INVERSORES DE FREQUÊNCIA ISOLADOS COM TRANFORMADOR EM ALTA FREQUÊNCIA UTILIZANDO O CONVERSOR DIRETO (FORWARD) E OUTRAS TOPOLOGIAS

Imagem meramente ilustrativa.

O que é

A energia produzida nos painéis fotovoltaicos requer a utilização de um inversor para que possa ser transferida para a rede de distribuição de energia elétrica e assim alimentar as residências e as indústrias. Todas as topologias propostas nesta patente têm a mesma finalidade de transferir energia de painéis fotovoltaicos e outras fontes CC para a rede de distribuição de energia elétrica CA, mas a complexidade dos inversores aumenta à medida que a potência que se deseja transferir aumenta. As topologias propostas apresentam isolação galvânica, o que é indispensável em algumas tecnologias de painéis fotovoltaicos, além de ser um fator importante para aumentar a segurança da instalação elétrica. Essa isolação é obtida utilizando transformadores operando em alta frequência e, por isso, não implica em um aumento significativo do peso e volume do inversor em relação às topologias não isoladas.

A presença do transformador permite que a associação de poucos painéis fotovoltaicos, baixa tensão do arranjo, possam ser conectados na rede de distribuição que opera com tensão mais elevada, essa característica das topologias propostas torna atrativa sua utilização como microinversores. É importante salientar que as topologias de inversores propostas utilizam poucos componentes quando comparadas a outras soluções presentes no mercado que possuem transformadores em alta frequência, e requer uma lógica de acionamento simples quando comparada com outras topologias isoladas. A utilização dessas topologias para microinversores representa uma solução de baixo custo, peso e volume quando comparada com dispositivos semelhantes com isolação galvânica. A integração da etapa de elevação de tensão com a saída inversora na configuração unfolding permite o desenvolvimento de um microinversor compacto e com poucos interruptores de potência, proporcionando assim, simplicidade no circuito de acionamento e na estratégia de controle.

Benefícios / Vantagens

Vantagens das topologias propostas em comparação com inversores comerciais com isolação galvânica:

  • Inversor com isolação galvânica com baixo peso e volume;
  • Reduzido número de componentes do circuito de potência;
  • Reduzido número de interruptores de potência e baixa complexidade dos drives de acionamentos devido à disposição dos interruptores;
  • Integração da etapa elevadora de tensão com a etapa inversora, o que torna atrativo para utilização como microinversor, pois não requer um conversor elevador de tensão e outro inversor de tensão.
Disponível para

Licenciamento

INFORMAÇÕES DA PATENTE

NÚMERO: BR1020160216680

STATUS: Depositada em 21/09/2016

TITULARES: Universidade Federal do Paraná

AUTORES: João Américo Vilela Junior e Giovanna Marchioro Repp.

CLASSIFICAÇÃO INPI: H – Eletricidade

PALAVRAS-CHAVE: Geração fotovoltaica, Microgeração fotovoltaica, Inversores isolados

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