PT2457258E - Circuito de derivação e de proteção para um módulo solar e método para o controlo de módulo solar - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

CIRCUITO DE DERIVAÇÃO E DE PROTEÇÃO PARA UM MÓDULO SOLAR E MÉTODO PARA O CONTROLO DE MÓDULO SOLAR A presente invenção relaciona-se com o campo da tecnologia da energia solar, e em particular com um circuito de derivação e de proteção para um módulo solar, bem como com um método de controlo de um módulo solar com derivação por um elemento de derivação.

No funcionamento de módulos solares, ocorrem várias situações em que, ou os módulos solares não funcionam mais no ponto ideal de funcionamento, ou em que podem ocorrer danos nos módulos solares devido a condições internas ou externas. Além disso, podem surgir situações em que os módulos solares representam um perigo para o seu meio ambiente.

No caso de uma ligação em série de células solares, no caso de uma iluminação não homogénea/sombreamento parcial ou até mesmo no caso de diferentes propriedades das células solares, em particular, da corrente de curto-circuito, surge o problema de que, por um lado, as células em questão determinam o fluxo de corrente no circuito global, e por outro lado, a tensão presente nas referidas células irá inverter-se, isto é, vão transformar-se em carga e, no pior caso, podem ser danificadas.

Independentemente da causa real da referida inversão de tensão, os termos "sombreamento" ou "evento de sombreamento" serão utilizados abaixo. Uma medida conhecida para evitar danos consiste em utilizar os chamados díodos de derivação, que geralmente são comutados, dentro de um módulo solar, em paralelo aos subgrupos de, por exemplo, 16 a 24 células solares cristalinas. Em funcionamento normal, os díodos de derivação são polarizados de modo inverso. Em caso de sombreamento parcial, os díodos de derivação são polarizados positivamente e assumem a corrente de fase causada pelas células não sombreadas. Neste caso, a tensão do ponto de funcionamento ao longo do segmento em questão do gerador solar diminui a partir do funcionamento normal aproximadamente +8 V a 12 V (assumindo uma tensão MPP de 16 a 24 células) para a tensão positiva do díodo de derivação, ou seja, aproximadamente -0,4 V a -0,6 V. O valor máximo de corrente através do díodo de derivação depende da tecnologia de células e do tamanho das células, sendo também possível que a corrente máxima ascenda a 8,5 A, com células de silício possuindo áreas superficiais de 156 mm x 156 mm, conforme são comuns hoje em dia. Devido às maiores áreas de superfície das células e aos fatores de maior eficiência das células solares utilizadas, correntes ainda mais elevadas, no intervalo de mais de 10 A, são esperadas para o futuro.

Os díodos de derivação utilizados são tipicamente díodos pn de silício comerciais, mas também díodos Schottky, desenvolvimentos mais recentes também empregam MOFETs como elementos de derivação ativos.

