Sistema de gestión de energía eléctrica que incluye una fuente de alimentación eléctrica, de una fuente de energía renovable y de un convertidor de potencia.

Sistema de gestión de energía eléctrica que incluye:

- una fuente de alimentación eléctrica,

- una fuente de energía renovable,

- un convertidor de potencia que incluye una entrada, un módulo (12) rectificador conectado a dicha entrada, un bus continuo de alimentación conectado al módulo (12) rectificador, un módulo (13) ondulador conectado al bus continuo de alimentación y de una salida conectada al módulo (13) ondulador,

caracterizado porque:

- la fuente de alimentación eléctrica y la fuente de energía renovable están conectadas en paralelo a la entrada del convertidor de potencia,

- el sistema incluye unos primeros medios de selección dispuestos para conectar la entrada del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, o bien a la fuente de energía renovable,

- el sistema incluye unos segundos medios de selección dispuestos para conectar la salida del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, o bien a un sistema de acumulación de energía eléctrica,

- el sistema incluye unos medios de sincronización de los primeros medios de selección y de los segundos medios de selección que funcionan según unas reglas de funcionamiento preestablecidas.

Sistema de gestión de energía eléctrica que incluye una fuente de alimentación eléctrica, de una fuente de energía renovable y de un convertidor de potencia Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a un sistema de gestión de energía eléctrica que consta de una fuente de alimentación eléctrica, tal que por ejemplo la red de distribución eléctrica, una fuente de energía renovable, tal que por ejemplo unos paneles fotovoltáicos, un convertidos de potencia y un sistema de acumulación de energía eléctrica, tal que por ejemplo unas baterías de un vehículo eléctrico.

Estado de la técnica

En una residencia conectada a la vez a una fuente de alimentación eléctrica denominada clásica, es decir una red de distribución eléctrica y a una fuente de energía renovable tal como unos paneles fotovoltáicos y dotada de un borne de recarga de un vehículo eléctrico, es necesario un primer convertidor para convertir la energía eléctrica proporcionada por los paneles fotovoltáicos a fin de inyectarla en la red de distribución eléctrica y es necesario un segundo convertidor para convertir la energía eléctrica que procede de la red de distribución eléctrica para recargar las baterías de un vehículo eléctrico enchufado a una toma eléctrica adaptada. El empleo de dos convertidores distintos para desempeñar las dos funciones resulta ser una solución particularmente aparatosa. Además, los dos convertidores deben estar configurados específicamente para realizar su función.

El objetivo de la invención es por tanto proponer un sistema de control que permita gestionar la distribución eléctrica entre una fuente de alimentación eléctrica clásica, tal que por ejemplo una red de distribución eléctrica, una fuente de energía renovable, tal que por ejemplo unos paneles fotovoltáicos, y un sistema de acumulación de energía, tal que por ejemplo las baterías de un vehículo eléctrico, siendo dicho sistema de control simple, fiable, poco aparatoso y realizable a partir de componentes estándar.

Además, se identifica el documento WO 2011/019855 A1. Trata sobre un sistema de carga que obtiene energía de manera extraíble de una fuente de alimentación, que comprende: una configuración de suministro de electricidad, una configuración de entrada de electricidad y una configuración de almacenamiento de energía, unos procedimientos de aprovisionamiento del almacenamiento de energía, el sistema de carga y los dispositivos de cargador para vehículos eléctricos.

Descripción de la invención Este objetivo se alcanza con un sistema de gestión de energía eléctrica que consta de:

- una fuente de alimentación eléctrica, -una fuente de energía renovable, -un convertidor de potencia que consta de una entrada, un módulo rectificador conectado a dicha entrada, un bus continuo de alimentación conectado al módulo rectificador, un módulo ondulador conectado al bus continuo de alimentación y una salida conectada al módulo ondulador, caracterizado por que:

- la fuente de alimentación eléctrica y la fuente de energía renovable están conectadas en paralelo a la entrada del convertidor de potencia, -el sistema consta de unos primeros medios de selección dispuestos para conectar la entrada del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, bien a la fuente de energía renovable, -el sistema consta de unos segundos medios de selección dispuestos para conectar la salida del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, bien a un sistema de acumulación de energía eléctrica, -el sistema consta de unos medios de sincronización de los primeros medios de selección y de los segundos medios de selección que funcionan según unas normas de funcionamiento preestablecidas.

Según una particularidad, los primeros medios de selección constan de un primer contactor y los segundos medios de selección constan de un segundo contactor.

Ventajosamente, el sistema consta de un filtro de salida conectado a la salida del convertidor y al segundo contactor.

Ventajosamente, el sistema consta de un transformador conectado al primer contactor y de un filtro de entrada conectado al transformador y a la fuente de alimentación eléctrica.

Ventajosamente, el sistema consta de un convertidor de tipo"elevador" (boost en inglés) conectado entre el módulo rectificador y el bus continuo de alimentación.

Según la invención, la fuente de alimentación eléctrica es la red de distribución eléctrica.

Según la invención, la fuente de energía renovable está constituida por paneles fotovoltáicos o al menos por una turbina eólica.

Según la invención, el sistema de acumulación energía está constituido por las baterías de un vehículo eléctrico.

Breve descripción de las figuras Otras características y ventajas se pondrán de manifiesto en la siguiente descripción detallada con referencia a un modo de realización que se proporciona a modo de ejemplo y que se representa en los dibujos adjuntos, en los que la figura 1 representa el sistema de gestión de energía según la invención.

