WO2008015298A1 - Circuito inversor monofásico para acondicionar y convertir energía eléctrica de corriente continua en energía eléctrica de corriente alterna - Google Patents

Circuito inversor monofásico para acondicionar y convertir energía eléctrica de corriente continua en energía eléctrica de corriente alterna Download PDF

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inverter circuit
circuit according
bridge
switching elements
series
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PCT/ES2006/000448
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Inventor
Roberto Gonzalez Senosiain
Javier Coloma Calahorra
Luis Marroyo Palomo
Jesus Lopez Taberna
Pablo Sanchis Gurpide
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Ingeteam Energy, S.A.
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    • H02J3/381—Dispersed generators
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the present invention has its main field of application in the industry for the design of electronic devices and, more particularly, for those conceived within the sector of photovoltaic solar power systems.
  • the object of the invention is to provide a dc / ac conversion structure specially designed for photovoltaic systems connected to the power grid without a transformer, characterized by being simple, having high performance and minimizing electromagnetic compatibility problems.
  • the converters of these facilities are single-phase, low-power and private circuits, in which the economic benefit obtained by
  • a low frequency transformer is included in the conversion stage. Said transformer guarantees galvanic isolation between the installation and the network and reduces electromagnetic emissions.
  • the main drawback of the low frequency output transformer is its large size and weight, also considerably increasing the price of the conversion stage and, therefore, making the photovoltaic installation more expensive.
  • FIG. 1 shows an H bridge.
  • This structure comprises two branches. parallel, each with two pairs of switches or series switching elements (T1, T2 and T3, T4), normally transistors, with diodes in antiparallel (D1, D2, D3, D4).
  • bipolar modulation An option to improve the behavior of the inverter with respect to EMC is to use bipolar modulation.
  • this modulation the pairs of switches T1-T4 and T2-T3, are alternately switched, obtaining at the output points of the bridge in H voltage values of the input voltage with positive and negative sign (+ Vin or -Vin) .
  • bipolar modulation has two disadvantages with respect to unipolar. On the one hand, the current curling in the coil with bipolar modulation is greater. On the other hand, to obtain the same frequency of curling current in the coil, in bipolar modulation it must be switched to twice the frequency, which makes it have twice the switching losses. This, together with the fact that the semiconductors have to withstand all the input voltage, implies a decrease in the performance obtained with this structure.
  • the inverter circuit that describes the aforementioned document, consists of an H-bridge, switching at high frequency with bipolar modulation, to which a third branch is added on the alternating side, between the output points (A, B) of the inverter in full bridge, which switches to the frequency of the network, as shown in Figure 2 schematically.
  • This structure which includes six transistors, improves the overall performance and efficiency of the photovoltaic converter with respect to the H-bridge with bipolar modulation, according to the mode of operation explained in EP1369985.
  • This converter described in EP1369985 has two advantages over the H-bridge with bipolar modulation: one, the switching of the transistors of the bridge in H are made with half of the input voltage, which reduces the switching losses of the converter; another, the maximum curl of current in the coil is half that in the bipolar H bridge, which allows a smaller coil to be used.
  • the transistors commute with half of the input voltage, in the cut-off state they withstand all the input voltage (Vin) for all of them, those of the bridge in H plus those of the additional branch on the alternating side (T5A-T6A), they have to be sized for that voltage. Since the switching losses increase with the voltage capacity of the transistor, this characteristic restricts the performance improvement.
  • the invention described herein corresponds to a DC / AC inverter circuit especially applicable as a conversion stage in grid-connected photovoltaic installations, as shown in Figure 3. Said circuit minimizes the EMC problem, and presents an efficiency superior to proposed above.
  • the circuit of the invention is a single phase inverter that connects to a source of direct current energy and converts it into alternating current energy to be delivered to an electrical network.