No funcionamento normal, ou seja, sem qualquer sombreamento, os díodos de derivação quase não provocam qualquer perda, uma vez que são inversamente polarizados, e visto que poucas correntes inversas fluem através deles. No caso de sombreamento, no entanto, toda a corrente provocada pelos módulos que são conectados em série e não são sombreados pode fluir através do díodo de derivação. Em conformidade com a sua tensão positiva e corrente, resultará uma dissipação de potência de vários watts por díodo, que, no caso de o sombreamento persistir por um período relativamente longo de tempo, levará a um aquecimento intenso do componente. O aquecimento irá afetar negativamente os componentes do módulo circundantes, tais como a caixa de ligação, o cabo de ligação ou a estrutura modular, e no pior dos casos os componentes ou o díodo de derivação serão eles próprios danificados. 0 documento DE 10 2005 036 153 B4 propõe a substituição do díodo por um dispositivo ativo, a saber, um MOSFET de baixa resistência, que vai ser ativado em caso de sombreamento. Com esta medida, qualquer dissipação de energia que possa surgir ainda pode ser reduzida em, por exemplo, um fator de 20 ou mais, o que elimina os problemas de sobreaquecimento acima mencionados. Com esta abordagem, o objetivo é o de proporcionar um circuito ou um componente que seja de terminal compatível com díodos convencionais, ou seja, também tenha apenas dois terminais. No entanto, isto leva ao problema de que, em caso de sombreamento, somente a queda de tensão muito baixa através do elemento de derivação ativo estará disponível para o controlo do elemento de derivação, de modo que, em conformidade com os ensinamentos do documento DE 10 2005 036 153 B4, um circuito de carga será adicionalmente previsto, que está disposto em ligação com um circuito de isolamento, de modo a converter a tensão disponível, que está dentro da gama dos milivolts, numa tensão de controlo apropriada na gama de 10 a 15 V. Assim, esta abordagem envolve uma grande quantidade de esforço em termos de engenharia do circuito, em particular em ligação com a realização do circuito de carga, por exemplo sob a forma de um estrangulamento ou transdutor inverso ou na aplicação como uma bomba de carga de baixa tensão. Isto torna mais complicada e mais cara a realização de um circuito de derivação e de proteção ativo como um circuito integrado.

Além disso, os módulos solares têm a propriedade de produzirem tensão elétrica, desde que estejam irradiados, o que significa que eles não podem ser desligados. Isto implica medidas de precaução especiais em termos da instalação e manutenção. O que também é problemático é a frequência de uma alta tensão do gerador solar, de várias centenas de volts, no caso de uma casa com um gerador solar montado no telhado pegar fogo.

Os módulos solares comerciais não têm a possibilidade de serem desligados. 0 documento acima mencionado DE 10 2005 036 153 B4 sugere a utilização do elemento de derivação ativo também para desligar e/ou ligar de modo direcionado o módulo através de um sinal de controlo externo. Uma outra abordagem para desligar geradores solares é proposta pela empresa Aixcon (www.aixcon.de) com o sistema "ebreak", de acordo com o qual todo o gerador solar será submetido a curto-circuito, em caso de emergência, através de um único comutador, por exemplo, um tiristor. No entanto, isto não resolve o problema fundamental, uma vez que esta abordagem só comuta para um estado livre de tensão as linhas que continuam por trás desta unidade, mas uma alta tensão irá novamente surgir quando a ligação do módulo no telhado for separada. A possibilidade geral de desligar os módulos solares individuais de forma direcionada por meio de um sinal externo é também descrita no documento DE 10 2006 060 815 Ai, que representa tanto o curto-circuito dos módulos solares como a separação da ligação em série, sem dar detalhes de uma implementação. A solução ali sugerida, utilizando um comutador de série, é desvantajosa uma vez que o referido comutador de série será adaptado para a tensão máxima do sistema em termos da sua capacidade de suporte de tensão, por exemplo de até 1000 V, uma vez que com uma ligação em série de vários módulos não pode ser assegurado que todos os comutadores se abram de forma síncrona. Um tal comutador é caro e irá invariavelmente produzir uma grande dissipação de energia, devido à sua resistência relativamente elevada em ligação, o que conduzirá aos problemas descritos acima no que diz respeito à geração de calor e ao risco de danos que lhe estão associados. A solução utilizando um comutador paralelo apresenta também as desvantagens acima mencionadas da disposição dispendiosa da tensão de alimentação que pode ser utilizada, e ainda tem a desvantagem de um funcionamento em curto-circuito do módulo aumentar a probabilidade de danos causados pelos designados "hotspots". 0 desligamento de um módulo solar através de um comutador paralelo também é mencionado no documento acima mencionado DE 10 2005 036 153 B4 do Requerente. O documento EP 2 256 822 Al, que constitui um documento nos termos do Artigo 54 (3) EPC, descreve um sistema de circuito para um sistema de energia solar que consiste em pelo menos um elemento fotovoltaico e duas ligações para cada linha de alimentação de um consumidor. O sistema de circuito compreende uma derivação, a qual está disposta entre as duas ligações antes das linhas de alimentação e apresenta, pelo menos, um mecanismo de comutação para fechar pontos de contacto, em que em cada uma das duas linhas de alimentação pelo menos um outro mecanismo de comutação está disposto de modo a abrir os pontos de contacto. O pelo menos um mecanismo de comutação na derivação e os mecanismos de comutação adicionais que se encontram em cada linha de alimentação do sistema fotovoltaico são dispostos e são acionados em conjunto por meio de um acoplamento de tal maneira, que mediante o acionamento do sistema de comutação, é primeiramente aberto o ponto de contacto do pelo menos um mecanismo de comutação em cada uma das duas linhas de alimentação, e, em seguida, os pontos de contacto do pelo menos um mecanismo de comutação, que está localizado na derivação, são fechados, com um tempo de atraso. O documento DE 10 2007 032 605 Al descreve um sistema fotovoltaico que possui, pelo menos, um elemento fotovoltaico, em particular, com uma pluralidade de elementos fotovoltaicos eletricamente interligados, assim como linhas de ligação elétricas para o fornecimento de energia elétrica, em que o fluxo de corrente e/ou a tensão e/ou a ligação elétrica são controláveis em, pelo menos, um elemento fotovoltaico e/ou dentro de, pelo menos, um elemento fotovoltaico e/ou entre uma pluralidade de elementos fotovoltaicos.

