ES2987257T3 - Aparato de conversión de energía y método para determinar el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía - Google Patents

Aparato de conversión de energía y método para determinar el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía Download PDF

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Abstract

Se describe un aparato de conversión de potencia y un método para controlar una impedancia de salida del aparato de conversión de potencia, de modo que se soluciona el problema de la precisión relativamente baja de un método para determinar un estado de funcionamiento de un aparato de conversión de potencia en la técnica anterior. El método comprende: cuando un aparato de conversión de potencia no satisface una condición de inicio, ajustar una impedancia de salida del aparato de conversión de potencia a una primera impedancia; y cuando el aparato de conversión de potencia satisface la condición de inicio, ajustar la impedancia de salida del aparato de conversión de potencia a una segunda impedancia, en donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de conversión de energía y método para determinar el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía
Campo técnico
Esta divulgación se refiere al campo de las tecnologías de convertidores de energía, y la invención se refiere en particular a un aparato de conversión de energía y a un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía.
Antecedentes
La generación de energía fotovoltaica (FV) es la forma más común de utilización de la energía solar en la que la energía luminosa se puede convertir directamente en energía eléctrica. La generación de energía FV se caracteriza por una alta fiabilidad, una larga vida útil, protección ambiental y similares. Como se muestra en la FIG.1, un sistema de energía fotovoltaica generalmente incluye módulos fotovoltaicos, optimizadores y un inversor. Un extremo de entrada del optimizador está conectado a un extremo de salida del módulo fotovoltaico, y el optimizador está configurado para implementar un seguimiento de potencia máxima del módulo fotovoltaico o un apagado rápido. Los extremos de salida de una pluralidad de optimizadores se conectan en serie y luego se conectan a un extremo de entrada de corriente continua del inversor, de modo que se puede ajustar la potencia de salida de los optimizadores en serie. Un extremo de salida de corriente alterna del inversor está conectado a una red eléctrica para la generación de energía conectada a la red.
En un escenario en el que un sistema de energía fotovoltaica incluye optimizadores, hay muchos casos de cableado de campo, y los optimizadores generalmente se instalan en caras traseras de módulos fotovoltaicos (por ejemplo, sujetados a soportes de los módulos fotovoltaicos o bastidores de los módulos fotovoltaicos). Es necesario determinar si un solo optimizador puede funcionar normalmente después de instalar el optimizador y es necesario determinar si los optimizadores en serie pueden funcionar normalmente después de instalar los módulos fotovoltaicos en serie y los optimizadores en serie. De esta manera, se puede garantizar una instalación normal después de completar la instalación y construcción de los módulos fotovoltaicos y los optimizadores, y no es necesario realizar posteriormente una comprobación del cableado relacionado requerido a causa de un problema de instalación del optimizador. Esto evita operaciones de construcción complejas y fatigosas necesarias para comprobar el cableado relacionado con el optimizador. Por ejemplo, en un escenario en el que se instala un sistema de energía fotovoltaica en un tejado, debido a que, en el escenario del tejado, un módulo fotovoltaico normalmente se instala cerca del tejado y un optimizador normalmente se instala entre un panel FV y el tejado, es necesario desmontar el módulo fotovoltaico para comprobar el cableado. En este caso, resulta difícil realizar una operación de construcción.
En la técnica anterior, se utiliza el siguiente método para determinar si un optimizador instalado puede funcionar normalmente: después de conectar un único optimizador a un módulo fotovoltaico y encenderlo, se controla una tensión de salida para que sea 1 V, y que el optimizador funcione normalmente se puede determinar probando si la tensión de salida del optimizador es 1 V. Una vez completada la instalación de los módulos fotovoltaicos en serie y de los optimizadores en serie, se encienden los optimizadores y se controla una tensión de salida de cada uno de los optimizadores para que sea 1 V. La cantidad de optimizadores conectados se determina probando una tensión de salida de los optimizadores en serie. Por ejemplo, si la tensión de salida medida de los optimizadores en serie es 20 V, se puede determinar que 20 optimizadores funcionan normalmente. Sin embargo, la tensión de salida del optimizador es relativamente baja (1 V) y es bastante difícil garantizar una precisión de control real. Después de conectar en serie los extremos de salida de una pluralidad de optimizadores, debido a la acumulación de desviaciones de la tensión y una caída de tensión en cable, hay una desviación específica con respecto a una tensión de salida realmente probada de los optimizadores. Como resultado, una cantidad estimada de optimizadores normales puede ser diferente de la de optimizadores realmente conectados.
El documento EP 2444872 A2 divulga un suministro de energía por conmutación de un sistema fotovoltaico. Comprende dos etapas entre una entrada y una salida del suministro de energía por conmutación. Las dos etapas están acopladas mediante un circuito intermedio que consiste en un transistor y una resistencia. Con este circuito intermedio, se inicia la segunda etapa cuando los elementos fotovoltaicos suministran suficiente energía. El documento US 5,179,488 se refiere a un instrumento de control de procesos con un circuito de sobrecorriente en bucle. El documento CN 104079001 B se refiere a un método de control de optimizadores basado en optimizadores de tipo serie en un sistema fotovoltaico conectado a red. El método comprende las siguientes etapas: se detecta una tensión de entrada de un optimizador; B, se juzga si un módulo fotovoltaico conectado con el optimizador anterior funciona o no, ejecutándose la etapa A en caso negativo y ejecutándose la etapa C siguiente en caso afirmativo; C, se realiza el seguimiento del punto de máxima potencia en el módulo fotovoltaico; D, se detecta una tensión de salida del optimizador; E, se juzga si la tensión de salida del optimizador es mayor que una tensión límite superior de un umbral de tensión de salida o no, ejecutándose la etapa C en caso negativo y ejecutándose la etapa F siguiente en caso afirmativo; F, el optimizador se detiene durante un período de tiempo; G se juzga si la tensión de salida del optimizador es menor que una tensión límite inferior del umbral de tensión de salida o no, ejecutándose la etapa F en caso negativo y ejecutándose la etapa C siguiente en caso afirmativo. Según el método, se pueden eliminar los requisitos para un sistema de comunicación entre los optimizadores y entre los optimizadores y un inversor, se mantiene el equilibrio de energía del sistema fotovoltaico conectado a red y se garantizan funciones estables de arranque y protección. El documento US2017/170782 proporciona técnica anterior adicional.