  • the topology of the inverter circuit essentially comprises:
  • a temporary energy accumulator which may consist of one or more accumulators connected in series in one or more branches in parallel to the power source, between the DC connections of the circuit;
  • an inverter that is configured as a complete bridge or H-bridge comprising at least two parallel branches with two pairs of series switching elements, consisting of MOSFET, IGBT or other transistors that adapt to this configuration with or without their corresponding diodes in the antiparallel;
  • T5D, T6D auxiliary switching elements
  • D5D and D6D antiparallel diodes
  • the switching elements of the H-bridge which consist of a first pair of transistors (T1, T4) and a second pair (12, T3), function as an inverter, switching to network frequency and in synchronism with it.
  • T1 and T4 are lit during the positive half cycle, while T2 and T3 will be lit in the negative half cycle.
  • the pair of auxiliary switching elements, T5D and T6D is capable of switching synchronously by means of the same ignition signal or with independent signals for each switch.
  • the operation of the converter can be explained during a period of switching of the positive network half cycle. Throughout the positive half cycle, T1 and T4 are on. When T5D and T6D are on, the input voltage is applied on the points
  • T5D, T1, T4 and T6D The current flows through T5D, T1, T4 and T6D.
  • T5D and T6D are off, the coil current is closed through Dauxi, T1, T4 and Daux2. During this period of time the decoupling side of the alternating side is decoupled.
  • the control signals are determined in a control unit that has at least one calculation unit and a logic to implement the control strategy.
  • the calculation module comprises at least one programmable electronic device, which may be a general purpose microprocessor, a microcontroller, a digital signal microprocessor (DSP), an application specific integrated circuit (ASCI), a programmable card (FPGA) or any combination of the previous ones, in charge of establishing the updated values of the work point of the energy source.
  • the transistors T1, T2, T3, T4, which switch at low frequency, must be sized to withstand the input voltage, while the auxiliary switching elements (T5D, T6D), which switch at high frequency, must be sized to support Ia half of the input voltage. This is an improvement compared to the conversion structure proposed by EP1369985, where six transistors are also used but all must be sized to withstand all the input voltage.
  • the number of semiconductors that drive at all times in the present converter is greater than in some of the topologies of conversion of the current state of the art, so that more conduction losses will occur.
  • the switching losses, in the circuit object of the invention are lower than in the other structures. This is because the semiconductors that switch at high frequency, T5D and T6D, in addition to switching with half of the input voltage, also, unlike the topologies discussed above, this is the maximum voltage that they must withstand, both this is the tension for which they must be sized. In this way, better efficiency is achieved than the state of the art converters.
  • Figure 1.- Shows a configuration for a photovoltaic converter known in the state of the art as an H bridge.
  • Figure 2. It shows another possible configuration for a converter of continuous voltage to current or alternating voltage, also applicable in photovoltaic systems, according to an embodiment proposed in European Patent Application EP1369985 belonging to the state of the art.
  • Figure 3. Shows a diagram of the circuit structure of Ia invention according to a preferred embodiment.
  • Figure 4.- Shows a diagram of the circuit structure of the invention according to another preferred embodiment.
  • a single phase inverter circuit can be described as a first practical embodiment of the invention to condition a power source (8), formed by a photovoltaic unit or other energy source adapted to supply a continuous input voltage (Vin) transformable into an alternating mains voltage delivering an alternating current to an electrical network (9), comprising:
  • an inverter with an H-bridge configuration consisting of at least two parallel branches, a first pair of series switching elements (T1, T2) being connected on one branch and a second pair of switching elements on the other branch series (T3, T4), and may be connected in antiparallel to each switching element
  • T1, T2, T3, T4 their respective antiparallel diodes (D1, D2, D3, D4); Y
  • the maximum voltage seen by the auxiliary switches is not limited by topology, but is conditioned by the switching characteristic of these elements.
  • Any of these two structures can be added a control unit with a function similar to that of any of the possible control strategies for known converters, which basically consists of governing through a series of ignition signals, generated to the output of said control unit, the switching of all switching elements.

