CZ2011582A3 - Zpusob predávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové záteze a zarízení k provádení tohoto zpusobu - Google Patents

Zpusob predávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové záteze a zarízení k provádení tohoto zpusobu Download PDF

Info

Publication number
CZ2011582A3
CZ2011582A3 CZ20110582A CZ2011582A CZ2011582A3 CZ 2011582 A3 CZ2011582 A3 CZ 2011582A3 CZ 20110582 A CZ20110582 A CZ 20110582A CZ 2011582 A CZ2011582 A CZ 2011582A CZ 2011582 A3 CZ2011582 A3 CZ 2011582A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
photovoltaic generator
power
load
switch
output
Prior art date
Application number
CZ20110582A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ309486B6 (cs
Inventor
Wolf@Petr
Original Assignee
Sunnywatt Group A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunnywatt Group A.S. filed Critical Sunnywatt Group A.S.
Priority to CZ2011-582A priority Critical patent/CZ309486B6/cs
Publication of CZ2011582A3 publication Critical patent/CZ2011582A3/cs
Publication of CZ309486B6 publication Critical patent/CZ309486B6/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Zpusob predávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové záteze, kde výstupní výkon fotovoltaického generátoru se ukládá do kapacitoru (C), spocívá v tom, ze z kapacitoru (C) se tento výkon dále predává do odporové záteze pres spínac DC/DC menice. Jeho spínání, které se provádí pulsne sírkovou modulací, se rídí v závislosti na velikosti promenlivého napetí na výstupu fotovoltaického generátoru, kde tato závislost je definována vztahem P = V.sup.2.n./ R.sub.0.n.. S, kde P je výkon spotrebovaný v zátezi, V je napetí, snímané na výstupu fotovoltaického generátoru, které je vyhlazené kapacitorem C, R.sub.0.n.je hodnota odporu záteze a S je trída, definovaná vztah S = T.sub.on.n./T.sub.on.n.+ T.sub.off.n., kde T.sub.on.n.je doba sepnutého stavu spínace a T.sub.off.n.doba vypnutého stavu spínace. Pomocí zmen trídy S se prubezne urcuje maximální okamzitá hodnota výkonu P, spotrebovaného v odporové zátezi, pricemz výchozí hodnota R.sub.0.n.velikosti odporu takto spínané záteze je pro pracovní podmínky fotovoltaického generátoru, dané intenzitou na nej dopadajícího zárení a teplotou PN prechodu v jeho fotovoltaických cláncích, mensí az rovna pomeru napetí U.sub.MPP.n.a proudu I.sub.MPP.n.v bode maximálního výkonu fotovoltaického generátoru. Vynález se týká téz zarízení k provádení zpusobu.

Description

Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Jsou známy různé způsoby zapojení panelů fotovoltaického generátoru ke spotřebiči. Například je možné použít střídač, který stejnosměrné napětí dodávané fotovoltaickým generátorem transformuje na střídavé napětí o parametrech sítě. Vyrobená energie se následně spotřebovává ve spotřebiči obdobně, jako kdyby byl připojen do elektrické sítě. Přitom dochází na střídači ke ztrátám z důvodu přeměny energie ze stejnosměrné na střídavou. Výhodou střídače je, že obsahuje řídící algoritmus, díky kterému pracuje v oblasti maximálního bodu výkonu v závislosti na osvitových podmínkách. Střídače, které umí řídit maximální bod výkonu, jsou ale velice drahé a výrazně navyšují relativní náklady celého systému. Cílem tohoto vynálezu je zvýšit účinnost systému fotovoltaického generátoru a odporové zátěže a dosažení úspor energie převáděné do této zátěže, při současném zjednodušení a zlevnění systému.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže, kde výstupní výkon fotovoltaického generátoru se ukládá do kapacitoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že z kapacitoru se tento výkon dále předává do odporové zátěže přes spínač, jehož spínání, které se provádí pulsně šířkovou modulací, se řídí v závislosti na velikosti proměnného napětí na výstupu fotovoltaického generátoru, kde tato závislost je definována vztahem P = V2 /Ro. S, kde Pje výkon spotřebovaný v zátěži, l/je napětí, snímané na výstupu fotovoltaického generátoru, které je vyhlazené kapacitorem, R0\e hodnota odporu zátěže a Sje střída, definovaná vztahem S = Ton/(Ton + Toff), kde Tonje doba sepnutého stavu spínače a TOff doba vypnutého stavu spínače. Pomocí změn střídy S se průběžně určuje maximální okamžitá hodnota výkonu P, spotřebovaného v odporové zátěži, přičemž výchozí hodnota Ro velikosti odporu takto spínané zátěže je pro pracovní podmínky fotovoltaického generátoru, dané intenzitou na něj dopadajícího záření a teplotou PN přechodu v jeho fotovoltaických článcích, menší až rovna poměru napětí VMpp&proudu Imppv bodě maximálního výkonu fotovoltaického generátoru.