Compendio
El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de conversión de energía y un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía, para resolver un problema de la técnica anterior de precisión relativamente baja de un método para determinar un estado de funcionamiento de un aparato de conversión de energía. Este objetivo se logra mediante las reivindicaciones independientes, y en la reivindicación dependiente se enumeran realizaciones ventajosas adicionales y mejoras de la invención. En lo sucesivo, expresiones como “...aspecto según la invención” o “según la invención” o similares se refieren a la enseñanza técnica de la realización más amplia reivindicada con las reivindicaciones independientes. Expresiones y términos como “modo de funcionamiento”, “ implementación”, “escenario” u “opcionalmente” o “diseño opcional” o “puede” se refieren a realizaciones reivindicadas, y expresiones y términos como “ejemplos” o “según un ejemplo” se refieren a la enseñanza técnica que contribuye a la comprensión de la invención reivindicada.
Según un primer aspecto según la invención, la presente invención proporciona un aparato de conversión de energía. El aparato de conversión de energía incluye un circuito de conversión de energía, un circuito de impedancia ajustable y un circuito de control. El circuito de control está conectado tanto al circuito de conversión de energía como al circuito de impedancia ajustable, un extremo de entrada del circuito de conversión de energía está configurado para conectarse a una fuente de energía, y un extremo de salida del circuito de conversión de energía está conectado al circuito de impedancia ajustable. El circuito de conversión de energía está configurado para ajustar la potencia de salida del circuito de conversión de energía bajo el control del circuito de control. El circuito de impedancia ajustable está configurado para ajustar una impedancia de salida del circuito de impedancia ajustable bajo el control del circuito de control. El circuito de control está configurado para: cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, controlar el circuito de impedancia ajustable para ajustar la impedancia del circuito de impedancia ajustable a una primera impedancia o, cuando el aparato de conversión de energía está normal, controlar el circuito de impedancia ajustable para ajustar la impedancia del circuito de impedancia ajustable a una segunda impedancia, donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia.
Según la solución, la impedancia de salida del circuito de impedancia ajustable es la primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, o la impedancia de salida del circuito de impedancia ajustable es la segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía está normal, de modo que una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso es diferente de una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está normal. De esta manera, un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato de conversión de energía, y el estado de funcionamiento determinado del aparato de conversión de energía es más exacto que un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía determinado en forma de detección de tensión en la técnica anterior.
En una posible implementación, el aparato de conversión de energía es un optimizador.
Según la invención, el circuito de impedancia ajustable está conectado en serie al circuito de conversión de energía, el circuito de impedancia ajustable incluye un primer conmutador y un primer circuito de carga, el primer conmutador está conectado en paralelo al primer circuito de carga, y el primer conmutador está además conectado al circuito de control. Según una implementación, cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, el circuito de control controla el primer conmutador para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato de conversión de energía está normal, el circuito de control controla el primer conmutador para que esté en un segundo estado, donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
Además, el primer estado es un estado de desactivado y el segundo estado es un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada; o el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada.
Específicamente, cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, el primer conmutador está en un estado de activado y, en este caso, la primera impedancia es cero; o, cuando el aparato de conversión de energía está normal, el primer conmutador está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es una impedancia del primer circuito de carga. En tal escenario, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito de conversión de energía, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía está normal, o que el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito de conversión de energía y la impedancia del primer circuito de carga se conecten en serie, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
Como alternativa, cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, el primer conmutador está en un estado de desactivado y, en este caso, la primera impedancia es una impedancia del primer circuito de carga; o, cuando el aparato de conversión de energía está normal, el primer conmutador está en un estado de activado y la segunda impedancia es cero. En tal escenario, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito de conversión de energía y la impedancia del primer circuito de carga se conecten en serie, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía está defectuoso, o que el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito de conversión de energía, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
En una posible implementación, cuando el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, después de que el circuito de control controle el primer conmutador para que esté en el segundo estado, el circuito de control está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el primer conmutador para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque; o
cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito de control controle el primer conmutador para que esté en el segundo estado, el circuito de control está configurado además para: determinar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian, controlar el primer conmutador para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque.
En una posible implementación, el circuito de impedancia ajustable está conectado en paralelo al circuito de conversión de energía, el circuito de impedancia ajustable incluye un segundo conmutador y un segundo circuito de carga, el segundo conmutador está conectado en serie al segundo circuito de carga, y el segundo conmutador está además conectado al circuito de control. Cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito de control controla el segundo conmutador para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, el circuito de control controla el segundo conmutador para que esté en un segundo estado, donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
Además, el primer estado es un estado de desactivado y el segundo estado es un estado de activado; o el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de desactivado.
Específicamente, cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el segundo conmutador está en un estado de activado y la primera impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito de carga; o, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, el segundo conmutador está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es infinitamente grande. En tal escenario, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito de carga se conecten en paralelo, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito de conversión de energía, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
Como alternativa, cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el segundo conmutador está en un estado de desactivado y la primera impedancia es infinitamente grande; o, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, el segundo conmutador está en un estado de activado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito de carga. En tal escenario, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito de conversión de energía, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito de carga se conecten en paralelo, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
En una posible implementación, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito de control controle el segundo conmutador para que esté en el segundo estado, el circuito de control está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el segundo conmutador para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado; o
cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito de control controle el segundo conmutador para que esté en el segundo estado, el circuito de control está configurado además para: determinar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian, controlar el segundo conmutador para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado.
En una posible implementación, el circuito de impedancia ajustable incluye un primer circuito de impedancia ajustable y un segundo circuito de impedancia ajustable, un primer extremo del primer circuito de impedancia ajustable está conectado, según la invención, en serie a un primer extremo de salida del circuito de conversión de energía, y el segundo circuito de impedancia ajustable está conectado en paralelo entre un segundo extremo del primer circuito de impedancia ajustable y un segundo extremo de salida del circuito de conversión de energía, o el segundo circuito de impedancia ajustable está conectado en paralelo al circuito de conversión de energía, y el primer circuito de impedancia ajustable está conectado en serie al segundo circuito de impedancia ajustable, donde el primer circuito de impedancia ajustable incluye un primer conmutador y un primer circuito de carga, el primer conmutador está conectado en paralelo al primer circuito de carga, el segundo circuito de impedancia ajustable incluye un segundo conmutador y un segundo circuito de carga, el segundo conmutador está conectado en serie al segundo circuito de carga, y el primer conmutador y el segundo conmutador están conectados además al circuito de control. Cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito de control controla el primer conmutador para que esté en un primer estado y controla el segundo conmutador para que esté en un primer estado o en un segundo estado, donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado; o, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, el circuito de control controla al menos uno del primer conmutador y el segundo conmutador para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque.
Además, el primer estado es un estado de desactivado, el segundo estado es un estado de activado, un estado diferente del primer estado es un estado de activado y un estado diferente del segundo estado es un estado de desactivado; o
el primer estado es un estado de desactivado, el segundo estado es un estado de desactivado, un estado diferente del primer estado es un estado de activado y un estado diferente del segundo estado es un estado de activado; o
el primer estado es un estado de activado, el segundo estado es un estado de desactivado, un estado diferente del primer estado es un estado de desactivado y un estado diferente del segundo estado es un estado de activado; o
el primer estado es un estado de activado, el segundo estado es un estado de activado, un estado diferente del primer estado es un estado de desactivado y un estado diferente del segundo estado es un estado de desactivado, donde la primera ley puede ser igual o diferente a la segunda ley.