Por conseguinte, a presente invenção tem por objetivo proporcionar um circuito de derivação e de proteção melhorado para um módulo solar, bem como um método melhorado para o controlo de um módulo solar, que é derivado por um elemento de derivação.

Este objetivo é conseguido através de um circuito de derivação de acordo com a reivindicação 1, bem como através de um método de acordo com a reivindicação 10.

De acordo com uma forma de realização, o circuito de derivação e de proteção para um módulo solar numa ligação em série de uma pluralidade de módulos solares pode ter: uma entrada para ligação do módulo solar; uma saída; um elemento de derivação ligado em paralelo à saída; e um elemento de separação ligado entre a entrada e a saída e configurado para controlar a ligação entre a entrada e a saída; em que o elemento de separação é configurado para controlar uma ligação entre a entrada e a saída em dependência do facto de o módulo solar associado ao circuito estar completamente ou parcialmente sombreado, ou se o módulo solar associado ao circuito ter de ser ligado ou desligado.

De acordo com uma forma de realização, o sinal de controlo provoca uma interrupção da ligação, normalmente fechada, entre a entrada e a saída, quando o módulo solar associado ao circuito está completamente ou parcialmente sombreado, ou quando o módulo solar associado ao circuito tem de ser desligado. Da mesma forma, o circuito pode ser configurado para fazer com que uma ligação normalmente aberta entre a entrada e a saída seja estabelecida quando o módulo solar associado ao circuito tem de ser ligado. De acordo com formas de realização, o circuito pode ser acoplado ao módulo solar de tal modo, que uma interrupção da ligação pelo elemento de separação provoca uma operação em circuito aberto do módulo solar. 0 circuito pode apresentar quer um terminal do sinal de controlo para receber o sinal de controlo, ou o sinal de controlo pode ser recebido através de uma entrada e/ou salda do circuito. De acordo com uma forma de realização, o circuito inclui um controlador operacionalmente conectado ao elemento de separação e configurado para criar o sinal de controlo. Neste caso, o controlador pode ter um terminal de fonte de alimentação ligado à entrada do circuito. 0 controlador pode ser configurado para determinar, com base nos sinais de energia presentes na entrada e na saída, se o módulo solar associado ao circuito de derivação e de proteção está parcialmente ou completamente sombreado, e para criar o sinal de controlo se for determinado que o módulo solar está completamente ou parcialmente sombreado. Neste caso, pode prever-se acionar o elemento de derivação real por um sinal de controlo, em que também este é criado pelo controlador se for determinado que o módulo solar está completamente ou parcialmente sombreado. 0 controlador pode ainda ser configurado para verificar, quando um estado completamente ou parcialmente sombreado tiver sido determinado, se a situação de sombreamento ainda persistir, de modo a causar a comutação de volta para o estado normal, se a situação de sombreamento não persistir.

