ES2967960B2 - Dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string - Google Patents

Dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string

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Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string
[0005] La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string, utilizado para disminuir la tensión de los string cuando las condiciones meteorológicas hacen que pueda subir por encima de los 1500VDC, disponiendo para ello de tres entradas y una salida, que se conecta a un módulo fotovoltaico y a su módulo fotovoltaico adyacente, llevando la salida, que será positiva o negativa dependiendo de la conexión, al inversor. El dispositivo mide la tensión del modulo fotovoltaico y, cuando detecta que pasa de una tensión limite preprogramada internamente dependiendo de la tensión del módulo y del número de módulos del string, desconecta ese módulo fotovoltaico reduciendo el string a un módulo menos.
[0007] Campo de la invención
[0008] La invención se refiere al campo de las instalaciones fotovoltaicas, y más concretamente los dispositivos de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string.
[0010] Estado actual de la técnica
[0011] Los parques fotovoltaicos están compuestos habitualmente de uno o varios strings. Se denomina “strings” a agrupaciones de varios módulos fotovoltaicos conectados en serie entre sí, sumando sus tensiones hasta conseguir la máxima tensión que el emplazamiento permite dadas sus condiciones medioambientales. Interesa que esa tensión sea la mayor posible, para minimizar las pérdidas por cableado y aumentar el rendimiento haciendo que el conjunto trabaje con el inversor en su punto optimo de potencia. También interesa que esa tensión sea como máximo 1500VDC, ya que este es el límite máximo de lo que se considera Baja Tensión en tensión continua DC. En caso de superar 1500VDC la normativa legal aplicable a la instalación sería diferente, con diferentes requerimientos técnicos y encareciendo la instalación, por lo que los parques fotovoltaicos siempre se diseñan para trabajar en Baja Tensión.
[0013] Sin embargo los módulos fotovoltaicos tienen unos coeficientes de temperatura que hacen que cuando disminuye la temperatura ambiente, la tensión del modulo sube un porcentaje por lo cual hay que tener en cuenta la temperatura mínima, que ha sucedido en el emplazamiento del parque fotovoltaico, y tener en cuenta las variaciones de temperatura para decidir cuantos módulos que van a componer el string. Esto obliga habitualmente a dimensionar cada string con un margen de seguridad apropiado para que, en el peor de los casos en términos de condiciones meteorológicas, el voltaje suministrado sea siempre inferior a 1500VDC. Este margen de seguridad hace que, el funcionamiento en condiciones meteorológicas normales, que son las más habituales, el voltaje total producido sea menor de 1500VDC, con lo cual el rendimiento de la instalación y del inversor no es el óptimo. Es un sobredimensionado por razones de seguridad que cuesta dinero tanto en instalación como en producción.
[0015] Para solucionar esta problemática existen soluciones como las descritas en WO202104845 “Sistema de potencia con optimizador de FV para el suministro de potencia desde una instalación fotovoltaica”, ES2924858 “Sistema de control de generación de energía fotovoltaica”, y EP3361631 “Current-voltage curve scan method fot fotovoltaic module and optimizer” que describen unos dispositivos optimizadores de potencia que, mediante conversores DC-DC instalados en cada módulo fotovoltaico, regulan la tensión proporcionada en cada momento para obtener el mejor rendimiento de ese modulo. Pero es una solución que requiere de gran número de circuitos de gran complejidad, y con un consumo de electricidad elevado, que se tiene que disipar en forma de calor mediante radiadores térmicos, ocasionando pérdidas de potencia y encareciendo la instalación, por lo que solo es aplicable para instalaciones domésticas principalmente.
[0017] También se conocen soluciones como las descritas en WO201008780 “Method for reconfigurably connecting photovoltaic panels in a photovoltaic array”, US2012025621 “Device, system and method for sectioning and coupling multiple photovoltaic arrays”, y CN112953385A “Photovoltaic system controller, photovoltaic system and control method”, que permiten variar dinámicamente la interconexión serie-paralelo de los módulos solares de una manera centralizada en función de las condiciones de producción, pero ello obliga a un complejo y caro cableado no estándar de los módulos fotovoltaicos, encareciendo también la instalación.