En una posible implementación, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito de control controle el al menos uno del primer conmutador y el segundo conmutador para que esté o estén en el estado que es diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito de control está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, al menos uno del primer conmutador y el segundo conmutador para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque; o
cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito de control controle el al menos uno del primer conmutador y el segundo conmutador para que esté o estén en el estado que es diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito de control está configurado además para: determinar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato de conversión de energía cambian, controlar al menos uno del primer conmutador y el segundo conmutador para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque.
En una posible implementación no reivindicada, cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, antes de que el circuito de control controle el circuito de impedancia ajustable para ajustar la impedancia del circuito de impedancia ajustable a la segunda impedancia, el circuito de control está configurado además para determinar que el aparato de conversión de energía puede funcionar normalmente.
Según un segundo aspecto según la invención, la invención proporciona además un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía. El método incluye: ajustar la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso; o ajustar la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía está normal, donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia.
Según el método, la impedancia de salida del aparato de conversión de energía se ajusta a la primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, o la impedancia de salida del aparato de conversión de energía se ajusta a la segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía está normal, de modo que la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso es diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está normal. De esta manera, un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato de conversión de energía, y el estado de funcionamiento determinado del aparato de conversión de energía es más exacto que un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía determinado en forma de detección de tensión en la técnica anterior. Específicamente, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es la primera impedancia, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía está defectuoso, o que el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es la segunda impedancia, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
En una implementación posible, pero no reivindicada, el aparato de conversión de energía incluye un circuito de conversión de energía, un circuito de impedancia ajustable y un circuito de control. El circuito de control está conectado tanto al circuito de conversión de energía como al circuito de impedancia ajustable, y un extremo de salida del circuito de conversión de energía está conectado al circuito de impedancia ajustable. El ajuste de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía no satisface una condición de arranque incluye: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una tercera impedancia cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, donde la tercera impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía no satisface la condición de arranque y la primera impedancia. El ajuste de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque incluye: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una cuarta impedancia cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, donde la cuarta impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía satisface la condición de arranque y la segunda impedancia.
Según un tercer aspecto no reivindicado, esta solicitud proporciona además un sistema de energía fotovoltaica no reivindicado. El sistema incluye un módulo fotovoltaico, un optimizador y un inversor. El módulo fotovoltaico está configurado para: convertir energía solar en energía eléctrica y enviar la energía eléctrica al optimizador. El optimizador está configurado para: ajustar una impedancia de salida del optimizador a una primera impedancia cuando el optimizador no satisface una condición de arranque, o ajustar una impedancia de salida del optimizador a una segunda impedancia cuando el optimizador satisface una condición de arranque, donde la primera la impedancia no es igual a la segunda impedancia; y, cuando el optimizador satisface la condición de arranque y el optimizador necesita controlar la potencia de salida, ajustar la potencia de salida del módulo fotovoltaico y emitir la potencia ajustada. El inversor está configurado para: convertir la potencia emitida por el optimizador en energía eléctrica que satisfaga una condición especificada y enviar la energía eléctrica convertida a una red eléctrica o una carga.
En una implementación posible, pero no reivindicada, el optimizador incluye un circuito de conversión de energía, un circuito de impedancia ajustable y un circuito de control. El circuito de control está conectado tanto al circuito de conversión de energía como al circuito de impedancia ajustable, y un extremo de salida del circuito de conversión de energía está conectado al circuito de impedancia ajustable. El optimizador está configurado específicamente para: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una tercera impedancia cuando el optimizador no satisface la condición de arranque, donde la tercera impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía no satisface la condición de arranque y la primera impedancia; o ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una cuarta impedancia cuando el optimizador satisface la condición de arranque, donde la cuarta impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía satisface la condición de arranque y la segunda impedancia.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de energía fotovoltaica en la técnica anterior; la FIG. 2 es un diagrama estructural esquemático 1 de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud;
la FIG. 3 es un diagrama estructural esquemático 2 de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud;
la FIG. 4 es un diagrama estructural esquemático 3 de un aparato de conversión de energía no de acuerdo con la invención;
la FIG. 5a es un diagrama estructural esquemático 4 de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud;
la FIG. 5b es un diagrama estructural esquemático 5 de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud;
la FIG. 6 es un diagrama esquemático de una manera de conexión de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud;
la FIG. 7 es un diagrama de flujo esquemático de un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía según una realización de esta solicitud; y
la FIG. 8 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de energía fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
En la siguiente descripción, las características que en el compendio anterior de la invención se han marcado como "no reivindicadas" o "según la invención" también deben en lo sucesivo, cuando se describan y expliquen con referencia a los dibujos, entenderse como “no reivindicadas” o “que no forman parte de la invención” o “según la invención”. Si se hace referencia a las características anteriores marcadas "de acuerdo con la invención" o "la invención", en la siguiente descripción de realizaciones de la invención, en relación con las palabras "puede", "pueden" o cualquier otra expresión opcional, debe entenderse que no son opcionales, sino esenciales para la invención tal como se reivindica.
Descripción de realizaciones
En un escenario en el que un sistema de energía fotovoltaica incluye optimizadores, hay muchos casos de cableado de campo, y los optimizadores generalmente se instalan en caras traseras de módulos fotovoltaicos (por ejemplo, sujetados a soportes de los módulos fotovoltaicos o bastidores de los módulos fotovoltaicos). Por lo tanto, en un proceso de instalación del sistema fotovoltaico, es necesario determinar si los optimizadores pueden funcionar normalmente después de instalar los módulos fotovoltaicos y los optimizadores. De esta manera, se puede garantizar una instalación normal después de completar la instalación y construcción de los módulos fotovoltaicos y los optimizadores, y no es necesario realizar posteriormente una comprobación del cableado relacionado requerido a causa de un problema de instalación del optimizador. Esto evita operaciones de construcción complejas y fatigosas necesarias para comprobar el cableado relacionado con el optimizador.
En la técnica anterior, después de conectar un único optimizador a un módulo fotovoltaico y encenderlo, se controla una tensión de salida para que sea 1 V, y que el optimizador funcione normalmente se puede determinar probando si la tensión de salida del optimizador es 1 V. Sin embargo, la tensión de salida del optimizador es relativamente baja (1 V) y es bastante difícil garantizar una precisión de control real. Después de conectar en serie los extremos de salida de una pluralidad de optimizadores, debido a la acumulación de desviaciones de la tensión y una caída de tensión en cable, hay una desviación específica con respecto a una tensión de salida realmente probada de los optimizadores. Como resultado, una cantidad estimada de optimizadores normales puede ser diferente de la de optimizadores realmente conectados.