De acordo com um aspeto da invenção, o sinal de controlo para estabelecer a ligação normalmente aberta pode ser criado externamente e ser fornecido ao circuito de modo a ligar o módulo solar. Em alternativa, o sinal de controlo para interromper a ligação normalmente fechada, pode ser criado com base num ou mais sinais provenientes de sensores internos e/ou externos de modo a desligar o módulo solar. 0 elemento de separação pode incluir um comutador, por exemplo um transístor ou semelhantes, e o elemento de derivação pode incluir um díodo ou um díodo com um comutador disposto em paralelo.

As formas de realização da invenção proporcionam um método de controlo de um módulo solar que tem derivação por um elemento de derivação, em que o método compreende os seguintes passos: determinar se o módulo solar está completamente ou parcialmente sombreado, ou se é desejado o desligamento do módulo solar; e se for determinado que o módulo solar está completamente ou parcialmente sombreado, ou se tiver de ser desligado, opera-se o módulo solar numa condição de circuito aberto. 0 módulo solar pode fazer parte de uma ligação em série que compreende uma pluralidade de módulos solares, em que o funcionamento do módulo solar em circuito aberto inclui a separação do módulo solar a partir da ligação em série. Além disso, pode ser determinado, com base nos sinais de energia num terminal do módulo solar e com base nos sinais de energia num terminal da ligação em série, se o módulo solar está parcialmente ou totalmente sombreado, em que, para além disso, pode prever-se a verificação, uma vez determinado um estado de sombreamento parcial ou completo, se o referido estado ainda persiste, de modo a voltar a um estado normal, se necessário.

Assim, formas de realização da presente invenção proporcionam uma capacidade desejável de um módulo solar ser desligado ou ligado de forma direcionada através de um sinal de controlo externo ou interno, em que o desligamento autónomo do módulo, no reconhecimento de condições de funcionamento inadmissíveis também é possibilitado.

As formas de realização da invenção proporcionam um circuito de derivação e de proteção para um módulo solar com, pelo menos, um elemento de derivação elétrica cujo trajeto de comutação é ligado em paralelo com os terminais de saída do circuito de derivação e de proteção, em que pelo menos um elemento de comutação elétrica controlável é ligado em série com uma das linhas de interligação entre os terminais de entrada e os terminais de saída do circuito de derivação e de proteção, o referido elemento de comutação elétrica controlável sendo capaz de ser acionado por um circuito de controlo.

De acordo com este aspeto adicional, um MOSFET podem ser empregue como o elemento de comutação. Além disso, a energia que pode ser usada para alimentar o circuito de controlo pode ser fornecida a partir do módulo solar associado e/ou a partir da tensão ao longo do elemento de derivação. Além disso, um acumulador de energia pode ser fornecido para fazer a compensação de uma falha a curto prazo da alimentação. Para o circuito de controlo, um conversor de tensão contínua pode ser fornecido para o fornecimento de uma tensão de alimentação. 0 circuito de derivação e de proteção pode distinguir, por meio de um circuito lógico, entre os estados de funcionamento de "normal" e "sombreado", em que o elemento de comutação é ligado ou desligado em conformidade. Além disso, o comutador pode ser ativado por meio de um sinal de controlo externo para ligar e desligar o módulo. Um elemento de comutação adicional, controlável pode ser conectado em paralelo com o elemento de derivação, em que o elemento de comutação adicional pode ser um MOSFET. 0 circuito lógico para distinguir entre os estados de funcionamento acima mencionados está ainda previsto para ligar e desligar ambos os elementos de comutação em conformidade. Da mesma forma, os comutadores podem ser ativados através de um sinal de controlo externo para ligar ou desligar o módulo. 0 circuito pode ser implementado sob a forma de um circuito integrado.