[0019] No se conoce actualmente en el estado de la técnica ningún dispositivo capaz de desconectar un módulo fotovoltaico del string en caso de que la tensión del string se eleve y pueda sobrepasar el límite de los 1500VDC.
[0020] Descripción de la invención
[0021] Para solventar la problemática existente en la actualidad para disminuir la tensión de los string cuando las condiciones meteorológicas hacen que pueda subir por encima de los 1500VDC se ha ideado el dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string objeto de la presente invención, el cual es un equipo de tres entradas y una salida, que se conecta a un módulo fotovoltaico, preferentemente el último o el primero, y a su módulo fotovoltaico adyacente, llevando la salida, que será positiva o negativa dependiendo de la conexión, al inversor. El dispositivo mide la tensión del modulo fotovoltaico y, cuando detecta que pasa de una tensión limite pre-programada internamente dependiendo de la tensión del módulo y del número de módulos del string, conmuta desconectando ese módulo fotovoltaico y reduciendo el string a un módulo menos.
[0023] Para ello el dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string comprende
[0024] - un módulo de conmutación,
[0025] - un módulo de control dotado de memoria interna para el almacenamiento de los parámetros de funcionamiento, dependientes de la tensión del módulo fotovoltaico y del número de módulos fotovoltaicos del string,
[0026] - un módulo de medida de tensión,
[0027] - un módulo de comunicaciones de tipo PLC (siglas de Power Line Communications -comunicaciones sobre líneas de potencia) refiriéndonos como PLC a cualquier tipo de comunicación realizada mediante diferentes protocolos o tecnologías que utilizan las líneas de transmisión de energía eléctrica para transmitir asimismo señales con propósitos de comunicación,
[0028] - un módulo de alimentación DC (13) para los módulos anteriores, obtenida a partir de la tensión generada por el módulo fotovoltaico del string al que se conecte el dispositivo de control, esté o no conectado al string, y
[0029] - una pluralidad de conexiones comprendiendo al menos
[0030] dos conexiones de entrada con los terminales del módulo fotovoltaico al que se conecte el dispositivo de control,
[0031] una conexión de entrada con el módulo fotovoltaico del string adyacente al módulo fotovoltaico al que se conecte el dispositivo de control, y
[0032] una conexión de salida con un inversor.
[0033] Está previsto que opcionalmente pueda incorporar también un módulo de comunicaciones inalámbricas de corto alcance, como por ejemplo RFID, NFC, Bluetooth o similar, para poder enviar información a un equipo externo del funcionamiento del dispositivo, como por ejemplo número de ciclos de conexión-desconexión, tiempos, información estadística, etc...
[0035] Aunque preferentemente se conectará al final del string, en la salida positiva de este, o al principio del string, en la salida negativa de este, también está previsto que alternativamente sea posible instalar más de un dispositivo de control en cada string, en varios módulos fotovoltaicos del mismo string, incluso combinando en el mismo string dispositivos para salida positiva y para salida negativa en el string correspondientes a ambas realizaciones, en caso de necesitarse mayor margen de regulación.
[0037] El módulo de conmutación tiene un estado desactivado, en el que
[0038] - la conexión de salida está conectada eléctricamente con la conexión de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control,
[0039] - la conexión de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control está conectada eléctricamente con la conexión de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico adyacente al módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control,
[0040] estando el módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control conectado en serie con el módulo fotovoltaico adyacente, y por tanto formando parte eléctricamente del string.
[0042] El módulo de conmutación tiene asimismo un estado activado, en el que
[0043] - la conexión de salida está conectada eléctricamente con la conexión de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico adyacente al módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control,
[0044] - la conexión de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control está desconectada eléctricamente con la conexión de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico adyacente, estando el módulo fotovoltaico al que se conecta el dispositivo de control desconectado eléctricamente del módulo fotovoltaico adyacente, y por tanto desconectado eléctricamente del string.