Para resolver el anterior problema de la técnica anterior y mejorar la precisión de un estado de funcionamiento determinado de un aparato de conversión de energía, esta solicitud proporciona un aparato de conversión de energía y un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía. Se establecen una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando no se alimenta ninguna señal y una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando se alimenta una señal, pero no se emite ninguna señal, para hacer que las impedancias de salida correspondientes del aparato de conversión de energía sean diferentes cuando el aparato de conversión de energía está en diferentes estados de funcionamiento (por ejemplo, el aparato de conversión de energía está defectuoso o no se alimenta nada al aparato de conversión de energía). De esta manera, el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato de conversión de energía.
Además, debe entenderse que en las descripciones de esta solicitud, términos tales como "primero" y "segundo" sólo se usan para la diferenciación de la descripción, pero no pueden entenderse como indicación o implicación de importancia relativa y no pueden entenderse como indicación o implicación de secuencias; "y/o" describe una relación de asociación para describir objetos asociados y representa que pueden existir tres relaciones. Por ejemplo, A y/o B puede representar los siguientes casos: sólo existe A, existen tanto A como B, y sólo existe B. El carácter "/" generalmente indica una relación "o" entre objetos asociados; "una pluralidad de" significa dos o más.
Para aclarar los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de esta solicitud, a continuación se describe en detalle esta solicitud, con referencia a los dibujos adjuntos.
Como se muestra en la FIG. 2, esta solicitud proporciona un aparato 200 de conversión de energía. El aparato 200 de conversión de energía incluye un circuito 210 de conversión de energía, un circuito 220 de impedancia ajustable y un circuito 230 de control. El circuito 230 de control está conectado tanto al circuito 210 de conversión de energía como al circuito 220 de impedancia ajustable, un extremo de entrada del circuito 210 de conversión de energía está configurado para conectarse a una fuente de energía, y un extremo de salida del circuito 210 de conversión de energía está conectado al circuito 220 de impedancia ajustable. Específicamente, el circuito 210 de conversión de energía está configurado para ajustar la potencia de salida del circuito 210 de conversión de energía bajo el control del circuito 230 de control. El circuito 220 de impedancia ajustable está configurado para ajustar una impedancia de salida del circuito 220 de impedancia ajustable bajo el control del circuito 230 de control. El circuito 230 de control está configurado para: cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface una condición de arranque, controlar el circuito 220 de impedancia ajustable para ajustar la impedancia del circuito 220 de impedancia ajustable a una primera impedancia o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface una condición de arranque, controlar el circuito 220 de impedancia ajustable para ajustar la impedancia del circuito 220 de impedancia ajustable a una segunda impedancia, donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia.
Además, el aparato 200 de conversión de energía puede ser un optimizador, y la condición de arranque del aparato 200 de conversión de energía es que la potencia de entrada del aparato 200 de conversión de energía sea superior o igual a la potencia de funcionamiento mínima de encendido del circuito 230 de control.
Durante una implementación específica, el circuito de impedancia ajustable se puede implementar de la manera que se muestra en la FIG. 3. El circuito 220 de impedancia ajustable está conectado en serie al circuito 210 de conversión de energía, el circuito 220 de impedancia ajustable incluye un primer conmutador K1 y un primer circuito 221 de carga, el primer conmutador K1 está conectado en paralelo al primer circuito 221 de carga, y el primer conmutador K1 está además conectado al circuito 230 de control. Cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla el primer conmutador K1 para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla el primer conmutador K1 para que esté en un segundo estado, donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
El primer estado puede ser un estado de desactivado y, en este caso, el segundo estado puede ser un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada; o el primer estado puede ser un estado de activado y, en este caso, el segundo estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada.
Específicamente, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado y, en este caso, la primera impedancia es cero; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es una impedancia del primer circuito 221 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia del primer circuito 221 de carga se conecten en serie, se puede decir que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado y, en este caso, la primera impedancia es una impedancia del primer circuito 221 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado y la segunda impedancia es cero. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia del primer circuito 221 de carga se conecten en serie, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Además, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el primer conmutador K1 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el primer conmutador K1 para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. Por ejemplo, cuando el segundo estado es un estado de activado, el tercer estado es un estado de desactivado; o cuando el segundo estado es un estado de desactivado, el tercer estado es un estado de activado. Como alternativa, cuando el segundo estado es que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada, el tercer estado es también que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según la ley especificada, pero la frecuencia a la que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado y/o la duración durante la cual el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado (o en un estado de activado) en el segundo estado son diferentes de la frecuencia y/o la duración correspondientes en el tercer estado.
En una implementación específica, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el primer conmutador K1 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: recibir la primera información de instrucción, donde la primera información de instrucción se usa para ordenar al controlador 230 que controle el funcionamiento del circuito 210 de conversión de energía; y, según la primera información de instrucción, controlar el primer conmutador K1 para que esté en un estado de activado, controlar el circuito 210 de conversión de energía para ajustar la entrada de potencia al circuito 210 de conversión de energía, y emitir la potencia ajustada, de modo que cuando el circuito 210 de conversión de energía funciona, el primer circuito 221 de carga está en cortocircuito y, por lo tanto, el primer circuito 221 de carga no afecta el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el primer conmutador K1 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: detectar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar el primer conmutador K1 para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. Por ejemplo, cuando el segundo estado es un estado de activado, el tercer estado es un estado de desactivado; o cuando el segundo estado es un estado de desactivado, el tercer estado es un estado de activado. Como alternativa, cuando el segundo estado es que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada, el tercer estado es también que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según la ley especificada, pero la frecuencia a la que el primer conmutador K1 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado y/o la duración durante la cual el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado (o en un estado de activado) en el segundo estado son diferentes de la frecuencia y/o la duración correspondientes en el tercer estado.
En una implementación específica, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el primer conmutador K1 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar el primer conmutador K1 para que se cierre. En este caso, el primer circuito 221 de carga está en cortocircuito y, por lo tanto, el primer circuito 221 de carga no afecta el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
El circuito de impedancia ajustable mostrado en la FIG. 4 no es según la invención. El circuito 220 de impedancia ajustable está conectado en paralelo al circuito 210 de conversión de energía, el circuito 220 de impedancia ajustable incluye un segundo conmutador K2 y un segundo circuito 222 de carga, el segundo conmutador K2 está conectado en serie al segundo circuito 222 de carga, y el segundo conmutador K2 está además conectado al circuito 230 de control. Cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla el segundo conmutador K2 para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla el segundo conmutador K2 para que esté en un segundo estado, donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
El primer estado puede ser un estado de desactivado y, en este caso, el segundo estado puede ser un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una primera ley; o el primer estado puede ser un estado de activado y, en este caso, el segundo estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada.
