INVERSOR CON CONTROL INTEGRADO Y REGULACIÓN PARA UN SEGUIDOR.

Inversor para convertir la corriente continua obtenida de un generador (116) solar en una corriente alterna,

presentando el generador (116) solar un accionamiento, que posibilita una orientación del generador (116) solar en una dirección deseada, caracterizado porque en el inversor (200) está integrado un control (204), que proporciona una señal de control para el accionamiento del generador (116) solar, para provocar que el generador (116) solar siga al sol (104)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/009576.

Solicitante: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Concentrix Solar GmbH
.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: BURGER,Bruno, LERCHENMÜLLER,Hansjörg.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 5 de Noviembre de 2007.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G05D3/10B

Clasificación PCT:

  • G05D3/10 FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › G05D 3/00 Control de la posición o de la dirección (G05D 1/00 tiene prioridad; control de programa numérico G05B 19/18). › sin utilización de realimentación.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

PDF original: ES-2367841_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere al campo de la generación de energía eléctrica basándose en energía solar, y en este caso en particular a un inversor para convertir la corriente continua suministrada por un generador solar en una corriente alterna, presentando el generador solar un accionamiento, que en función de una señal de control posibilita que el generador solar siga al sol. Los dispositivos para que un generador solar siga la posición actual del sol, los denominados seguidores, se conocen en el estado de la técnica describiéndose un ejemplo en el documento DE 202 04 679 U1. Los accionamientos de tales dispositivos hacen que los generadores solares sigan al sol en la dirección azimutal y/o de elevación de tal manera, que sobre el generador solar siempre incida la máxima radiación solar posible. Las instalaciones conocidas, que posibilitan un seguimiento en la dirección azimutal y/o de elevación presentan, por ejemplo, en el extremo de un mástil de soporte una corona de giro para el ajuste del azimut (dirección Este-Oeste) y una varilla de posicionamiento de longitud variable para el ajuste de la elevación (inclinación). Tales instalaciones o seguidores están unidos de manera eficaz con un control o regulación, que controla el seguidor o sus elementos de accionamiento de tal manera, que el generador solar siempre está orientado hacia el punto más iluminado del cielo. Tales controles se construyen como aparatos independientes y funcionan de manera autárquica. Un ejemplo de un control de este tipo se describe en el documento DE 100 43 525 A1, que describe un dispositivo para reajustar una planta de energía solar según la posición actual del sol, utilizándose como sensores células solares. La figura 2A muestra a modo de ejemplo una construcción conocida de una planta de energía solar que realiza un seguimiento. La planta de energía solar comprende al menos un generador 116 solar, que comprende una pluralidad de módulos 102 solares, que al recibir luz del sol 104 generan energía eléctrica, por ejemplo, en forma de una corriente continua. Los módulos 102 solares están montados sobre un seguidor 100. A través de un accionamiento del seguidor 100, no mostrado en la figura 2A se posibilita el desplazamiento del generador 116 solar respecto a los ejes 108 y 110, pudiendo estar montado por ejemplo el accionamiento sobre un mástil 106. Mediante el accionamiento se posibilita que el generador 116 solar siga al sol 104 a lo largo del día. En el enfoque habitual, mostrado en la figura 2A a modo de ejemplo, adicionalmente al generador 116 solar está prevista la unidad 123 de control para el seguidor 100, que en el ejemplo mostrado está dispuesta en el seguidor 100, que también soporta los módulos 102 solares. Sin embargo, la unidad 123 de control también puede estar prevista en otro lugar, separada del seguidor 100. La unidad 123 de control comprende un sensor o detector 114, que en función de la luz que incide sobre el mismo genera una señal de intensidad, que se proporciona a un control integrado en la unidad de control, que a su vez transmite una señal de control al accionamiento 125 del seguidor 100, para garantizar una orientación óptima del generador 116 solar hacia el punto más iluminado en el cielo. El seguidor 100 comprende además del accionamiento también el mástil 106. La planta de energía solar comprende además un inversor 118 que a través de una unión 120 mostrada de manera esquemática en la figura 2A recibe la corriente continua generada por el generador 116 solar. El inversor 118 comprende un dispositivo de conversión CC/CA, para convertir la corriente continua recibida en una corriente alterna. La corriente alterna generada se vuelca a una salida 122 del inversor 118, mostrada de manera esquemática. En la figura 2B se representa de manera esquemática la disposición mostrada en la figura 2A, y tal como puede observarse, el sensor 114 genera una señal de sensor, que a través de la unión 124 de señal de sensor se proporciona a una unidad 123 de control. La unidad 123 de control genera una señal de control para el accionamiento 125 (motor) del seguidor 100, que se transmite a través de la unión 124 de señal de control. Además se muestran el generador 116 solar y el inversor 118, que están unidos a través de la línea 120 eléctrica. El inversor 118 vuelca a través de la línea 122 una corriente alterna. La disposición habitual descrita en la figura 2, según el cual se utilizan elementos 116 y 118 ó 114, 123 y 125 separados, es ventajosa en la medida en que la regulación o el control 123 puede funcionar independientemente del resto del sistema, y así puede hacerse funcionar con diferentes módulos solares e inversores. La desventaja de este modo de proceder consiste en que en este caso, debido a la pluralidad de elementos se producen costes comparativamente elevados, y además, por el funcionamiento independiente del control 114 o la regulación del seguidor y el control o regulación del inversor 118 no existe la posibilidad de una conexión de ambas regulaciones. Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención se basa en el objetivo de posibilitar un control/regulación mejorados de una planta de energía solar con seguimiento evitando costes innecesarios. Este objetivo se soluciona mediante un inversor según la reivindicación 1. La presente invención proporciona además una planta de energía solar, que utiliza el inversor según la invención. 2 ES 2 367 841 T3 La presente invención proporciona un inversor para convertir la corriente continua suministrada por un generador solar en una corriente alterna, presentando el generador solar un accionamiento, que posibilita una orientación del generador solar en una dirección deseada, estando integrado en el inversor un control, que proporciona una señal de control para el accionamiento del generador solar, para provocar que el generador solar realice un seguimiento. Según un primer ejemplo de realización preferido el inversor comprende además al menos un sensor, que genera una señal de intensidad en función de la luz que incide sobre el sensor, en el que el control recibe la señal de intensidad y en el que, basándose en la señal de intensidad proporciona la señal de control, presentando el inversor además una salida de señal de control, a la que el control aplica la señal de control. Según otro ejemplo de realización preferido el inversor comprende una entrada de señal de sensor para recibir una señal de intensidad, que genera un sensor externo en función de la luz que incide sobre el sensor, estando conectado el control con la entrada de señal de sensor, para recibir la señal de intensidad y para, basándose en la señal de intensidad generar la señal de control, presentando el inversor además una salida de señal de control, a la que el control aplica la señal de control. Preferiblemente, en el caso del sensor externo se trata de un sensor colocado en el seguidor. Alternativamente el sensor externo puede estar formado por uno o varios módulos solares del generador solar. Preferiblemente el inversor comprende una unidad de control, que, por ejemplo, comprende un procesador, que controla la conversión de la corriente continua en la corriente alterna, estando integrado el control para la generación de la señal de control para el accionamiento del módulo solar en esta unidad de control. El enfoque según la invención, de integrar la regulación/el control para el seguidor en el inversor es ventajoso, porque de este modo se obtiene un gran ahorro en los costes, porque el inversor puede realizar esta tarea adicional con un esfuerzo adicional mínimo. En particular, se suprimen los costes adicionales para una carcasa adicional, una alimentación de corriente adicional, una interfaz adicional para el intercambio de datos, un procesador adicional y similar. Además, según la invención, mediante la combinación de ambas regulaciones se eleva considerablemente el comportamiento/rendimiento de todo el sistema de la planta de energía solar. Además aumenta la eficacia total de la planta de energía solar con seguimiento, puesto que se suprimen las pérdidas eléctricas del control adicional. A continuación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos se explican con más detalle configuraciones preferidas de la presente invención. Muestran: las figuras 1A y 1B un ejemplo de realización de una planta de energía solar con seguimiento, que presenta un inversor según la invención; y las figuras 2A y 2B un ejemplo de una planta de energía solar habitual con seguimiento. La figura 1A muestra una representación esquemática de una planta de energía solar que, de manera similar a la figura 2, comprende un generador 116 solar, que presenta una pluralidad de módulos 102 solares y está fijado al seguidor 100. Mediante un accionamiento no mostrado en la figura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Inversor para convertir la corriente continua obtenida de un generador (116) solar en una corriente alterna, presentando el generador (116) solar un accionamiento, que posibilita una orientación del generador (116) solar en una dirección deseada, caracterizado porque en el inversor (200) está integrado un control (204), que proporciona una señal de control para el accionamiento del generador (116) solar, para provocar que el generador (116) solar siga al sol (104). 2. Inversor según la reivindicación 1, con: al menos un sensor (206), que genera una señal de intensidad en función de la luz que incide sobre el sensor (206), en el que el control (204) recibe la señal de intensidad y en el que, basándose en la señal de intensidad proporciona la señal de control, y una salida (212) de señal de control, a la que el control (204) aplica la señal de control. 3. Inversor según la reivindicación 1, con: una entrada (210) de señal de sensor para recibir una señal de intensidad, que genera un sensor (206) externo en función de la luz que incide sobre el sensor, estando unido el control (204) con la entrada (210) de señal de sensor, para recibir la señal de intensidad y para, basándose en la señal de intensidad, generar la señal de control; y una salida (212) de señal de control, a la que el control (204) aplica la señal de control. 4. Inversor según la reivindicación 3, en el que el sensor (206) externo está dispuesto en el generador (116) solar, o en el que el sensor externo está formado por uno o varios módulos (102) solares del generador (116) solar. 5. Inversor según una de las reivindicaciones 1 a 4, con: una entrada (216) de corriente continua para recibir la corriente continua generada por el generador (116) solar; un circuito (202) de conversión, que está unido con la entrada (216) de corriente continua, para convertir la corriente continua en una corriente alterna; y una salida (218) de corriente alterna, que está unida con el circuito (202) de conversión, para emitir la corriente alterna. 6. Inversor según una de las reivindicaciones 1 a 5, con una unidad de control, que controla la conversión de la corriente continua en la corriente alterna, estando integrado el control (204) para la generación de la señal de control para el accionamiento del generador (116) solar en la unidad de control. 7. Planta de energía solar, con: un generador (116) solar; y ES 2 367 841 T3 un inversor según una de las reivindicaciones 1 a 6. ES 2 367 841 T3 6 ES 2 367 841 T3 7

 

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