Outras formas de realização da invenção proporcionam um circuito de derivação e de proteção para um módulo solar com, pelo menos, um elemento de derivação elétrico, que está ligado em paralelo com os terminais de saída do circuito de derivação e de proteção e que pode conduzir a corrente gerada por um módulo solar adicional ligado em série ao módulo solar, ou gerada por uma pluralidade de módulos ligados em série, em que um elemento de separação elétrico controlável, que pode ser controlado por um circuito de controlo, está localizado numa ou ambas as linhas de interligação entre os terminais de entrada e os terminais de saída do circuito de derivação e de proteção.

De acordo com este outro aspeto, um transístor pode ser empregue como elemento de separação, e a energia que pode ser usada para alimentar o controlador pode ser fornecida a partir do conjunto de células solares associado e/ou a partir da tensão ao longo do elemento de derivação. Além disso, um acumulador de energia pode ser fornecido para a alimentação do controlador. De modo semelhante, um conversor de tensão contínua pode ser fornecido para a alimentação de uma tensão de alimentação do controlador. Por meio de um circuito lógico, pode-se distinguir entre os estados de funcionamento "normal" e "sombreado", sendo possível que o elemento de separação seja ligado ou desligado em conformidade. Além disso, o elemento de separação pode ser ativado através de um sinal de controlo externo e/ou interno, e, assim, o módulo pode ser ligado ou desligado. Um díodo pode ser utilizado como elemento de derivação, sendo possível que um elemento de comutação controlável adicional seja conectado em paralelo ao elemento de derivação. Alternativamente, um elemento de comutação pode ser utilizado como o elemento de derivação, o qual é um transístor, por exemplo. Neste caso, os dois elementos de comutação são acionados pelo circuito lógico ou por um sinal de controlo interno e/ou externo para ligar ou desligar o módulo. Novamente, o circuito pode ser implementado sob a forma de um circuito integrado.

Formas de realização da presente invenção serão descritas a seguir com mais pormenor com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Fig. 1 mostra um diagrama de blocos de um circuito de derivação e de proteção de acordo com uma forma de realização da invenção; A Fig. 2 mostra um circuito de derivação e de proteção de acordo com uma forma de realização da invenção; A Fig. 3 mostra um diagrama de blocos de um controlador do circuito da Fig. 2, de acordo com uma forma de realização da invenção; A Fig. 4 mostra um circuito de derivação e de proteção de acordo com uma outra forma de realização da invenção; A Fig. 5 mostra um diagrama de blocos de um controlador do circuito da Fig. 4, de acordo com uma outra forma de realização da invenção; e A Fig. 6 mostra um diagrama de estado para explicar o modo de funcionamento dos controladores das Figs. 3 e 5, para determinar se um estado de sombreamento de um módulo solar persiste.

Na descrição que se segue das formas de realização da invenção, os elementos que são idênticos ou que têm funções idênticas são atribuídos com números de referência idênticos.