Výhodou je vysoká účinnost systému podle tohoto vynálezu, jehož pomocí DC/DC měniče regulované výstupní napětí odpovídá vždy bodu resp. oblasti maximálního výkonu systému. Tato napěťová konverze dokáže pracovat s účinností až 99 %, jediná ztráta je na spínači, cca. 0,5 %, ostatní ztráty na kabelech a kondenzátoru jsou zanedbatelné. Prakticky to lze ilustrovat na příkladu, jestliže je toto řešení využito pro elektrické bojlery, obsahující jak stejnosměrnou, tak i střídavou topnou spirálu, které mají dva termostaty. Příklad využití: spirála napájená ze střídavé sítě je nastavena termostatem na 45 °C, spirála napájená stejnosměrným proudem, čili z DC/DC měniče, pak na maximum 75 °C. Systém šetří energii, která by jinak musela být dodána z rozvodné sítě pro ohřev vody na 75 °C.
Zařízení k provádění uvedeného způsobu zahrnuje DC/DC měnič, zapojený mezi fotovoltaickým generátorem a odporovou zátěží. Ke kapacitoru tohoto DC/DC měniče je přes spínač připojena odporová zátěž tak, že k řídícímu vstupu spínače je připojen blok mikroprocesoru, jehož vstupy jsou připojeny k odporovému děliči napětí, zapojenému na výstupu fotovoltaického generátoru. Spínačem může být elektronický spínač, např. výkonový tranzistor typu MOSFET. Odporovou zátěží může být stejnosměrná topná spirála elektrického boileru, opatřeného kombinovanou stejnosměrnou a střídavou topnou spirálou a dvěma termostaty.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen pomocí výkresů a následujícího popisu příkladů. Na obr.1 jsou zobrazeny voltampérové/výkonové charakteristiky fotovoltaického generátoru při různých velikostech jeho osvitu (250 W/m2, 784 W/m2 a 1020 W/m2) a přímková voltampérová charakteristika odporové zátěže, tvořená spirálou o odporu 14,4 Ω. Na obr. 2 je znázorněn princip řízení DC/DC měniče střídou (S=0,6), na obr.3 příklad voltampérové charakteristiky fotovoltaického panelu a na obr,4 průběh poměru výkonu odporové zátěže v závislosti na střídě. Na obr.5 jsou zobrazeny voltampérové charakteristiky fotovoltaického generátoru a zátěže při různých hodnotách střídy S. Na obr.6 je příklad základního zapojení sestavy fotovoltaického generátoru a odporové zátěže s DC/DC měničem. Obr. 7. znázorňuje rozšířené zapojení sestavy fotovoltaického generátoru a odporové zátěže s DC/DC měničem, na rozdíl od obr. 6 obsahuje navíc některé další pomocné prvky pro zlepšení funkčnosti vynálezu. Výstup z fotovoltaického generátoru je vypínatelný a je proudově jištěn, dále je použita přepěťová ochrana, diodová ochrana DC/DC měniče proti přepólování, proudová ochrana oddělující výkonové a řídící části, Zenerova dioda, chránící vstupní svorky měření napětí mikroprocesorem, stabilizátor napětí zajišťující napájení mikroprocesoru přímo z fotovoltaického generátoru. Spínací prvek je jištěn proti přepětí vlivem vlastní indukčnosti vodičů a topné spirály pomocí blokovací diody.