[0045] Este dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string, tiene un procedimiento de operación característico que comprende
[0046] - un paso preliminar de programación de los parámetros de funcionamiento en la memoria interna del módulo de control, mediante el módulo de comunicaciones de tipo PLC, desde un dispositivo externo, no necesitando posteriormente las comunicaciones para su funcionalidad una vez instalado, pudiéndose utilizar opcionalmente para enviar información del funcionamiento del dispositivo a un dispositivo externo de monitorización,
[0047] - un paso de medida de la tensión suministrada por el módulo fotovoltaico al que está conectado, que se comunica al módulo de control,
[0048] - si el valor de la tensión medida es superior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna, el módulo de control realiza un paso de puesta del módulo de conmutación en estado activado, desconectando eléctricamente el módulo fotovoltaico del string, y por tanto reduciendo la tensión de salida total del string de módulos fotovoltaicos,
[0049] - si el valor de la tensión medida es inferior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna, el módulo de control realiza un paso de puesta del módulo de conmutación en estado desactivado, conectando eléctricamente el módulo fotovoltaico del string, y por tanto dando la tensión máxima de salida del string de módulos fotovoltaicos,
[0050] repitiéndose cíclicamente el paso de medida de tensión, y los pasos siguientes.
[0052] Ventajas de la invención
[0053] Este dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite una mejor optimización de los string de módulos fotovoltaicos, con mucho menor coste económico y pérdidas en potencia disipada prácticamente nulas.
[0055] Otra ventaja añadida del uso de este dispositivo es que aumenta la generación de energía diaria del parque fotovoltaico ya que al tener mayor tensión el string va a llegar mucho antes a la ventana de trabajo de inversor por lo cual el inversor arrancara antes por las mañanas y se apagara más tarde.
[0056] Es importante también señalar que el equipo es alimentado desde el propio módulo fotovoltaico del string, lo cual implica que puede ponerse tanto en parques ya existentes como en parques nuevos, sin necesidad de complicar la instalación y sin apenas cableado nuevo.
[0058] Hay que destacar que muchos parques ya en producción en el mercado actualmente tienen un serios problema porque apuraron mucho los string en el diseño y construcción original y actualmente se pasan de 1500VDC en algunos momentos, poniendo en peligro las garantías y el funcionamiento de los productos de esos proyectos.
[0060] También es importante resaltar que en los proyectos de nueva construcción con este dispositivo se requieren mas o menos un 3,5% menos de string para la misma potencia y eso implica un ahorro adicional como mínimo de un 3% en estructura, 3% en cableados, 3% en obra civil, etc.
[0062] Asimismo, el uso de comunicaciones PLC evita el uso de conectores o de cableado adicional para la programación de parámetros de uso.
[0064] Descripción de las figuras
[0065] Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de un dispositivo de control de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string.
[0067] En dicho plano la figura –1- muestra un diagrama de bloques simplificado del dispositivo, en la realización preferente para la conexión al final del string, en su salida positiva hacia el inversor.
[0069] La figura –2- muestra un ejemplo de string de módulos fotovoltaicos con el dispositivo conectado, en la realización preferente para la conexión al final del string, en su salida positiva hacia el inversor.
[0071] La figura –3- muestra un detalle ampliado del ejemplo de string de módulos fotovoltaicos con el dispositivo conectado, detallando únicamente los módulos fotovoltaicos directamente conectados con el dispositivo, en la realización preferente para la conexión al final del string, en su salida positiva hacia el inversor.
[0072] La figura –4- muestra un ejemplo de string de módulos fotovoltaicos con el dispositivo conectado, en la realización preferente para la conexión al principio del string, en su salida negativa hacia el inversor.
[0074] La figura –5- muestra un detalle ampliado del ejemplo de string de módulos fotovoltaicos con el dispositivo conectado, detallando únicamente los módulos fotovoltaicos directamente conectados con el dispositivo, en la realización preferente para la conexión al principio del string, en su salida negativa hacia el inversor.