As formas de realização da invenção proporcionam um circuito de derivação e de proteção que explora as vantagens dos elementos de comutação ativos para a redução da libertação de calor em caso de sombreamento e para a ativação opcional de módulos solares de uma forma direcionada, mas que ao mesmo tempo apresenta um esforço claramente reduzido envolvido no fornecimento da tensão de controlo que pode ser usada internamente, opera as células solares sombreadas numa condição de circuito aberto, em vez de em curto-circuito, é compatível com componentes do sistema comercial, tais como conversores, e pode ser realizado com baixa perda e componentes estruturais de baixo custo que têm baixa capacidade de sustentação da tensão. A Fig. 1 mostra um diagrama de blocos de um circuito de derivação e de proteção 100 de acordo com uma forma de realização da invenção. O circuito de derivação e de proteção 100 inclui dois terminais de entrada 102 e 104 e dois terminais de saída 106 e 108. Um elemento de separação (TE) 110 está ligado entre o primeiro terminal de entrada 102 e o primeiro terminal de saída 106. Um elemento de derivação (BE) 112 está ligado entre o primeiro terminal de saída 106 e o segundo terminal de saída 108. O circuito de derivação e de controlo pode incluir adicionalmente, de acordo com formas de realização, um controlador (ST) 114, o qual será explicado em mais detalhe abaixo. Além disso, o circuito 100 pode incluir um ou mais sensores internos (IS) 116, bem como um terminal 118 adicional, o qual pode ser proporcionado para receber sinais de sensores externos (ES) 120. Além disso, uma interface (IF) 122 pode ser fornecida. Além disso, um terminal de controlo 124 pode ser fornecido para a receção de um sinal de controlo externo, que pode ser fornecido por meio de uma linha de controlo ou de comunicação externa 126. Para além do elemento de separação 110 e do elemento de derivação 112, um elemento de proteção (PE) 128 pode ser ligado entre o primeiro terminal de entrada 102 e o segundo terminal de entrada 104. Um conjunto de células solares (SZ) 130 pode ser ligável ao circuito 100, um primeiro terminal do conjunto de células solares 130 sendo ligável ao primeiro terminal de entrada 102 através de uma primeira linha 132, e um segundo terminal do conjunto de células solares 130 sendo ligável ao segundo terminal de entrada 104 do circuito 100 através de uma segunda linha 134. O primeiro terminal de saida 106 do circuito 100 está ligado a um primeiro condutor de terminal 136, que leva a um outro conjunto de células solares 130, em que também aqui um circuito 100, como o mostrado na Fig. 1, pode ser fornecido. O segundo terminal de saida 108 é ligado a um segundo condutor de terminal 138, que leva a um conjunto de células solares anterior, que também pode ter um circuito de proteção 100. Numa implementação alternativa do circuito 100, o elemento de separação 110 pode também ser disposto no condutor de ligação negativa entre o segundo terminal de entrada 104 e o segundo terminal de saida 108.

No circuito de derivação e de proteção 100 de acordo com a Fig. 1, o conjunto de células solares 130 ligado às entradas 102, 104 através das duas linhas 132, 134 é separado da saida 106, 108 através do elemento de separação de série 110 em caso de sombreamento. A corrente ISg do gerador solar impressa nos condutores de terminal exteriores 136, 138 pelos módulos não sombreados ligados em série com o módulo sombreado, continuará a fluir através do elemento de derivação 112 disposto em paralelo aos terminais de saida 106, 108. Ao contrário da tecnologia convencional, as células solares sombreadas ficam, assim, em circuito aberto e ficam protegidas contra danos devido a uma sobrecarga (hotspots). Este modo de funcionamento permite ainda aumentar o número de células solares, que são ligadas em série e que pertencem a um circuito de derivação e de proteção atualmente de cerca de 16 a 24 células, pelo que um número menor de circuitos de derivação e de proteção pode ser utilizado, no total, e o fabrico de módulos é simplificado, uma vez que são necessários menos detetores em células ligadas em série dentro do módulo.

No circuito de derivação e de proteção 100 de acordo com a Fig. 1, a tensão que pode ser usada para alimentar o controlador 114 pode ser vantajosamente obtida a partir da tensão de entrada UE do conjunto de células solares sombreadas 130, em vez de, como é habitual no estado da técnica, a partir da tensão muito baixa UA através do elemento de derivação 112. Neste contexto, é dado uso à propriedade das células solares que consiste em a corrente disponível reduzir na verdade fortemente em caso de sombreamento, mas a tensão de circuito aberto ou a tensão a carga reduzida quase corresponde, dada uma carga baixa, à tensão de uma célula não sombreada, mesmo em caso de extremo sombreamento. Opcionalmente, a tensão de alimentação para o circuito de controlo 114 pode também ser obtida a partir da tensão UA ao longo do elemento de derivação 112 em conformidade com os métodos do estado da técnica, ou a partir de ambas as fontes.