Abstract

La invención presenta una estructura de conversión de energía eléctrica en corriente alterna, a energía eléctrica en corriente continua, caracterizada por ser sencilla, tener un alto rendimiento y minimizar la problemática de compatibilidad electromagnética. El circuito incluye, en su primera realización preferida, seis elementos de conmutación gobernados por una unidad de mando, cuatro conmutadores formando puente en H (T1, T2, T3, T4) y dos auxiliares (T5D, T6D), y dos diodos auxiliares (Daux1 y Daux2). Los elementos del puente en H conmutan a frecuencia de red mientras que T5D y T6D, conmutan a alta frecuencia mediante modulación en ancho de pulso (PWM), u otras técnicas de modulación apropiadas. La tensión de estos elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D) está limitada topológicamente a la mitad de la tensión continua de entrada (Vin), reduciéndose así las pérdidas de conmutación y resultando un convertidor con un elevado rendimiento.

Description

CIRCUITO INVERSOR MONOFÁSICO PARA ACONDICIONAR Y
CONVERTIR ENERGÍA ELÉCTRICA DE CORRIENTE CONTINUA EN
ENERGÍA ELÉCTRICA DE CORRIENTE ALTERNA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene su principal campo de aplicación en Ia industria destinada al diseño de dispositivos electrónicos y, más particularmente, a los concebidos dentro del sector de los sistemas de potencia de energía solar fotovoltaica.
El objeto de Ia invención es proporcionar una estructura de conversión dc/ac especialmente diseñada para sistemas fotovoltaicos conectados a Ia red eléctrica sin transformador, caracterizada por ser sencilla, tener un alto rendimiento y minimizar los problemas de compatibilidad electromagnética.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los sistemas fotovoltaicos conectados a red gozan hoy en día de un amplio reconocimiento en nuestra sociedad, siendo utilizados en Ia actualidad cada vez con más frecuencia. Comúnmente, se trata de instalaciones formadas por un conjunto de paneles solares y un convertidor electrónico, denominado inversor, que acondiciona Ia energía producida por los paneles y Ia inyecta a Ia red eléctrica. En Ia mayoría de los casos, los convertidores de estas instalaciones son circuitos monofásicos de baja potencia y de carácter privado, en los que se busca maximizar el beneficio económico obtenido por
Ia venta de Ia energía producida a las compañías eléctricas. Por ello, se buscan inversores baratos, fiables y de alta eficiencia.
Habitualmente, en las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red, se incluye un transformador de baja frecuencia en Ia etapa de conversión. Dicho transformador garantiza el aislamiento galvánico entre la instalación y Ia red y reduce las emisiones electromagnéticas. El inconveniente principal que presenta el transformador de salida de baja frecuencia es su gran tamaño y peso, aumentando además considerablemente el precio de Ia etapa de conversión y, por tanto, encareciendo Ia instalación fotovoltaica en conjunto.
La evolución de Ia tecnología hace que, hoy en día, sea posible prescindir de este transformador sin merma de las cualidades del sistema en
Io referido a seguridad personal e integración en Ia red, cuestionando así Ia necesidad de su uso. Previsiblemente, en un futuro cercano, irá desapareciendo Ia obligatoriedad de utilización del transformador de salida.
Si se elimina el transformador, se pierde el aislamiento galvánico entre el sistema fotovoltaico y Ia red, Io que empeora el comportamiento del sistema respecto a Ia Compatibilidad Electromagnética (CEM). En este caso, es deseable utilizar topologías de conversión que minimicen los problemas de CEM.
El uso de un transformador en los sistemas fotovoltaicos ha permitido utilizar como estructura de conversión un puente en H con modulación unipolar, estructura que ha demostrado Ia mejor relación rendimiento-complejidad. Sin embargo, esta estructura presenta un mal comportamiento desde el punto de vista de Ia CEM. En Ia Figura 1 se representa un puente en H. Esta estructura comprende dos ramales paralelos, cada uno con sendos pares de interruptores o elementos de conmutación en serie (T1 , T2 y T3, T4), normalmente transistores, con diodos en antiparalelo (D1 , D2, D3, D4).