Příklady provedení vynálezu
Pro spotřebu elektrické energie v odporové zátěži lze stejně využít střídavý jako stejnosměrný proud a proto je z podstaty věci zbytečné provádět přeměnu. Pro zapojení fotovoltaického generátoru k odporové zátěži je proto výhodnější použít přímo stejnosměrný proud a je vhodné pro tento účel použít DC/DC měnič (se stejnosměrným vstupem a stejnosměrným výstupem). Fotovoltaický generátor, který je tvořený soustavou sérioparalelně propojených panelů, má proměnlivý napěťový výstup, závislý na teplotě PN přechodů fotovoltaických článků panelů a na intenzitě dopadajícího záření. Tyto provozní podmínky určují průběh voltampérové (dále jen VA) charakteristiky pro daný fotovoltaický generátor, která je proměnlivá. Účelem je, aby fotovoltaický generátor neustále pracoval v oblasti (v bodě) svého maximálního výkonu, kdy je hodnota součinu jeho výstupního napětí a proudu maximální. Výkon přímého spojení panelů a odporové zátěže je dán průsečíkem VA charakteristiky fotovoltaického generátoru a zátěže. Jestliže je fotovoltaický generátor přímo připojen na odporovou zátěž, nelze prakticky dosáhnout výsledný bod jeho maximálního výkonu, protože průsečík VA charakteristiky fotovoltaického generátoru a přímky VA charakteristiky odporové zátěže, to je reálný pracovní bod systému fotovoltaický generátor - odporová zátěž, se bude nacházet mimo bod (oblast) maximálního výkonu.
Pro dosažení bodu maximálního výkonu uvedené soustavy je výstupní výkon fotovoltaického generátoru ukládán do kapacitoru C, připojeného k výstupním
*« ·· ·· · ·
* · · • · · · •
• · · · • · ··· · •
* · · • · · •
·· ·· ·· ·· ·· • ♦ · • ·
svorkám fotovoltaického generátoru, například do elektrolytického kapacitoru o hodnotě 6 mF / 200 V. Odporová zátěž je připojena ke kapacitoru C přes spínač, s výhodou elektronický spínač, např. výkonový tranzistor typu MOSFET, a podobně, jehož spínání, které se provádí pulsně šířkovou modulací, je řízeno v závislosti na velikosti napětí na výstupu fotovoltaického generátoru. Tato závislost je definována vztahem P-V2 /Ro. S, kde Pje výkon spotřebovaný v zátěži, V je napětí, snímané na výstupu fotovoltaického generátoru, které je vyhlazené kapacitorem C, Ro je hodnota odporu zátěže a S je střída, která je bezrozměrnou veličinou v intervalu[θ-l] a je definována vztahem S = Ton/(Ton + Tofí), kde Ton je doba sepnutého stavu spínače a TOff doba vypnutého stavu spínače. Pomocí změn střídy S se průběžně určuje maximální okamžitá hodnota výkonu P, spotřebovaného v odporové zátěži, a hodnota střídy S pro tento maximální výkon se nastaví vždy jako výchozí hodnota pro další následující změny střídy S, V případě, kdy je intenzita dopadajícího záření na fotovoltaický generátor nízká, je zapotřebí nastavit střídu S na nižší hodnotu než při vyšší intenzitě záření.