Em comparação com o conceito indicado no documento DE 10 2006 060 816 Al, o circuito de derivação, de acordo com formas de realização da invenção é vantajoso uma vez que o que pode ocorrer, no máximo, ao longo do elemento de separação de série 110 na direção inversa, é a saída de tensão em circuito aberto pelo conjunto de células solares associado 130, razão pela qual elementos de comutação com baixa resistência, baixa perda e de baixo custo podem ser utilizados para a aplicação do elemento de separação 110. Para além dos principais grupos funcionais mencionados até agora, a saber, o elemento de separação 110, o elemento de derivação 112 e o controlador 114, o circuito de derivação e de proteção 100 pode opcionalmente compreender ainda montagens que estão representadas a tracejado na Fig. 1. A entrada 102, 104 pode ser protegida contra a inversão da tensão ou sobretensão pelo elemento de proteção 128. O controlador 114 pode ainda ser ligado aos sensores internos ou externos 116 ou 120, ou seja, para detetar a temperatura do próprio circuito ou do conjunto de células solares ou o seu ambiente. Através da interface 122, comunicações unidirecionais ou bidirecionais podem existir entre o circuito e outros componentes do sistema fotovoltaico. Esta comunicação pode ser efetuada através de comunicações através da rede elétrica (PLC), através dos condutores 136, 138, ou através da linha de comunicação adicional 126. 0 circuito pode incluir outras montagens que servem, por exemplo, para proteger os componentes estruturais individuais do circuito contra sobretensão, não estando, no entanto, representadas por razões de clareza. A Fig. 2 mostra um circuito de derivação e de proteção de acordo com uma forma de realização da invenção. Na forma de realização mostrada na Fig. 2, o elemento de separação 110 é implementado por uma ligação paralela que consiste de um comutador Si e um díodo Di. O elemento de derivação é também implementado por uma ligação paralela que consiste de um comutador S2 e um díodo D2. O elemento de proteção 128 é implementado na forma de um díodo D0. O controlador 114 recebe a tensão UE numa entrada. Além disso, o controlador 114 recebe um sinal de controlo ST, que é fornecido ao circuito 100 através da linha de comunicação 126 e o terminal de controlo 124, e a tensão de saída UA. O controlador fornece sinais correspondentes para comandar os comutadores Si e S2. No circuito 100, de acordo com a Fig. 2, a tensão que pode ser usada para fornecer a tensão de controlo 114 e para o acionamento dos elementos de comutação ativos Ss e S2 não é mais obtida a partir da tensão muito baixa UA ao longo do elemento de derivação 112, mas a partir da tensão de entrada UE do módulo solar desativado 130. Como foi mencionado acima, utiliza-se, neste contexto, a propriedade da célula solar que consiste no facto de a corrente de facto diminuir fortemente em caso de sombreamento, mas a tensão de circuito aberto ou a tensão em carga baixa quase corresponde, dada uma carga baixa, à tensão de uma célula não sombreada, mesmo em caso de extremo sombreamento. Por conseguinte, no circuito 100, no caso de sombreamento, o subgerador (SM) 130 em questão é separado da ligação em série dos módulos por meio do comutador de série Si e é assim operado numa condição de circuito aberto, com exceção de para um consumo mínimo de energia interna do controlador 114. A corrente do gerador solar ISG impressa pelos módulos não sombreados, que estão ligados em série aos módulos sombreados, continua a fluir através do díodo D2, atuando assim, basicamente, como um díodo de derivação convencional. Ao mesmo tempo, as células solares sombreadas estão quase na condição de circuito aberto e são assim protegidas contra danos (Hotspots).