Por ejemplo, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la primera impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es infinitamente grande. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga se conecten en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Por poner otro ejemplo, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la primera impedancia es infinitamente grande; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga se conecten en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Además, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el segundo conmutador para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el segundo conmutador K2 para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. Por ejemplo, cuando el segundo estado es un estado de activado, el tercer estado es un estado de desactivado; o cuando el segundo estado es un estado de desactivado, el tercer estado es un estado de activado. Como alternativa, cuando el segundo estado es que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada, el tercer estado es también que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según la ley especificada, pero la frecuencia a la que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado y/o la duración durante la cual el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado (o en un estado de activado) en el segundo estado son diferentes de la frecuencia y/o la duración correspondientes en el tercer estado.
En una implementación específica, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el segundo conmutador K2 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: recibir la primera información de instrucción, donde la primera información de instrucción se usa para ordenar al circuito 230 de control que controle el funcionamiento del circuito 210 de conversión de energía; y, según la primera información de instrucción, controlar el segundo conmutador K2 para que esté abierto, controlar el circuito 210 de conversión de energía para ajustar la entrada de potencia al circuito 210 de conversión de energía, y emitir la potencia ajustada, de modo que cuando el circuito 210 de conversión de energía funciona, el segundo circuito 222 de carga está en un estado de circuito abierto y, por lo tanto, el segundo circuito 222 de carga no afecta el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el segundo conmutador K2 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: detectar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar el segundo conmutador K2 para que esté en un tercer estado, donde el tercer estado es un estado diferente del segundo estado, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. Por ejemplo, cuando el segundo estado es un estado de activado, el tercer estado es un estado de desactivado; o cuando el segundo estado es un estado de desactivado, el tercer estado es un estado de activado. Como alternativa, cuando el segundo estado es que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según una ley especificada, el tercer estado es también que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado según la ley especificada, pero la frecuencia a la que el segundo conmutador K2 se conmuta entre un estado de desactivado y un estado de activado y/o la duración durante la cual el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado (o en un estado de activado) en el segundo estado son diferentes de la frecuencia y/o la duración correspondientes en el tercer estado.
En una implementación específica, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el segundo conmutador K2 para que esté en el segundo estado, el aparato 200 está configurado además para: determinar si la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar el segundo conmutador K2 para que esté abierto. En este caso, el segundo circuito 222 de carga está en un estado de circuito abierto y, por lo tanto, el segundo circuito 222 de carga no afecta el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
Durante una implementación específica, el circuito 220 de impedancia ajustable puede implementarse como alternativa de la manera que se muestra en la FIG. 5a. El circuito 220 de impedancia ajustable incluye un primer circuito de impedancia ajustable y un segundo circuito de impedancia ajustable, un primer extremo del primer circuito de impedancia ajustable está conectado en serie a un primer extremo de salida del circuito 210 de conversión de energía, y el segundo circuito de impedancia ajustable está conectado en paralelo entre un segundo extremo del primer circuito de impedancia ajustable y un segundo extremo de salida del circuito 210 de conversión de energía, y el primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 están conectados además al circuito 230 de control. Como alternativa, como se muestra en la FIG. 5b, el segundo circuito de impedancia ajustable está conectado en paralelo al circuito 210 de conversión de energía, y el primer circuito de impedancia ajustable está conectado en serie al segundo circuito de impedancia ajustable. El primer circuito de impedancia ajustable incluye un primer conmutador K1 y un primer circuito 221 de carga, el primer conmutador K1 está conectado en paralelo al primer circuito 221 de carga, el segundo circuito de impedancia ajustable incluye un segundo conmutador K2 y un segundo circuito 222 de carga, el segundo conmutador K2 está conectado en serie al segundo circuito 222 de carga, y el primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 están conectados además al circuito 230 de control.
Cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla el primer conmutador K1 para que esté en un primer estado y controla el segundo conmutador K2 para que esté en un primer estado o en un segundo estado; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el circuito 230 de control controla al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque.
El primer estado puede ser un estado de desactivado y el segundo estado puede ser un estado de activado y, en este caso, un estado diferente del primer estado es un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una primera ley, y un estado diferente del segundo estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una segunda ley; o
el primer estado es un estado de desactivado y el segundo estado es un estado de desactivado y, en este caso, un estado diferente del primer estado es un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una primera ley, y un estado diferente del segundo estado es un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una segunda ley; o
el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de desactivado y, en este caso, un estado diferente del primer estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una primera ley, y un estado diferente del segundo estado es un estado de activado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una segunda ley; o
el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de activado y, en este caso, un estado diferente del primer estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una primera ley, y un estado diferente del segundo estado es un estado de desactivado o una conmutación entre un estado de desactivado y un estado de activado según una segunda ley, donde la primera ley puede ser igual o diferente a la segunda ley.
Por ejemplo, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la primera impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del primer circuito 221 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga se conecten en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del primer circuito 221 de carga estén conectadas en serie, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal. Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la primera impedancia es una impedancia de salida del primer circuito 221 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del primer circuito 221 de carga se conecten en serie, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga se conecten en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Por poner otro ejemplo, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la primera impedancia es cero; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del primer circuito 221 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del primer circuito 221 de carga estén conectadas en serie, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal. Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de desactivado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la primera impedancia es una impedancia de salida del primer circuito 221 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es cero. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del primer circuito 221 de carga se conecten en serie, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Por poner otro ejemplo más, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la primera impedancia es cero; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la segunda impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga estén conectadas en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal. Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de activado y la primera impedancia es una impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga; o, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, el primer conmutador K1 está en un estado de activado, el segundo conmutador K2 está en un estado de desactivado y la segunda impedancia es cero. En tal escenario, cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia obtenida después de que una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía y la impedancia de salida del segundo circuito 222 de carga se conecten en paralelo, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es una impedancia de salida del circuito 210 de conversión de energía, se puede decir que un estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Cabe señalar que lo anterior sólo utiliza ejemplos para describir los posibles estados del primer conmutador K1 y del segundo conmutador K2 cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. Cuando el primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 están en otros estados posibles, la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía y el estado de funcionamiento representado por la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía son similares a aquellos en los varios escenarios posibles anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Además, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en el estado que es diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el circuito 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el aparato 200 está configurado además para: recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque.