[0076] Realización preferente de la invención
[0077] La constitución y características de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción hecha con referencia a las figuras adjuntas. En estas figuras se ha utilizado, únicamente como ejemplo, un string formado por nueve módulos fotovoltaicos que hemos referenciado como (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h y 2i). Cuando referenciemos un módulo concreto utilizaremos cualquiera de esas referencias en función de su posición en el string, y cuando referenciemos a un módulo fotovoltaico en general lo referenciaremos como (2).
[0079] Según puede apreciarse en la figura 1, 3 y 5, el dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2) comprende
[0080] - un módulo de conmutación (8), preferentemente elegido del grupo formado por electromecánico, como por ejemplo relés, o conmutadores de estado sólido, como por ejemplo tiristores, triacs, relés de estado sólido,
[0081] - un módulo de control (9) dotado de memoria interna (10) para el almacenamiento de parámetros de funcionamiento dependientes de la tensión del módulo fotovoltaico (2) y del número de módulos fotovoltaicos (2) del string,
[0082] - un módulo de medida de tensión (11),
[0083] - un módulo de comunicaciones (12) de tipo PLC, refiriéndonos como PLC a cualquier tipo de comunicación realizada mediante diferentes protocolos o tecnologías que utilizan las líneas de transmisión de energía eléctrica para transmitir asimismo señales con propósitos de comunicación,
[0084] - un módulo de alimentación DC (13) para los módulos anteriores, obtenida a partir de la tensión generada por el módulo fotovoltaico (2a, 2i) del string al que se conecte el dispositivo de control (1), y
[0085] - una pluralidad de conexiones comprendiendo al menos
[0086] dos conexiones (4,6) de entrada para conectar con los terminales del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecte el dispositivo de control (1),
[0087] una conexión (5) de entrada para conectar con el módulo fotovoltaico (2) del string adyacente al módulo fotovoltaico (2b, 2h) al que se conecte el dispositivo de control (1), y
[0088] una conexión (7) de salida para conectar con un inversor (3).
[0090] Está previsto que opcionalmente pueda incorporar también un módulo de comunicaciones inalámbricas (14) de corto alcance, preferentemente RFID, NFC, Bluetooth o similar, para poder enviar información a un equipo externo del funcionamiento del dispositivo de control (1), como por ejemplo número de ciclos de conexión-desconexión, tiempos, información estadística, etc...
[0092] Está prevista una realización preferente, como se ilustra en las figuras 2 y 3, en la que la conexión del dispositivo de control (1) con el string se realiza en el último módulo fotovoltaico (2i), correspondiente a la salida positiva hacia el inversor (3), estando conectadas
[0093] a conexión (4) de entrada conectada con el terminal negativo del último módulo fotovoltaico (2i) del string,
[0094] la conexión (6) de entrada conectada con el terminal positivo del último módulo fotovoltaico (2i) del string,
[0095] la conexión (5) de entrada conectada con el terminal positivo del penúltimo módulo fotovoltaico (2h) del string, y
[0096] siendo la conexión (7) de salida positiva y estando conectada con el inversor (3), estando el último módulo fotovoltaico (2i) separado de la conexión en serie del string y por tanto el terminal positivo del penúltimo módulo fotovoltaico (2h) y el terminal negativo del último módulo fotovoltaico (2i) del string no conectados directamente entre sí.
[0098] Está prevista una realización alternativa, como se ilustra en las figuras 4 y 5, en la que la conexión del dispositivo de control (1) con el string se realiza en el primer módulo fotovoltaico (2a), correspondiente a la salida negativa hacia el inversor (3), estando conectadas
[0099] la conexión (4) de entrada conectada con el terminal positivo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string,
[0100] la conexión (6) de entrada conectada con el terminal negativo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string,
[0101] la conexión (5) de entrada conectada con el terminal negativo del segundo módulo fotovoltaico (2b) del string, y
[0102] siendo la conexión (7) de salida negativa y estando conectada con el inversor (3), estando el primer módulo fotovoltaico (2a) separado de la conexión en serie del string y por tanto el terminal negativo del segundo módulo fotovoltaico (2b) y el terminal positivo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string no conectados directamente entre sí.
