno un rispettivo stato attivo e un rispettivo stato inattivo e l’unità di controllo (12) à ̈ configurata per porre il primo ramo (16, 17) nel rispettivo stato attivo e il secondo ramo (18, 19) nel rispettivo stato inattivo in un primo semiperiodo, quando il segnale di test (ST) à ̈ nella seconda relazione con la soglia (ITH), e per porre il primo ramo (16, 17) nel rispettivo stato inattivo e il secondo ramo (18, 19) nel rispettivo stato attivo in un secondo semiperiodo consecutivo al primo semiperiodo, quando il segnale di test (ST) à ̈ nella seconda relazione con la soglia (ITH).
  4. 4. Microinverter secondo la rivendicazione 3, in cui l’unità di controllo (12) comprende un primo stadio di controllo (22), configurato per generare primi segnali di controllo (B1’, B2’) in funzione della grandezza elettrica di uscita (IO) e di una grandezza elettrica di riferimento (IREF), e un modulo logico (25), configurato per generare secondi segnali di controllo (B1, B2) per il primo ramo (16, 17) e per il secondo ramo (18, 19) del circuito a ponte di interruttori (15) in funzione dei primi segnali di controllo (B1’, B2’), della grandezza elettrica di uscita (IO) e della soglia (ITH).
  5. 5. Microinverter secondo la rivendicazione 4, in cui il segnale di test (ST) Ã ̈ un ulteriore segnale di controllo (SC) fornito dal primo stadio di controllo (22).
  6. 6. Microinverter secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il primo stadio di controllo (22) Ã ̈ configurato per eseguire un controllo di tipo PWM.
  7. 7. Microinverter secondo la rivendicazione 5 o 6, comprendente un modulo generatore di riferimento (21) configurato per fornire la grandezza elettrica di riferimento (IREF) in funzione di una grandezza elettrica di rete (VN) presente in uso su terminali di uscita (3c, 3d) e di un valore di fase di riferimento (Ï•REF).
  8. 8. Microinverter secondo la rivendicazione 7, in cui il modulo generatore di riferimento (21) comprende un circuito ad anello ad aggancio di fase collegato ai terminali di uscita (3c, 3d).
  9. 9. Microinverter secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, in cui l’unità di controllo (12) comprende un secondo stadio di controllo (23), configurato per generare terzi segnali di controllo (A1, A2) per il convertitore DC-DC (8) in funzione di una tensione di linea (VB) sulla linea intermedia (13) e un valore di tensione di riferimento (VR, V(∆I)).
  10. 10. Metodo per controllare un microinverter comprendente un convertitore DC-DC (8) a commutazione e un convertitore DC-AC (10), accoppiato al convertitore DC-DC (8) tramite una linea intermedia (13) e avente un circuito a ponte di interruttori (15); il metodo comprendendo: fornire una grandezza elettrica di uscita (IO) periodica a una rete elettrica (4); e, in ciascun periodo: commutare il circuito a ponte di interruttori (15) a frequenza maggiore di una frequenza della grandezza elettrica di uscita (IO), in modo da determinare la grandezza elettrica di uscita (IO) mediante il convertitore DC-AC (10), quando un segnale di test (ST), funzione della grandezza elettrica di uscita (IO), Ã ̈ in una prima relazione con una soglia (ITH); e inibire la commutazione del circuito a ponte di interruttori (15), quando il segnale di test (ST) Ã ̈ in una seconda relazione con la soglia (ITH).
  11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui il segnale di test (ST) Ã ̈ nella prima relazione con la soglia (ITH), quando il segnale di test (ST) Ã ̈ in valore assoluto minore della soglia (ITH), e nella seconda relazione con la soglia (ITH), quando il segnale di test (ST) Ã ̈ in valore assoluto maggiore della soglia (ITH).
  12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 10 o 11, comprendente controllare la grandezza elettrica di uscita (IO) mediante segnali di controllo; in cui il segnale di test (ST) Ã ̈ uno dei segnali di controllo (SC) per controllare la grandezza elettrica di uscita (IO)
  13. 13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui inibire la commutazione del circuito a ponte di interruttori (15) comprende: porre un primo ramo (16, 17) del circuito a ponte di interruttori (15) in un rispettivo stato attivo e un secondo ramo (18, 19) del circuito a ponte di interruttori (15) in un rispettivo stato inattivo in un primo semiperiodo, quando il segnale di test (ST) Ã ̈ nella seconda relazione con la soglia (ITH); e porre il primo ramo (16, 17) in un rispettivo stato inattivo e il secondo ramo (18, 19) in un rispettivo stato attivo in un secondo semiperiodo consecutivo al primo semiperiodo, quando il segnale di test (ST) Ã ̈ nella seconda relazione con la soglia (ITH).
  14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, in cui commutare il circuito a ponte di interruttori (15) a frequenza maggiore di una frequenza della grandezza elettrica di uscita (IO) comprende controllare una fase della grandezza elettrica di uscita (IO).
  15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, in cui controllare la fase della grandezza elettrica di uscita (IO) comprende: rilevare una tensione di rete (VN) della rete elettrica (4); generare una grandezza elettrica di riferimento (IREF), avente frequenza uguale a una frequenza della tensione di rete (VN) e sfasata di un valore di fase di riferimento (Ï•REF) rispetto alla tensione di rete (VN).
  16. 16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 15, in cui commutare il circuito a ponte di interruttori (15) a frequenza maggiore di una frequenza della grandezza elettrica di uscita (IO) comprende eseguire un controllo di tipo PWM.
  17. 17. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 16, comprendente controllare una tensione di linea (VB) sulla linea intermedia (13) mediante il convertitore DC-DC (8) in funzione di un valore di tensione di riferimento (VR, V(∆I)).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011017601A1 (de) * 2011-04-27 2012-10-31 Robert Bosch Gmbh Ansteuerverfahren für einen Wechselrichter und Wechselrichteranordnung, insbesondere Solarzelleninverter
WO2013069326A1 (ja) * 2011-11-07 2013-05-16 三菱電機株式会社 電力変換装置

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