Por ejemplo, después de que el circuito 230 de control controle el al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en el estado que es diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el aparato 200 está configurado además para: recibir la primera información de instrucción, donde la primera información de instrucción se usa para ordenar al circuito 230 de control que controle el funcionamiento del circuito 210 de conversión de energía; y, según la primera información de instrucción, controlar el primer conmutador K1 para que esté cerrado y el segundo conmutador K2 para que esté abierto, controlar el circuito 210 de conversión de energía para ajustar la entrada de potencia al circuito de conversión de energía, y emitir la potencia ajustada, de modo que cuando el circuito 210 de conversión de energía funciona, el primer circuito 221 de carga está en cortocircuito y el segundo circuito 222 de carga está en un estado de circuito abierto y, por lo tanto, el primer circuito 221 de carga y el segundo circuito 222 de carga no afectan el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
Como alternativa, cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito 230 de control controle el al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en el estado diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el aparato 200 está configurado además para: detectar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en un estado diferente de un estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía funciona normalmente sea diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque.
Por ejemplo, después de que el circuito 230 de control controle el al menos uno del primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 para que esté o estén en el estado que es diferente del estado correspondiente a al menos un conmutador cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, el aparato 200 está configurado además para: determinar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato 200 de conversión de energía cambian, controlar el primer conmutador K1 para que esté cerrado y el segundo conmutador K2 para que esté abierto. En este caso, el primer circuito 221 de carga está en cortocircuito y el segundo circuito 222 de carga está en un estado de circuito abierto y, por lo tanto, el primer circuito 221 de carga y el segundo circuito 222 de carga no afectan el funcionamiento normal del aparato 200 de conversión de energía.
Cabe señalar que una estructura del circuito 210 de conversión de energía no está específicamente limitada en las realizaciones de esta solicitud, y todas las estructuras de circuito que puedan implementar una función de conversión de energía son aplicables a las realizaciones de esta solicitud. Las estructuras específicas del primer circuito 221 de carga y del segundo circuito 222 de carga no están limitadas en las realizaciones de esta solicitud. El primer circuito 221 de carga y el segundo circuito 222 de carga pueden estar constituidos cada uno por al menos uno de componentes tales como un condensador, una resistencia y un inductor en forma de conexión en serie, conexión en paralelo o conexión en serie-paralelo. Las impedancias de salida del primer circuito 221 de carga y del segundo circuito 222 de carga pueden tener un tipo de característica de impedancia o una combinación de características de impedancia tales como una característica resistiva, una característica inductiva, una característica capacitiva o una característica de rectificación. Las características de impedancia de las impedancias de salida del primer circuito 221 de carga y del segundo circuito 222 de carga pueden ser idénticas o diferentes.
Además, los tipos específicos del primer conmutador K1 y del segundo conmutador K2 no están limitados en las realizaciones de esta solicitud. El primer conmutador K1 y el segundo conmutador K2 pueden ser cada uno de ellos un conmutador mecánico tal como un relé, o pueden ser un conmutador semiconductor tal como un transistor, un transistor semiconductor metal-óxido (MOS, por sus siglas en inglés), un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, por sus siglas en inglés), o un transistor de nitruro de galio GaN.
Según la solución, la impedancia de salida del circuito 220 de impedancia ajustable es la primera impedancia cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o la impedancia de salida del circuito 220 de impedancia ajustable es la segunda impedancia cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, de modo que una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque es diferente de una impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque. De esta manera, el estado de funcionamiento del aparato 200 de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía, y el estado de funcionamiento determinado del aparato de conversión de energía es más exacto que un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía determinado en forma de detección de tensión en la técnica anterior. Específicamente, si la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque es a (que se determina basándose en la primera impedancia y la impedancia del circuito 210 de conversión de energía), y la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía cuando el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque es b (que se determina basándose en la segunda impedancia y la impedancia del circuito 210 de conversión de energía), cuando la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es a, se puede decir que el estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía no satisface la condición de arranque, o que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque, pero el aparato 200 de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato 200 de conversión de energía es b, se puede decir que el estado del aparato 200 de conversión de energía es que el aparato 200 de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato 200 de conversión de energía está normal.
Por ejemplo, cuando el aparato 200 de conversión de energía es un optimizador en un sistema de energía fotovoltaica, si el optimizador satisface la condición de arranque y está normal, una impedancia de salida del optimizador es 1 kohm. En este caso, después de conectar un único optimizador a un módulo fotovoltaico y encenderlo, si se detecta que una impedancia de salida del optimizador es 1 kohm, indica que el optimizador satisface la condición de arranque y funciona normalmente; de lo contrario, indica que el optimizador está defectuoso. Cuando se conectan una pluralidad de optimizadores en serie, como se muestra en la FIG. 6, midiendo una impedancia de salida total de esta rama en serie, se puede determinar si los optimizadores en esta rama en serie están normales y también se puede determinar una cantidad de optimizadores que están conectados en esta rama en serie. Por ejemplo, cuando los extremos de salida de 20 optimizadores se conectan en serie, si la impedancia total medida de esta rama en serie es de 20 kohm, indica que los optimizadores en serie funcionan normalmente y el cableado está normal. Si la impedancia total medida de esta rama en serie es otro valor, indica que el cableado en serie no está normal o que algunos optimizadores en esta rama en serie no están normales. La impedancia total de esta rama en serie se puede medir usando un multímetro u otro aparato de detección de impedancia. Asimismo, cuando los extremos de salida de la pluralidad de optimizadores en serie mostrados en la FIG. 6 están conectados en paralelo, se puede probar una impedancia total obtenida después de la conexión en paralelo para determinar si un optimizador está defectuoso o si el cableado no está normal.
Basándose en el mismo concepto de la invención, esta solicitud proporciona además un método para controlar una impedancia de salida de un aparato de conversión de energía. Se establecen una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando no se alimenta ninguna señal y una impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando se alimenta una señal, pero no se emite ninguna señal, para hacer que las impedancias de salida correspondientes del aparato de conversión de energía sean diferentes cuando el aparato de conversión de energía está en diferentes estados de funcionamiento (por ejemplo, el aparato de conversión de energía está defectuoso o no se alimenta nada al aparato de conversión de energía). De esta manera, el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato de conversión de energía. El aparato de conversión de energía está configurado para ajustar la entrada de potencia al aparato de conversión de energía y emitir la potencia ajustada, y puede ser específicamente un optimizador.
Como se muestra en la FIG. 7, el método para controlar la impedancia de salida del aparato de conversión de energía incluye principalmente las siguientes etapas:
S701. Ajustar la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía no satisface una condición de arranque.
S702. Ajustar la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a una segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia.