[0104] Está previsto que alternativamente sea posible instalar más de un dispositivo de control (1) en cada string, en varios módulos fotovoltaicos (2) del mismo string, incluso combinando en el mismo string dispositivos para salida positiva y para salida negativa en el string correspondientes a ambas realizaciones, en caso de necesitarse mayor margen de regulación.
[0106] El módulo de conmutación (8) tiene un estado desactivado, en el que
[0107] - la conexión (7) de salida está conectada eléctricamente con la conexión (6) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
[0108] - la conexión (4) de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) está conectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente al módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
[0109] estando el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) conectado en serie con el módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente, y por tanto formando parte eléctricamente del string.
[0111] El módulo de conmutación (8) tiene asimismo un estado activado, en el que
[0112] - la conexión (7) de salida está conectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente al módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
[0113] - la conexión (4) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) está desconectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente,
[0114] estando el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) desconectado eléctricamente del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente, y por tanto desconectado eléctricamente del string.
[0116] Está previsto que el dispositivo de control (1) disponga de medios de fijación mecánica a la estructura del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta, preferentemente en la forma de un soporte y una brida de acero inoxidable.
[0118] Este dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), tiene un procedimiento de operación característico que comprende
[0119] - un paso preliminar de programación de los parámetros de funcionamiento en la memoria interna (10) del módulo de control (9), mediante el módulo de comunicaciones (12) de tipo PLC, desde un dispositivo externo, no necesitando posteriormente las comunicaciones para su funcionalidad una vez instalado, pudiéndose utilizar opcionalmente para enviar información del funcionamiento del dispositivo de control (1) a un dispositivo externo de monitorización,
[0120] - un paso de medida de la tensión (11) suministrada por el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que está conectado mediante las conexiones (4,6), que se comunica al módulo de control (9),
[0121] - si el valor de la tensión medida es superior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna (10), el módulo de control (9) realiza un paso de puesta del módulo de conmutación (8) en estado activado, desconectando eléctricamente el módulo fotovoltaico (2a, 2i) del string, y por tanto reduciendo la tensión de salida total del string de módulos fotovoltaicos (2),
[0122] - si el valor de la tensión medida es inferior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna (10), el módulo de control (9) realiza un paso de puesta del módulo de conmutación (8) en estado desactivado, conectando eléctricamente el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al string, y por tanto dando la tensión máxima de salida del string de módulos fotovoltaicos (2),
[0123] repitiéndose cíclicamente el paso de medida de tensión, y los pasos siguientes.
[0124] La persona experta en la técnica comprenderá fácilmente que puede combinar características de diferentes realizaciones con características de otras posibles realizaciones, siempre que esa combinación sea técnicamente posible.
[0126] Toda la información referida a ejemplos o modos de realización forma parte de la descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES
1 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2)caracterizado porquecomprende
- un módulo de conmutación (8),
- un módulo de control (9) dotado de memoria interna (10) para el almacenamiento de parámetros de funcionamiento,
- un módulo de medida de tensión (11),
- un módulo de comunicaciones (12) de tipo PLC,
- un módulo de alimentación DC (13) para los módulos anteriores, obtenida a partir de la tensión generada por el módulo fotovoltaico (2a, 2i) del string al que se conecte el dispositivo de control (1),
- un módulo de comunicaciones inalámbricas (14) de corto alcance, y
- una pluralidad de conexiones comprendiendo al menos
dos conexiones (4,6) de entrada para conectar con los terminales del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecte el dispositivo de control (1),
una conexión (5) de entrada para conectar con el módulo fotovoltaico (2) del string adyacente al módulo fotovoltaico (2b, 2h) al que se conecte el dispositivo de control (1), y
una conexión (7) de salida para conectar con un inversor (3).