Výpočet výkonu předávaného do zátěže je následující:
V sepnutém stavu spínače je hodnota napětí na zátěži rovna hodnotě výstupního napětí na fotovoltaickém generátoru, při vypnutém stavu spínače je hodnota napětí na zátěži nulová. Kapacitor C při opakovaném připínání a odpínání zátěže zajišťuje vyhlazení výstupního napětí fotovoltaického generátoru,
Uvažuje se dostatečně velká frekvence f =----?---- [H-], při které lze výstupní
T()N + ^()1·Ί' napětí na fotovoltaických panelech považovat při dané střídě S za konstantní v čase (dostatečně vyhlazené pomocí kapacitoru C), a která není natolik velká, aby se začaly projevovat parazitní indukčnosti přívodů či zátěže a přechodové děje ve spínacím prvku. Na zátěži pak bude periodicky proměnné napětí, po dobu Ton bude rovné ustálené hodnotě napětí na výstupu fotovoltaických panelů r[r]a po dobu Toff bude nulové.
Průměrný výkon předávaný do zátěže bude roven P = —S [fk] .
·· ·· «· •
• i · • · · i •
• · • · · ··· * •
• · • · * •
• · · ·· ·* ·· · • ·
Pracovní oblast a vliv uvedeného DC/DC měniče na pracovní bod:
Jestliže se odporová zátěž střídavě s dostatečnou frekvencí, například 500 Hz, připojuje k fotovoltaickému generátoru, projevuje se takto připojená zátěž změnou sklonu přímkové VA charakteristiky zátěže, navenek se toto jeví jako kdybychom měnili hodnotu odporu zátěže. Při přímém připojení fotovoltaických panelů a odporové zátěže bude napětí na výstupu fotovoltaického generátoru rovné napětí na zátěži a bude odpovídat napětí v průsečíku křivek VA charakteristiky fotovoltaického generátoru a zátěžové přímky odporové zátěže. Tato situace nastane i v případě připojení DC/DC měniče, pokud střída S = 1. Bude-li střída S < 1, pak při dostatečně velké frekvenci f spínání se zátěž spolu s měničem projeví na výstupních svorkách fotovoltaického generátoru opět jako odporová zátěž, ale s jinou hodnotou odporu.
Hodnota tohoto zdánlivého odporu vzroste na hodnotu Rx = [Ω], kde Rx znamená pozorovanou hodnotu odporu a Ro výchozí hodnotu odporu zátěže. Hodnota Rx\e tedy nepřímo úměrná hodnotě S, nabývá hodnot v intervalu [fl0 -<»].
V reálné aplikaci je třeba zaručit, aby pro uvažované pracovní podmínky generátoru (intenzita záření a teplota PN přechodu ve fotovoltaických článcích) vždy platilo
Ro [Ω], kde VMpp'\e napětí v bodě maximálního výkonu fotovoltaického hfiT generátoru a lMpp je proud v bodě jeho maximálního výkonu. Tato podmínka zajistí, aby existovala hodnota střídy S, při které je možné za pomocí uvedeného DC/DC měniče zajistit provoz systému v bodě maximálního výkonu fotovoltaického generátoru.
Na obr.1 protíná VA charakteristika zátěže křivku maximálního výkonu při hodnotách osvitu fotovoltaického generátoru 784 W/m2. Pokud by byla hodnota osvitu konstantní, stačilo by pouhé připojení panelů fotovoltaického generátoru k zátěži a systém by pracoval s maximální možnou účinností. Osvitové hodnoty se však mění a je důležité s nimi měnit i hodnoty výstupního napětí na zátěži, tak aby pracovní bod systému byl i při nízké hodnotě osvitu v bodě maximálního výkonu.