Descripción detallada de al menos un modo de realización El sistema de gestión de energía eléctrica de la invención consta de una fuente de alimentación eléctrica clásica, por ejemplo la red R de distribución eléctrica, una fuente de energía renovable, por ejemplo unos paneles fotovoltáicos PV o una turbina eólica, y permite proponer diferentes configuraciones de funcionamiento en una residencia dotada de una toma eléctrica diseñada para conectarse a un sistema de acumulación de energía eléctrica por ejemplo tales como las baterías de un vehículo eléctrico VE.

En el resto de la descripción se considerará que la fuente de alimentación eléctrica es la red R de distribución eléctrica, que la fuente de energía renovable está constituida por paneles fotovoltáicos PV y que el sistema de acumulación de energía eléctrica está formado por las baterías de un vehículo eléctrico VE. A partir de estos distintos constituyentes, a continuación se presentan las diferentes configuraciones de funcionamiento:

- la red R de distribución eléctrica puede estar conectada a las baterías del vehículo eléctrico VE para recargarlas;

- los paneles fotovoltáicos PV pueden estar conectados a la red R de distribución eléctrica para volver a inyectar la energía eléctrica producida en la red -los paneles fotovoltáicos PV pueden estar conectados a las baterías del vehículo eléctrico VE para recargarlas.

Estas tres configuraciones de funcionamiento pueden obtenerse mediante el sistema de gestión de energía eléctrica de la invención. El sistema de gestión de energía eléctrica de la invención consta para ello de un convertidor de 25 potencia común utilizado a la vez para gestionar la carga de las baterías del vehículo eléctrico procedente de la red o de los paneles fotovoltáicos o para volver a inyectar la energía suministrada por los paneles fotovoltáicos. El convertidor de potencia se emplea de este modo:

- en modo cargador, cuando los paneles fotovoltáicos o la red de distribución eléctrica se emplean para cargar las baterías del vehículo eléctrico o;

- en modo de regeneración de energía, cuando los paneles fotovoltáicos PV vuelven a inyectar la energía eléctrica producida hacia la red R de distribución eléctrica.

Por defecto, el sistema está por ejemplo, en modo cargador, en el que la red de distribución eléctrica está conectada a la toma de recarga del vehículo eléctrico, con vistas a recargar sus baterías cuando este está enchufado.

Con referencia a la figura 1, un convertidor de potencia consta de:

-Una entrada que consta de al menos dos líneas ln1, ln2 de entrada.

- Un módulo 12 rectificador conectado a la entrada y diseñado para rectificar una tensión alterna. Este módulo 12 rectificador utiliza ventajosamente unos diodos que son más baratos y fiables que unos tiristores. Esta tensión rectificada puede filtrarse para obtener una tensión continua.

- Un bus continuo de alimentación conectado al módulo rectificador y compuesto de una línea 10 positiva y de una 40 línea 11 negativa, sobre las que se puede aplicar la tensión continua.

- Un condensador de bus Cb habitualmente utilizado para mantener constante la tensión Vdc del bus continuo de alimentación. Este condensador de bus Cb está conectado entre la línea 10 positiva y la línea 11 negativa del bus.

- Un módulo 13 ondulador conectado a la salida del bus continuo de alimentación. En modo cargador, el módulo 45 13 ondulador desempeña la función de convertidor "buck" sincronizado... [Seguir leyendo]

1. Sistema de gestión de energía eléctrica que incluye:

- una fuente de alimentación eléctrica, -una fuente de energía renovable, -un convertidor de potencia que incluye una entrada, un módulo (12) rectificador conectado a dicha entrada, un bus continuo de alimentación conectado al módulo (12) rectificador, un módulo (13) ondulador conectado al bus continuo de alimentación y de una salida conectada al módulo (13) ondulador, caracterizado porque:

- la fuente de alimentación eléctrica y la fuente de energía renovable están conectadas en paralelo a la entrada del convertidor de potencia, -el sistema incluye unos primeros medios de selección dispuestos para conectar la entrada del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, o bien a la fuente de energía renovable, -el sistema incluye unos segundos medios de selección dispuestos para conectar la salida del convertidor de potencia, bien a la fuente de alimentación eléctrica, o bien a un sistema de acumulación de energía eléctrica, -el sistema incluye unos medios de sincronización de los primeros medios de selección y de los segundos medios de selección que funcionan según unas reglas de funcionamiento preestablecidas.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los primeros medios de selección incluyen un primer contactor (Ct1) y porque los segundos medios de selección incluyen un segundo contactor (Ct2) .

3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque incluye un filtro (14) de salida conectado a la salida del 20 convertidor y al segundo contactor (Ct2) .

4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un transformador (15) conectado al primer contactor (Ct1) y de un filtro (16) de entrada conectado al transformador y a la fuente de alimentación eléctrica.

5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un convertidor (17) de tipo "elevador" conectado entre el módulo (12) rectificador y el bus continuo de alimentación.

6. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación eléctrica es la red (R) de distribución eléctrica.

7. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de energía renovable está constituida por paneles fotovoltáicos (PV) o al menos por una turbina eólica.

8. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de acumulación de energía está constituido 30 por las baterías de un vehículo eléctrico (VE) .