2 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según la anterior reivindicación,caracterizado porquesu conexión con el string se realiza en el último módulo fotovoltaico (2), correspondiente a la salida positiva hacia el inversor (3), estando
la conexión (4) de entrada conectada con el terminal negativo del último módulo fotovoltaico (2i) del string,
la conexión (6) de entrada conectada con el terminal positivo del último módulo fotovoltaico (2i) del string,
la conexión (5) de entrada conectada con el terminal positivo del penúltimo módulo fotovoltaico (2h) del string, y
siendo la conexión (7) de salida positiva y estando conectada con el inversor (3), estando el último módulo fotovoltaico (2i) separado de la conexión en serie del string y por tanto el terminal positivo del penúltimo módulo fotovoltaico (2h) y el terminal negativo del último módulo fotovoltaico (2i) del string no conectados directamente entre sí.
3 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según la reivindicación 1,caracterizado porquesu conexión con el string se realiza en el primer módulo fotovoltaico (2a), correspondiente a la salida negativa hacia el inversor (3), estando
la conexión (4) de entrada conectada con el terminal positivo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string,
la conexión (6) de entrada conectada con el terminal negativo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string,
la conexión (5) de entrada conectada con el terminal negativo del segundo módulo fotovoltaico (2b) del string, y
siendo la conexión (7) de salida negativa y estando conectada con el inversor (3), estando el primer módulo fotovoltaico (2a) separado de la conexión en serie del string y por tanto el terminal negativo del segundo módulo fotovoltaico (2b) y el terminal positivo del primer módulo fotovoltaico (2a) del string no conectados directamente entre sí.
4 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porqueel módulo de conmutación (8) tiene un estado desactivado, en el que
- la conexión (7) de salida está conectada eléctricamente con la conexión (6) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
- la conexión (4) de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) está conectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente al módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
estando el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) conectado en serie con el módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente, y por tanto formando parte eléctricamente del string.
5 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porqueel módulo de conmutación (8) tiene un estado activado, en el que
- la conexión (7) de salida está conectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente al módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1),
- la conexión (4) de entrada conectada con el terminal del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) está desconectada eléctricamente con la conexión (5) de entrada conectada con el otro terminal del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente,
estando el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) desconectado eléctricamente del módulo fotovoltaico (2b, 2h) adyacente, y por tanto desconectado eléctricamente del string.
6 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porqueel módulo de conmutación (8) es elegido del grupo formado por electromecánico o de estado sólido.
7 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porqueel dispositivo de control (1) dispone de medios de fijación mecánica a la estructura del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1).
8 – Dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según la reivindicación 8,caracterizado porquelos medios de fijación mecánica del dispositivo de control (1) a la estructura del módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que se conecta el dispositivo de control (1) consisten en un soporte y una brida de acero inoxidable.
9 - Procedimiento de operación de un dispositivo de control (1) de voltaje y desconexión de módulos fotovoltaicos para string (2), según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porquecomprende
- un paso preliminar de programación de los parámetros de funcionamiento en la memoria interna (10) del módulo de control (9), mediante el módulo de comunicaciones (12) de tipo PLC, desde un dispositivo externo,
- un paso de medida de la tensión (11) suministrada por el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al que está conectado mediante las conexiones (4,6), que se comunica al módulo de control (9),
- si el valor de la tensión medida es superior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna (10), el módulo de control (9) realiza un paso de puesta del módulo de conmutación (8) en estado activado, desconectando eléctricamente el módulo fotovoltaico (2a, 2i) del string, y por tanto reduciendo la tensión de salida total del string de módulos fotovoltaicos (2),
- si el valor de la tensión medida es inferior a la indicada en los parámetros de funcionamiento programados en la memoria interna (10), el módulo de control (9) realiza un paso de puesta del módulo de conmutación (8) en estado desactivado, conectando eléctricamente el módulo fotovoltaico (2a, 2i) al string, y por tanto dando la tensión máxima de salida del string de módulos fotovoltaicos (2),
enviando el módulo de comunicaciones (12) información del funcionamiento del dispositivo de control (1) a un dispositivo externo de monitorización y
repitiéndose cíclicamente el paso de medida de tensión, y los pasos siguientes.
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