Důležité je tedy měnit výstupní napětí systému na zátěži. Pomocí DC/DC měniče toto výstupní napětí odpovídá vždy bodu maximálního výkonu. Dosahuje se toho pomocí mikroprocesoru, který zpracovává vstupní hodnoty napětí přes odporový dělič R1. R2 ·· a na výstupu řídí metodou pulsně šířkové modulace spínací prvek (tranzistor) vhodnou střídou S, která odpovídá ideálnímu napětí.
Princip řízení střídou S je znázorněn na obr. 2. Hodnota 1 zde odpovídá vstupnímu napětí na spínací prvek, průběh označený jako výstupní napětí (modrá barva) odpovídá napětí na spínacím prvku (pulsně šířková modulace - PWM), průběh označený jako průměr (červená barva) odpovídá napětí na zátěži. Střída daného průběhu je 60 % a tudíž výstupní napětí je VVýStup = Vvstup . S, kde VvstuP je střední hodnota vstupního napětí a S je střída.
Obr. 3 znázorňuje závislost proudu a výkonu fotovoltaického panelu na jeho napětí, obr. 4 ukazuje pro tento panel závislost výkonu dodávaného do zátěže a poměru napětí na výstupu fotovoltaického panelu a střední hodnotě napětí na zátěži v závislosti na střídě S.
Na obr. 5 je zobrazen příklad s VA charakteristikou fotovoltaického generátoru a VA charakteristikami zátěže při různých hodnotách střídy S. Křivka 1) je VA charakteristikou fotovoltaického generátoru, křivka 2) VA charakteristikou zátěže při S = 1, křivka 3) VA charakteristikou zátěže při S = 0,5 a křivka 4) VA charakteristikou zátěže při S = 0,25. Výkon dodávaný do zátěže odpovídá 92 W při S = 1, 161 W při S = 0,5 a 102W při S = 0,25. Použití střídy o velikosti S = 0,5 odpovídá v daném případě provozu v bodě maximálního výkonu fotovoltaického generátoru.
Na obr.6 je znázorněno základní schéma fotovoltaického generátoru, měniče a zátěže. Výstup fotovoltaického generátoru, obsahujícího celkem šest sérioparalelně zapojených fotovoltaických panelů, je připojen přes DC/DC měnič k odporové zátěži, tvořené topnou spirálou boileru. Výstup generátoru je připojen ke kapacitoru C, ke kterému je dále přes spínač, tvořený např. výkonovým tranzistorem, připojena odporová zátěž. K řídícímu vstupu spínače je připojen blok mikroprocesoru, jehož vstupy jsou připojeny k odporovému děliči napětí (R1 a R2), zapojenému na výstupu fotovoltaického generátoru. Řízení spínače je prováděno pulsně šířkovou modulací (PWM). Uspořádání panelů fotovoltaického generátoru je 3 x 2, kde první číslo je počet panelů zapojených v sérii a druhé číslo počet sériových větví paralelně propojených. Jelikož je zátěž tvořená odporem, není třeba výstup DC/DC měniče • · · · · · ··· · · · ····· · · · ··· ·· ·· ·· *·· ··« vyhlazovat např. tlumivkou, na které by vznikaly další ztráty. Reálná účinnost DC/DC měniče se takto pohybuje okolo 98 %. Největší ztráta je na spínacím tranzistoru. Celý systém pracuje tak, že výkon fotovoltaického generátoru je akumulován v kapacitoru C, pres odporový dělič jsou do mikroprocesoru vzorkovány hodnoty vstupního napětí a mikroprocesor vyhodnotí pomocí algoritmu vhodnou střídu pro spínač (viz obr.4).
Obr. 7 znázorňuje rozšířené zapojení sestavy fotovoltaického generátoru a odporové zátěže s DC/DC měničem, na rozdíl od obr. 6 obsahuje navíc některé další pomocné prvky pro zlepšení funkčnosti vynálezu. Výstup z fotovoltaického generátoru je vypínatelný a proudově jištěn, je použita přepěťová ochrana FU3, diodová ochrana D1 DC/DC měniče proti přepólování, proudová ochrana FU1, FU2 oddělující výkonové a řídící části, Zenerova dioda D3 chránící vstupní svorky měření napětí mikroprocesorem, stabilizátor napětí zajišťující napájení mikroprocesoru přímo z fotovoltaického generátoru. Spínací prvek je jištěn proti přepětí vlivem vlastní indukčnosti vodičů a topné spirály pomocí blokovací diody D2.