Una opción para mejorar el comportamiento del inversor respecto a Ia CEM, es utilizar Ia modulación bipolar. En esta modulación, las parejas de interruptores T1-T4 y T2-T3, se conmutan alternativamente, obteniendo en los puntos de salida del puente en H tensiones de valor de Ia tensión de entrada con signo positivo y negativo (+Vin ó -Vin). Sin embargo, Ia modulación bipolar presenta dos desventajas respecto a Ia unipolar. Por un lado, el rizado de corriente en Ia bobina con modulación bipolar es mayor. Por otro, para obtener Ia misma frecuencia de rizado de corriente en Ia bobina, en modulación bipolar se debe conmutar al doble de frecuencia, Io que hace que tenga el doble de pérdidas de conmutación. Esto, unido al hecho de que los semiconductores tienen que aguantar toda Ia tensión de entrada, implica una disminución en el rendimiento obtenido con esta estructura.
En Ia resolución de las deficiencias de las estructuras de inversores anteriormente comentadas, hay que hacer mención a Ia propuesta de Ia solicitud de Patente Europea EP1369985. El circuito inversor que describe el documento citado, consta de un puente en H, conmutando a alta frecuencia con modulación bipolar, al que se Ie añade una tercera rama en el lado de alterna, entre los puntos de salida (A, B) del inversor en puente completo, que conmuta a Ia frecuencia de Ia red, según se muestra en Ia Figura 2 de forma esquemática. Esta estructura, que incluye seis transistores, mejora el comportamiento y Ia eficiencia global del convertidor fotovoltaico respecto al puente en H con modulación bipolar, según el modo de funcionamiento que se explica en EP1369985.
Este convertidor descrito en EP1369985 presenta dos ventajas respecto al puente en H con modulación bipolar: una, las conmutaciones de los transistores del puente en H se realizan con Ia mitad de Ia tensión de entrada, Io que disminuye las pérdidas de conmutación del convertidor; otra, el rizado máximo de corriente en la bobina es Ia mitad que en el puente en H bipolar, Io que permite utilizar una bobina menor. Sin embargo, aunque los transistores conmutan con Ia mitad de Ia tensión de entrada, en estado de corte soportan toda Ia tensión de entrada (Vin) por Io que todos, los del puente en H más los de Ia rama adicional en el lado de alterna (T5A-T6A), tienen que ser dimensionados para dicha tensión. Dado que las pérdidas de conmutación aumentan con Ia capacidad en tensión del transistor, esta característica restringe Ia mejora del rendimiento.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención que aquí se describe se corresponde con un circuito inversor dc/ac especialmente aplicable como etapa de conversión en instalaciones fotovoltaicas conectadas a red, tal como muestra Ia Figura 3. Dicho circuito minimiza Ia problemática de CEM, y presenta una eficiencia superior a los propuestos anteriormente.
El circuito de Ia invención es un inversor monofásico que se conecta a una fuente de energía en corriente continua y Ia convierte en energía de corriente alterna para ser entregada a una red eléctrica. La topología del circuito inversor esencialmente comprende:
- un acumulador temporal de energía, que puede constar de uno o más acumuladores conectados en serie en uno o más ramales en paralelo a Ia fuente de energía, entre las conexiones de corriente continua del circuito;
- un inversor que se configura en puente completo o puente en H comprendiendo, al menos, dos ramales paralelos con sendas parejas de elementos de conmutación en serie, consistentes en transistores MOSFET, IGBT u otro tipo que se adapte a esta configuración con o sin sus correspondientes diodos en antiparalelo;
- dos elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D), con o sin sus respectivos diodos en antiparalelo (D5D y D6D), conectados entre las conexiones de corriente continua y Ia entrada del puente en H;
- un ramal con al menos un diodo auxiliar conectado en antiparalelo al puente en H entre las respectivas conexiones de los elementos de conmutación auxiliares y dicho puente en H; y
- al menos dos puntos de salida, que corresponden con los puntos medios de los ramales del puente en H, que constituyen conexiones de corriente alterna, a las que se conectan inductancias, pudiendo conectar entre las inductancias, Ia red eléctrica.
