Tecnica di Commutazione Full Integrity

Quando si alimenta un carico con una fonte di energia rinnovabile garantendo al contempo il backup della rete, un'alternativa a un inverter collegato alla rete è un commutatore di fonte di alimentazione. Lo svantaggio di questo approccio è un degrado della qualità dell'alimentazione a causa di un'interruzione o distorsione dell'onda sinusoidale a seguito della commutazione. Ciò che viene qui proposto è un metodo per mantenere la piena integrità di una doppia fonte di alimentazione CA implementando una sofisticata commutazione tra un inverter di potenza e la rete elettrica.

Il funzionamento generale del sistema del commutatore è semplice: una volta che il pacco batteria contiene una carica elettrica sufficiente, l'inverter viene attivato e il commutatore si posiziona automaticamente in modalità "batteria", consentendo all'inverter di alimentare il 100% del carico di uscita CA. Una volta che la carica del pacco batterie diventa troppo bassa per fornire energia all'inverter, l'inverter viene disattivato e il commutatore si posiziona automaticamente in modalità "rete", consentendo invece di alimentare l'intero carico di uscita CA dalla rete elettrica. La commutazione automatica tra inverter e rete viene eseguita senza interruzione o distorsione dell'onda sinusoidale.

Per creare questo commutatore, due relè a stato solido sono configurati come un singolo selettore. Questo selettore e l'inverter sono controllati da una speciale tecnica firmware che è responsabile del mantenimento dell'integrità della forma d'onda. Quando il commutatore passa dalla modalità "rete" alla modalità "batteria", il controller attende che la tensione istantanea della rete attraversi il livello 0V nel suo percorso verso il lato positivo dell'onda. Una volta che ciò accade, il commutatore cambia di modalità e l'inverter viene attivato, partendo dal livello 0V e proseguendo verso il lato positivo dell'onda. Una volta che ciò accade, il commutatore cambia di modalità e l'inverter viene attivato, partendo dal livello 0V e proseguendo verso il lato positivo dell'onda. D'altra parte, quando il commutatore passa dalla modalità "batteria" alla modalità "rete", viene utilizzato un metodo più complesso. Il controller comanda all'inverter di eseguire due "variazioni di frequenza" che sono essenzialmente lievi variazioni di frequenza rispetto al valore di frequenza nominale.

Un burst di frequenza è un valore di frequenza leggermente superiore a quello nominale e l'altro è un valore di frequenza leggermente inferiore rispetto al nominale. Sia le frequenze più alte che quelle più basse sono tuttavia all'interno dell'intervallo di tolleranza di frequenza della rete. Durante le variazioni di frequenza, il controller attende che l'onda sinusoidale dell'inverter e l'onda sinusoidale della rete si sincronizzino. Il controller sa che le onde sono sincronizzate quando sono entrambe all'incrocio 0V nel loro cammino verso il lato positivo dell'onda. A questo punto il commutatore cambia modalità e l'inverter viene disattivato.