Příklady - zapojení fotovoltaických panelů připojených přes DC/DC měnič ke spotřebiči.
Parametry systémů:
Počet panelů Typ panelu zátěž uspořádání výkon FV generátoru
6 180 Wp, Vmpp=35V, Isc=5,14A mono 1 kW/14,4 Ω, 120 V 3x2 1,08 kWp
10 180 Wp, Vmpp=35V, ISC=5,14A mono 1,5 kW/21,6 Ω, 180 V 5x2 1,8 kWp
12 180 Wp, Vmpp“35V, Isc=5,14A mono 2 kW/28,8 Ω, 240 V 6x2 2,16kWp
mono - panely z monokrystalického křemíku; VMpp Jsc- napětí a proud v bodě maximálního výkonu panelů při standardních testovacích podmínkách
• 0 ·· ·· ·· •
• 0 · • · · · •
• · · • · · ·«· * •
• · · • · · •
·«·· ·< ·· ♦· • 0
Průmyslová využitelnost
Řešení podle tohoto vynálezu je využitelné pro napájení libovolných odporových topných zátěží pomocí zdroje tvořeného fotovoltaickými panely (fotovoltaický generátor). Zejména pak pro elektrické bojlery s kombinovanou stejnosměrnou a střídavou topnou spirálou, které mají dva termostaty. Příklad využití: spirála napájená ze střídavé sítě je nastavena termostatem na 45°C, spirála napájená stejnosměrným proudem, čili z DC/DC měniče, pak na maximum 75°C. Systém šetří energii, kterou by jinak musela být dodána z rozvodné sítě pro ohřev vody na 75°C.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže, kde výstupní výkon fotovoltaického generátoru se ukládá do kapacitoru (C), vyznačující se tím, že z kapacitoru (C) se tento výkon dále předává do odporové zátěže přes spínač DC/DC měniče, jehož spínání, které se provádí pulsně šířkovou modulací, se řídí v závislosti na velikosti proměnlivého napětí na výstupu fotovoltaického generátoru, kde tato závislost je definována vztahem P = V2 /Ro. S, kde Pje výkon spotřebovaný v zátěži, V je napětí, snímané na výstupu fotovoltaického generátoru, které je vyhlazené kapacitorem C, Ro je hodnota odporu zátěže a Sje střída, definovaná vztahem S = Ton / Ton + Toff, kde Ton je doba sepnutého stavu spínače a Toff doba vypnutého stavu spínače, kde pomocí změn střídy S se průběžně určuje maximální okamžitá hodnota výkonu P, spotřebovaného v odporové zátěži, přičemž výchozí hodnota Ro velikosti odporu takto spínané zátěže je pro pracovní podmínky fotovoltaického generátoru, dané intenzitou na něj dopadajícího záření a teplotou PN přechodu v jeho fotovoltaických článcích, menší až rovna poměru napětí UMpp& proudu Impp v bodě maximálního výkonu fotovoltaického generátoru.
  2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, kde výstup fotovoltaického generátoru, obsahujícího nejméně jeden fotovoltaický panel, je připojen ke kapacitoru (C), vyznačující se tím, že ke kapacitoru (C) je přes spínač připojena odporová zátěž tak, že k řídícímu vstupu spínače je připojen blok mikroprocesoru, jehož vstupy jsou připojeny k odporovému děliči napětí, zapojenému na výstupu fotovoltaického generátoru.
  3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že spínačem je elektronický spínač, např. výkonový tranzistor typu MOSFET.