Específicamente, en un escenario en el que el aparato de conversión de energía incluye un circuito de conversión de energía, un circuito de impedancia ajustable y un circuito de control, donde el circuito de control está conectado tanto al circuito de conversión de energía como al circuito de impedancia ajustable, y un extremo de salida del circuito de conversión de energía está conectado al circuito de impedancia ajustable, es decir, en un escenario en el que el aparato de conversión de energía tiene la estructura mostrada en la FIG. 2, el aparato de conversión de energía realiza específicamente ajustes de impedancia de las siguientes maneras. El aparato de conversión de energía ajusta la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a la primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque de la siguiente manera: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una tercera impedancia cuando el aparato de conversión de energía no satisface la condición de arranque, donde la tercera impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía no satisface la condición de arranque y la primera impedancia. El aparato de conversión de energía ajusta la impedancia de salida del aparato de conversión de energía a la segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque de la siguiente manera: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una cuarta impedancia cuando el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque, donde la cuarta impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía satisface la condición de arranque y la segunda impedancia. El circuito de impedancia ajustable puede implementarse usando, pero sin limitarse a, la estructura mostrada en la FIG. 3, FIG. 4, FIG.
5a o FIG. 5b. Cuando el circuito de impedancia ajustable se implementa usando la estructura mostrada en la FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5a o FIG. 5b, para un método para ajustar la impedancia de salida del circuito de impedancia ajustable, se puede hacer referencia al método para controlar una impedancia de salida correspondiente del circuito de impedancia ajustable mediante el circuito 230 de control en las realizaciones de aparato anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según el método, la impedancia de salida del aparato de conversión de energía se ajusta a la primera impedancia cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso, o la impedancia de salida del aparato de conversión de energía se ajusta a la segunda impedancia cuando el aparato de conversión de energía está normal, de modo que la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está defectuoso es diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato de conversión de energía está normal. De esta manera, un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía puede representarse mediante la impedancia de salida del aparato de conversión de energía, y el estado de funcionamiento determinado del aparato de conversión de energía es más exacto que un estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía determinado en forma de detección de tensión en la técnica anterior. Específicamente, cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es la primera impedancia, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía está defectuoso, o que el aparato de conversión de energía satisface una condición de arranque, pero el aparato de conversión de energía está defectuoso. Cuando la impedancia de salida del aparato de conversión de energía es la segunda impedancia, se puede decir que el estado del aparato de conversión de energía es que el aparato de conversión de energía satisface la condición de arranque y el aparato de conversión de energía está normal.
Esta divulgación proporciona además un sistema de energía fotovoltaica. Como se muestra en la FIG. 8, el sistema de energía fotovoltaica incluye un módulo fotovoltaico, un optimizador y un inversor. El módulo fotovoltaico 1101 está configurado para: convertir energía solar en energía eléctrica y enviar la energía eléctrica obtenida al optimizador 1102. El optimizador 1102 está configurado para: ajustar una impedancia de salida del optimizador 1102 a una primera impedancia cuando el optimizador 1102 no satisface una condición de arranque, o ajustar una impedancia de salida del optimizador 1102 a una segunda impedancia cuando el optimizador 1102 satisface una condición de arranque, donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia; y, cuando el optimizador 1102 satisface la condición de arranque y el optimizador 1102 necesita controlar la potencia de salida, ajustar la potencia de salida del módulo fotovoltaico 1101 y emitir la potencia ajustada. El inversor 1103 está configurado para: convertir la potencia emitida por el optimizador 1102 en energía eléctrica que satisfaga una condición especificada y enviar la energía eléctrica convertida a una red eléctrica o una carga.
En un escenario en el que el optimizador 1102 incluye un circuito de conversión de energía, un circuito de impedancia ajustable y un circuito de control, y el circuito de control está conectado tanto al circuito de conversión de energía como al circuito de impedancia ajustable, un extremo de salida del circuito de conversión de energía está conectado al circuito de impedancia ajustable. El optimizador 1102 está configurado específicamente para: ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una tercera impedancia cuando el optimizador 1102 no satisface la condición de arranque, donde la tercera impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía no satisface la condición de arranque y la primera impedancia; o ajustar una impedancia del circuito de impedancia ajustable a una cuarta impedancia cuando el optimizador 1102 satisface la condición de arranque, donde la cuarta impedancia se determina basándose en una impedancia equivalente del circuito de conversión de energía cuando el circuito de conversión de energía satisface la condición de arranque y la segunda impedancia.
El circuito de impedancia ajustable puede implementarse usando, pero sin limitarse a, la estructura mostrada en la FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5a o FIG. 5b. Cuando el circuito de impedancia ajustable se implementa usando la estructura mostrada en la FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5a o FIG. 5b, para un método para controlar la impedancia de salida del circuito de impedancia ajustable mediante el optimizador 1102, se puede hacer referencia al método para controlar una impedancia de salida correspondiente del circuito de impedancia ajustable mediante el circuito 230 de control en las realizaciones de aparato anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Cabe señalar que las cantidades de módulos fotovoltaicos y optimizadores incluidos en el sistema de energía fotovoltaica no están limitadas en esta realización de esta solicitud. El sistema de energía fotovoltaica puede incluir uno o más (dos o más) módulos fotovoltaicos 1101 y uno o más (dos o más) optimizadores 1102.
Esta divulgación se describe con referencia a los diagramas de flujo y/o los diagramas de bloques del método, el dispositivo (sistema) y el producto del programa informático según las realizaciones de esta solicitud. Debe entenderse que las instrucciones de programa informático pueden usarse para implementar cada proceso y/o cada bloque de los diagramas de flujo y/o los diagramas de bloques y una combinación de un proceso y/o un bloque de los diagramas de flujo y/o los diagramas de bloques. Estas instrucciones de programa informático pueden proporcionarse para un ordenador de uso general, un ordenador especializado, un procesador integrado o un procesador de otro dispositivo de procesamiento de datos programable para generar una máquina, de modo que las instrucciones ejecutadas por el ordenador o el procesador del otro dispositivo de procesamiento de datos programable generen un aparato para implementar una función específica en uno o más procesos de los diagramas de flujo y/o en uno o más de los bloques de los diagramas de bloques.
Estas instrucciones de programa informático pueden, como alternativa, almacenarse en una memoria legible por ordenador que pueda dar instrucciones a un ordenador u otro dispositivo de procesamiento de datos programable para que funcione de una forma específica, de modo que las instrucciones almacenadas en la memoria legible por ordenador generen un artefacto que incluya un aparato de instrucción. El aparato de instrucción implementa una función específica en uno o más procesos de los diagramas de flujo y/o en uno o más bloques de los diagramas de bloques.