Los elementos de conmutación del puente en H, que consisten en un primer par de transistores (T1 , T4) y un segundo par (12, T3), funcionan como un inversor, conmutando a frecuencia de red y en sincronismo con ella. Durante el semiciclo positivo se encuentran encendidos T1 y T4, mientras que en el semiciclo negativo se encenderán T2 y T3. La pareja de elementos de conmutación auxiliares, T5D y T6D, es susceptible de conmutar sincrónicamente mediante una misma señal de encendido o con señales independientes para cada conmutador.
El funcionamiento del convertidor se puede explicar durante un periodo de conmutación del semiciclo de red positivo. Durante todo el semiciclo positivo, T1 y T4 se encuentran encendidos. Cuando T5D y T6D se encuentren encendidos, Ia tensión de entrada se aplica sobre los puntos
A y B. La corriente circula a través de T5D, T1 , T4 y T6D. Cuando T5D y T6D se encuentran apagados, Ia corriente de las bobinas se cierra a través de Dauxi , T1 , T4 y Daux2. Durante este periodo de tiempo se produce un desacoplo el lado de continua del de alterna.
Las señales de control se determinan en una unidad de mando que dispone de al menos una unidad de cálculo y de una lógica para implementar Ia estrategia de control. El módulo de cálculo comprende al menos un dispositivo electrónico programable, que puede ser un microprocesador de propósito general, un microcontrolador, un microprocesador de señal digital (DSP), un circuito integrado específico de aplicación (ASCI), una tarjeta programable (FPGA) o cualquier combinación de los anteriores, encargado de establecer los valores actualizados del punto de trabajo de Ia fuente de energía.
Las principales ventajas de Ia invención son:
- EI rizado máximo es Ia mitad que en el puente en H con modulación
PWM bipolar, Io que permite utilizar inductancias de salida menores.
Se minimizan los problemas asociados con Ia CEM.
Los transistores T1 , T2, T3, T4, que conmutan a baja frecuencia, deben ser dimensionados para soportar Ia tensión de entrada, mientras que los elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D), que conmutan a alta frecuencia, deben ser dimensionados para soportar Ia mitad de Ia tensión de entrada. Esto supone una mejora comparado con Ia estructura de conversión que propone EP1369985, donde también se emplean seis transistores pero deben dimensionarse todos para soportar toda Ia tensión de entrada.
Otra mejora respecto al antecedente EP1369985 es que las parejas T1-T4 y T2-T3 conmutan a frecuencia de red, por Io que en ellos apenas se dan pérdidas de conmutación, pudiéndose utilizar semiconductores de baja tensión de saturación.
El número de semiconductores que conducen en todo momento en el presente convertidor es mayor que en algunas de las topologías de conversión del estado actual de Ia técnica, por Io que se darán más pérdidas de conducción. Sin embargo, las pérdidas de conmutación, en el circuito objeto de Ia invención, son menores que en las otras estructuras. Esto es debido a que los semiconductores que conmutan a alta frecuencia, T5D y T6D, además de conmutar con Ia mitad de Ia tensión de entrada, también, a diferencia de las topologías comentadas con anterioridad, es ésta Ia máxima tensión que deben soportar, por tanto ésta es Ia tensión para Ia que deben ser dimensionados. De esta forma, se logra una mejor eficiencia que los convertidores del estado de Ia técnica.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
Figura 1.- Muestra una configuración para un convertidor fotovoltaico conocida en el estado de Ia técnica como puente en H.
Figura 2.- Muestra otra posible configuración para un convertidor de tensión continua a corriente o tensión alterna, también aplicable en sistemas fotovoltaicos, según una realización que se propone en Ia solicitud de Patente Europea EP1369985 perteneciente al estado de Ia técnica.
Figura 3.- Muestra un esquema de Ia estructura del circuito de Ia invención según una realización preferida.