  4. 4. Zařízení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že odporovou zátěží je stejnosměrná topná spirála elektrického boileru, opatřeného kombinovanou stejnosměrnou a střídavou topnou spirálou a dvěma termostaty.
CZ2011-582A 2011-09-20 2011-09-20 Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu CZ309486B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2011-582A CZ309486B6 (cs) 2011-09-20 2011-09-20 Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2011-582A CZ309486B6 (cs) 2011-09-20 2011-09-20 Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2011582A3 true CZ2011582A3 (cs) 2013-03-27
CZ309486B6 CZ309486B6 (cs) 2023-02-22

Family

ID=47901665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2011-582A CZ309486B6 (cs) 2011-09-20 2011-09-20 Způsob předávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové zátěže a zařízení k provádění tohoto způsobu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309486B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014173379A1 (en) 2013-04-25 2014-10-30 Unites Systems A.S. A system for management of electric energy produced by photovoltaic cells

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3384806A (en) * 1964-10-16 1968-05-21 Honeywell Inc Power conditioing system
JPH06202745A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Kyocera Corp 太陽電池装置
US20090214195A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Thomasson Samuel L PV water heating system
US20100132757A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-03 Chung Yuan Christian University Solar energy system
AT509824B1 (de) * 2010-04-29 2014-02-15 Werner Atzenhofer Vorrichtung zur erzeugung thermischen energie

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014173379A1 (en) 2013-04-25 2014-10-30 Unites Systems A.S. A system for management of electric energy produced by photovoltaic cells

Also Published As

Publication number Publication date
CZ309486B6 (cs) 2023-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9859814B2 (en) Method and apparatus for independent control of multiple power converter sources
US9866144B2 (en) Three port converter with dual independent maximum power point tracking and dual operating modes
US20150288291A1 (en) Solar photovoltaic power conversion apparatus
CN102075107B (zh) 一种三相四线制dc/ac变换器主电路及其控制方法
KR101135990B1 (ko) 가변 어레이를 이용한 태양광 발전 시스템
Garrigós et al. 5 kW DC/DC converter for hydrogen generation from photovoltaic sources
Mansor et al. Dynamic voltage restorer (DVR) in a complex voltage disturbance compensation
Liu et al. Solid state transformer application to grid connected photovoltaic inverters
CZ2013311A3 (cs) Systém pro hospodaření s elektrickou energií vyrobenou fotovoltaickými články
CZ2011582A3 (cs) Zpusob predávání výkonu fotovoltaického generátoru do odporové záteze a zarízení k provádení tohoto zpusobu
Razzak et al. Induction motor drive system using Push-Pull converter and three-phase SPWM inverter fed from solar photovoltaic panel
Zhang et al. Comparison of traditional two-stage buck-boost voltage source inverter and diode-assisted buck-boost voltage source inverter
Andreas et al. Performance Test of 2.5 kW DC Boost Converter for Nanogrid System Applications
Mujumdar et al. Parallel MPPT for PV based residential DC nanogrid
CN214592005U (zh) 一种发热器的功率控制电路和饮水机
CZ23101U1 (cs) Systém pro předávání výkonu fotovoltaického generátoru s proměnným výstupním napětím do odporové zátěže
KR101305634B1 (ko) 태양광 발전 장치 및 그 제어방법
Sargar et al. LCLR filter design and modelling for harmonic mitigation in interconnected micro grid system
CN102570846A (zh) 一种功率因素校正电源插座
Karami et al. Analysis of an irradiance adaptative PV based battery floating charger
RU2514129C1 (ru) Система регулирования температуры электронагрева
Azizi et al. Dual-input single-output DC-DC-AC converter
Verma et al. Single phase cascaded multilevel photovoltaic sources for power balanced operation
Andrade et al. Boost-zeta high step-up PV module integrated converter
Sahu et al. PV Modules Based Grid Connected System Using Matlab Simulation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20240920