Estas instrucciones de programa informático pueden, como alternativa, cargarse en un ordenador u otro dispositivo de procesamiento de datos programable, de modo que se realicen una serie de operaciones y etapas en el ordenador o el otro dispositivo programable, generando así un procesamiento implementado por ordenador. Por lo tanto, las instrucciones ejecutadas en el ordenador o el otro dispositivo programable proporcionan etapas para implementar una función específica en uno o más procesos de los diagramas de flujo y/o en uno o más bloques de los diagramas de bloques.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (200) de conversión de energía, que comprende un circuito (210) de conversión de energía, un circuito (220) de impedancia ajustable y un circuito (230) de control, en donde el circuito (230) de control está conectado tanto al circuito (210) de conversión de energía como al circuito (220) de impedancia ajustable, un extremo de entrada del circuito (210) de conversión de energía está configurado para conectarse a una fuente de energía, y un extremo de salida del circuito (210) de conversión de energía está conectado al circuito (220) de impedancia ajustable;
el circuito (210) de conversión de energía está configurado para ajustar la potencia de salida del circuito (210) de conversión de energía bajo el control del circuito (230) de control;
el circuito (220) de impedancia ajustable está configurado para ajustar una impedancia de salida del circuito (220) de impedancia ajustable bajo el control del circuito (230) de control; y
el circuito (230) de control está configurado para: cuando un estado de funcionamiento del aparato (200) de conversión de energía es defectuoso, controlar el circuito (220) de impedancia ajustable para ajustar la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía a una primera impedancia o, cuando el estado de funcionamiento del aparato (200) de conversión de energía es normal, controlar el circuito (220) de impedancia ajustable para ajustar la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía a una segunda impedancia, no siendo la primera impedancia igual a la segunda impedancia; y
en donde el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía está representado por la impedancia de salida, y la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía cuando el aparato (200) de conversión de energía funciona normalmente y el estado de funcionamiento es normal es diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el aparato (200) de conversión de energía está defectuoso y el estado de funcionamiento es defectuoso;
el circuito (220) de impedancia ajustable comprende un primer conmutador (K1) y un primer circuito (221) de carga, estando conectado en serie el primer circuito (221) de carga a la salida del circuito (210) de conversión de energía, estando conectado en paralelo el primer conmutador (K1) al primer circuito (221) de carga, y estando conectado además el primer conmutador (K1) al circuito (230) de control.
2. El aparato según la reivindicación 1, configurado de manera que, cuando el aparato (200) de conversión de energía está defectuoso, el circuito (230) de control controla el primer conmutador (K1) para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato (200) de conversión de energía está normal, el circuito (230) de control controla el primer conmutador (K1) para que esté en un segundo estado, en donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
3. El aparato según la reivindicación 2, en donde el primer estado es un estado de desactivado y el segundo estado es un estado de activado; o el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de desactivado.
4. El aparato según la reivindicación 2 o 3, en donde,
cuando el aparato (200) de conversión de energía satisface una condición de arranque, después de que el circuito (230) de control controle el primer conmutador (K1) para que esté en el segundo estado, el circuito (230) de control está configurado además para recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el primer conmutador (K1) para que esté en un tercer estado, siendo el tercer estado un estado diferente del segundo estado; o
cuando el aparato (200) de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito (230) de control controle el primer conmutador (K1) para que esté en el segundo estado, el circuito (230) de control está configurado además para: detectar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato (200) de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato (200) de conversión de energía cambian, controlar el primer conmutador (K1) para que esté en un tercer estado, siendo el tercer estado un estado diferente del segundo estado.
5. El aparato según la reivindicación 1, en donde el circuito (220) de impedancia ajustable comprende además un segundo conmutador (K2) y un segundo circuito (222) de carga conectado en paralelo, estando conectado en serie el segundo conmutador (K2) al segundo circuito (222) de carga, y estando además conectado el segundo conmutador (K2) al circuito (230) de control.
6. El aparato según la reivindicación 5, configurado de manera que, cuando el aparato (200) de conversión de energía está defectuoso, el circuito (230) de control controla el segundo conmutador (K2) para que esté en un primer estado; o, cuando el aparato (200) de conversión de energía está normal, el circuito (230) de control controla el segundo conmutador (K2) para que esté en un segundo estado, en donde el segundo estado es un estado diferente del primer estado.
7. El aparato según la reivindicación 6, en donde el primer estado es un estado de desactivado y el segundo estado es un estado de activado; o
el primer estado es un estado de activado y el segundo estado es un estado de desactivado.
8. El aparato según la reivindicación 6 o 7, en donde,
cuando el aparato (200) de conversión de energía satisface una condición de arranque, después de que el circuito (230) de control controle el segundo conmutador (K2) para que esté en el segundo estado, el circuito (230) de control está configurado además para recibir una primera información de instrucción y controlar, según la primera información de instrucción, el segundo conmutador (K2) para que esté en un tercer estado, siendo el tercer estado un estado diferente del segundo estado; o
cuando el aparato (200) de conversión de energía satisface la condición de arranque, después de que el circuito (230) de control controle el segundo conmutador (K2) para que esté en el segundo estado, el circuito (230) de control está configurado además para: detectar si una tensión, una corriente o una potencia de un extremo de salida del aparato (200) de conversión de energía cambian; y, cuando se determine que la tensión, la corriente o la potencia del extremo de salida del aparato (200) de conversión de energía cambian, controlar el segundo conmutador (K2) para que esté en un tercer estado, siendo el tercer estado un estado diferente del segundo estado.
9. El aparato según la reivindicación 1 y 5, en donde un primer extremo del primer circuito (221) de carga está conectado en serie a un primer extremo de salida del circuito (210) de conversión de energía, y el segundo circuito (222) de carga está conectado en paralelo entre un segundo extremo del primer circuito (220) de carga y un segundo extremo de salida del circuito (210) de conversión de energía, o
el segundo circuito (222) de carga está conectado en paralelo al circuito (210) de conversión de energía, y el primer circuito (221) de carga está conectado en serie al segundo circuito (222) de carga.
10. Un método para determinar un estado de funcionamiento de un aparato (200) de conversión de energía según una o más de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende:
ajustar (S701), mediante el circuito (220) de impedancia ajustable, la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía a una primera impedancia cuando el aparato (200) de conversión de energía está defectuoso y su estado de funcionamiento es defectuoso; o
ajustar (S702), mediante el circuito (220) de impedancia ajustable, la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía a una segunda impedancia cuando el aparato (200) de conversión de energía está normal y el estado de funcionamiento del mismo es normal, en donde la primera impedancia no es igual a la segunda impedancia;
en donde el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía está representado por la impedancia de salida, y la impedancia de salida del aparato (200) de conversión de energía cuando el estado de funcionamiento es normal es diferente de la impedancia de salida del aparato de conversión de energía cuando el estado de funcionamiento es defectuoso; y
determinar el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía midiendo, mediante un aparato de detección de impedancia, la impedancia (a, b) de salida del aparato (200) de conversión de energía, en donde, cuando la impedancia de salida medida del aparato (200) de conversión de energía se mide como que es la primera impedancia (a), se determina que el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía es defectuoso, y
en donde cuando la impedancia de salida medida del aparato (200) de conversión de energía se mide como que es la segunda impedancia (b), se determina que el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía es normal.
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