Investigadores en electrónica de potencia del Grupo de Investigación en Electrónica de Potencia de TalTech de Estonia y la Start-Up Ubik Solutions han desarrollado un dispositivo híbrido todo en uno que integra un microinversor y un optimizador de potencia.
El llamado Optiverter fue concebido en 2016 para aplicaciones en instalaciones fotovoltaicas de tamaño pequeño y mediano y finalmente se desarrolló como un prototipo. Sin embargo, sus creadores dijeron que planean lanzar la producción comercial en un futuro próximo.
El dispositivo se basa en un control multimodal patentado con enlace de corriente continua variable y un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) tolerante a las sombras, que se dice que ofrece un rango de voltaje de entrada que puede ser hasta tres veces más amplio que los microinversores comerciales.
“El MPPT tolerante a las sombras mantiene al Optiverter funcionando donde otros simplemente no pueden, lo que le permite recoger hasta un 30% más de energía que la de un microinversor tradicional”, dijo el grupo de investigación.
El dispositivo plug-and-play combina la ventana de voltaje MPPT ultra ancha de los optimizadores de potencia fotovoltaica con la conectividad directa de CA y la seguridad inherente de los microinversores fotovoltaicos, afirman los investigadores en el artículo “Solar Optiverter—A Novel Hybrid Approach to the Photovoltaic Module Level Power Electronics”, publicado recientemente en IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Según el investigador principal, Dmitri Vinnikov, el microinversor/optimizador puede utilizarse con todos los paneles fotovoltaicos de 60 y 72 células con potencias de hasta 350 W. Dijo que los principales beneficios del Optiverter son el pequeño número de componentes y la simplicidad general de realización, que puede ayudar a resolver importantes cuestiones de los sistemas fotovoltaicos de electrónica de potencia a nivel de módulo (MLPE), como los costos por vatio y la fiabilidad. También afirmó que el dispositivo puede suministrar energía en condiciones severas de sombra, cuando los microinversores no logran captar la energía debido a su limitada gama de regulación del voltaje de entrada.
El producto se basa en un convertidor DC-DC resonante multimodo, casi de fuente Z (qZSSRC), que es responsable del MPPT y de la coincidencia de voltaje entre los módulos fotovoltaicos y los enlaces DC de alto voltaje.
“Dependiendo de las condiciones de funcionamiento del módulo fotovoltaico, el qZSSRC puede presentar el modo de refuerzo o el modo buck, manteniendo así una alta eficiencia dentro del rango ultra amplio de voltaje de entrada en los diferentes niveles de potencia de salida”, dijeron los investigadores.
Sin embargo, la topología del qZSSRC no es la única opción, ya que también podrían utilizarse otras topologías de convertidor DC-DC con un rendimiento comparable. Además, el dispositivo cuenta con puertas de comunicación y cableado incorporados.
“Las tecnologías están patentadas y hay pilotos en cuatro países”, dijo el equipo de investigación.
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