Figura 4.- Muestra un esquema de Ia estructura del circuito de Ia invención según otra realización preferida.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A Ia vista de Ia Figura 3, puede describirse como una primera realización práctica de Ia invención un circuito inversor monofásico para acondicionar una fuente de energía (8), formada por una unidad fotovoltaica u otra fuente de energía adaptada para suministrar una tensión continua de entrada (Vin) transformable en una tensión alterna de red entregando una corriente alterna a una red eléctrica (9), comprendiendo:
- dos conexiones de corriente continua (6, 7) entre las que se conecta al menos un ramal con uno o varios acumuladores temporales de energía;
- un inversor con una configuración de puente en H conformado por al menos dos ramales paralelos, estando en un ramal conectada una primera pareja de elementos de conmutación en serie (T1 , T2) y en el otro ramal una segunda pareja de elementos de conmutación en serie (T3, T4), y pudiendo estar conectados en antiparalelo a cada elemento de conmutación
(T1 , T2, T3, T4) sus respectivos diodos en antiparalelo (D1 , D2, D3, D4); y
- al menos dos conexiones de corriente alterna (A, B) que corresponden a los puntos medios de los ramales del puente en H, estando conectada a cada uno de ellos sus correspondientes inductancias (L1 , L2), preferiblemente de igual valor L1 = L2 = L/2; caracterizada por añadir los siguientes elementos en su estructura:
- dos ramales conectados en serie con el puente en H en las conexiones de corriente continua (6, 7) con dos elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D) con o sin sus respectivos diodos de protección (D5D, D6D) en antiparalelo; y
- al menos uno de los ramales con elementos acumuladores temporales de energía, conectados entre los puntos (6, 7) dispone de un punto medio (12); y
- un ramal con dos diodos auxiliares en serie (Dauxi , Daux2) que se conectan en antiparalelo a Ia entrada del puente en H en unos puntos (10) y (11). El punto medio de este ramal se une al punto medio de los acumuladores temporales de energía (12). Estos ramales suponen un límite topológico de Ia tensión que pueden ver T5D y T6D, a Ia tensión de C1 y C2 respectivamente.
Una segunda alternativa de implementación de Ia invención es
Ia presentada en Ia Figura 4 y que se refiere a un circuito inversor monofásico con una estructura sustancialmente similar pero que requiere un menor número de elementos semiconductores. Las características diferenciadoras de esta segunda configuración son:
- el acumulador temporal de energía (C) conectado entre las dos conexiones de corriente continua (6, 7) no necesita punto medio; - hay un solo diodo auxiliar (Daux) en el ramal conectado entre los puntos (10) y (11).
- En este caso, Ia máxima tensión que ven los conmutadores auxiliares (T5D, T6D), no está limitada por topología, sino que queda condicionada por Ia característica de conmutación de estos elementos.
A cualquiera de estas dos estructuras se puede añadir una unidad de mando con una función similar al de alguna de las estrategias de control posibles para convertidores conocidos, que básicamente consiste en gobernar mediante una serie de señales de encendido, generadas a Ia salida de dicha unidad de mando, Ia conmutación de todos los elementos de conmutación.
Los términos en que se ha redactado esta memoria deberán ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Circuito inversor monofásico para acondicionar y convertir energía eléctrica de corriente continua en energía eléctrica de corriente alterna para su aportación a una red eléctrica (9), que comprende:
- dos conexiones de corriente continua (6, 7) entre las que se conecta al menos un ramal con al menos un acumulador temporal de energía;
- un inversor con una configuración de puente en H comprendiendo al menos dos ramales paralelos, estando en un ramal conectada una primera pareja de elementos de conmutación en serie (T1 , T2) y en el otro ramal una segunda pareja de elementos de conmutación en serie (T3, T4); y
- al menos dos conexiones de corriente alterna (A, B) que corresponden a los puntos medios de los ramales del puente en H, estando conectada a cada ramal una inductancia (L1 , L2);
caracterizado porque adicionalmente comprende:
- dos elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D), conectados entre las conexiones de corriente continua (6, 7) y Ia entrada del puente en H en unos puntos (10, 11 ); y
- un ramal con al menos un diodo auxiliar en serie (Daux, Dauxi , Daux2) que se conectan en antiparalelo en los puntos (10, 11) de entrada del puente en H.
2.- Circuito inversor según reivindicación 1 , caracterizado porque cada elemento de conmutación (T1 , T2, T3, T4) está conectado en antiparalelo a un diodo (D1 , D2, D3, D4) respectivamente.
3.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada elemento de conmutación auxiliar (T5D, T6D) está conectado en antiparalelo a un diodo de protección (D5D y D6D) respectivamente.
4.- Circuito inversor según reivindicación 1 , caracterizado porque los elementos acumuladores temporales de energía están constituidos por elementos capacitivos, ultracapacitivos, baterías, o combinaciones de estos elementos.
5.- Circuito inversor según reivindicación 1 , caracterizado porque las dos parejas de elementos de conmutación en serie (T1 , T2, T3, T4) del puente en H y el par de elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D) son transistores.
6.- Circuito inversor según reivindicación 5, caracterizado porque el tipo de transistores se selecciona entre IGBT y MOSFET.
7.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está conectado a una unidad de mando adaptada para gobernar Ia conmutación mediante una serie de señales de encendido generadas a su salida convenientemente dirigidas a los elementos de conmutación (T1 , T2, T3, T4) del puente en H y del par de elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D).
8.- Circuito inversor según reivindicación 7, caracterizado porque Ia unidad de mando contiene al menos un módulo de cálculo, que comprende al menos un dispositivo electrónico programable que se selecciona entre un procesador de propósito general, un microcontrolador, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado específico de aplicación (ASCI) y una tarjeta programable (FPGA).
9.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos parejas de elementos de conmutación en serie (T1-T2, T3-T4) son susceptibles de conmutar sincrónicamente con Ia red eléctrica mediante dos señales de encendido complementarias.
10.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos parejas de elementos de conmutación en serie (T1-T2, T3-T4) son susceptibles de conmutar sincrónicamente con Ia señal de control que proviene de Ia unidad de mando y es previamente calculada por el módulo de cálculo.
11.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el par de elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D) son susceptibles de conmutar sincrónicamente mediante una única señal de encendido, determinada mediante una técnica de modulación conocida, generada a partir de Ia señal de control que proviene de Ia unidad de mando y es previamente calculada por el módulo de cálculo.
12.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el par de elementos de conmutación auxiliares (T5D, T6D) son susceptibles de conmutar individualmente mediante dos señales de encendido, determinadas mediante una técnica de modulación conocida, generadas a partir de las señales de control que provienen de Ia unidad de mando y son previamente calculadas por el módulo de cálculo.
13.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque las señales de encendido se determinan mediante una modulación de ancho de pulso.
14.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los valores de las inductancias (L1 , L2) en serie son iguales.
15.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está incorporado a un convertidor del tipo sin transformador.
16.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las conexiones de corriente continua (6, 7) se conecta una fuente de energía (8) que se selecciona entre una unidad fotovoltaica y una unidad de célula electroquímica.
17.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende al menos un convertidor dc/dc, conectado entre Ia fuente de energía de entrada (8) y el acumulador temporal de energía.
18.- Circuito inversor según reivindicación 17, caracterizado porque el convertidor está dotado de aislamiento galvánico entre Ia instalación y Ia red, realizado por un transformador de salida.
19.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ramal conectado en antiparalelo en los puntos (10, 11) de entrada del puente en H tiene un solo diodo auxiliar (Daux).
20.- Circuito inversor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
18, caracterizado porque al menos uno de los ramales con elementos acumuladores temporales de energía dispone de un punto medio (12) y el ramal conectado en antiparalelo en los puntos (10, 11) de entrada del puente en H tiene dos diodos auxiliares en serie (Dauxi , Daux2) cuyo punto medio está unido al punto medio (12) de los acumuladores temporales de energía.
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