Com módulos solares com baixas correntes, a dissipação de calor proveniente do díodo D2 por conta da sua tensão positiva é tolerável. No caso de correntes relativamente elevadas, no entanto, o problema de sobreaquecimento acima mencionado pode ocorrer. Isto é resolvido na medida em que o comutador S2 de baixa resistência é ligado em paralelo ao díodo D2. Após a ocorrência de sombreamento parcial, o referido comutador é ligado de acordo com uma estratégia que será explicada a título de exemplo a seguir e assume a corrente do gerador solar ISG. De acordo com a resistência positiva do comutador S2, apenas uma evolução de calor mínima irá, então, ocorrer. Em comparação com o estado da técnica acima descrito, de acordo com o documento DE 10 2005 036 153 B4, a baixa despesa envolvida para proporcionar a tensão de alimentação ao controlador 114 é vantajosa. Como foi mencionado acima, no entanto, a tensão de alimentação pode opcionalmente também ser obtida, de forma semelhante à tecnologia convencional, a partir da tensão UA ao longo do elemento de derivação D2 ou S2. Numa implementação alternativa do circuito 100 de acordo com a Fig. 2, o comutador de série S2 também pode ser localizado no condutor de ligação negativa entre o segundo terminal de entrada 104 e o segundo terminal de saída 108. O díodo Di que protege o comutador S2 contra tensões negativas inversas pode ser conectado em paralelo com o comutador Si. Opcionalmente, o díodo D0 pode ser fornecido como uma medida de proteção adicional contra tensões de módulos negativas. Além disso, os elementos de proteção opcionais, por exemplo, que atuam contra sobretensões nas entradas e saídas do circuito de derivação e de proteção ou nos elementos de comutação em si mesmos, não são representados para efeitos de clareza. A Fig. 3 mostra um diagrama de blocos do controlador 114 do circuito da Fig. 2, de acordo com uma forma de realização da invenção. Como pode ser visto, o controlador 114 inclui um primeiro bloco 140, o qual recebe e mede a tensão de entrada UE. Além disso, o controlador 114 inclui um bloco 142, que recebe e mede a tensão de saída UA. Além disso, o controlador 114 inclui uma primeira fonte de tensão de referência (E) 144 e uma segunda fonte de tensão de referência (A) 146. Além disso, um primeiro comparador 148 e um segundo comparador 150 são fornecidos. O primeiro comparador (KE) 148 recebe a tensão de entrada UE medida pelo bloco da UE 140 e a tensão de referência da fonte de tensão de referência 144, e emite um sinal LE para um circuito lógico 152. O comparador 150 recebe o sinal de tensão de saída, medido pelo bloco de UA 142, bem como o sinal de tensão de referência proveniente da fonte de tensão de referência 146, e emite o sinal de saída do comparador LA para o circuito lógico 152. Além disso, a lógica 152 recebe um sinal de temporização de um temporizador 154 e um sinal de controlo ST a partir da interface 122. Através de circuitos de proteção 156, a lógica 152 recebe sinais que indicam a tensão de entrada UE, a tensão de saída UA, a corrente de entrada IE, e a corrente de saída IA. A lógica 152 inclui, por meio de um dispositivo de acionamento 158, os sinais de acionamento Si e S2 para o acionamento dos elementos de comutação Si e S2 do elemento de separação 110 e do elemento de derivação 112. O controlador 114 inclui ainda uma fonte de alimentação interna 160, a qual pode ter um conversor CD/CD. A fonte de alimentação interna 160 recebe a tensão de entrada UE e/ou a tensão de saída UA. A fonte de alimentação 160 está ainda ligada a um acumulador 162, por exemplo, um condensador ou semelhante, de modo a fornecer energia, mesmo nos períodos em que não há energia externa disponível. 0 controlador 114 inclui os dois blocos de entrada 140 e 142 com os quais tanto a tensão de entrada UE (tensão do módulo solar SM) como a tensão de saída UA (a tensão ao longo da passagem de derivação S2, D2 - Fig. 2) são medidas. Ambas as tensões são comparadas com os valores de referência E e A, respetivamente, por meio dos comparadores 148 e 150. Os sinais de saída lógicos Le, La dos comparadores 148 e 150 serão "1" se a respetiva tensão de medição estiver acima do valor de referência. Ambos os sinais de comutação estão ligados um ao outro no circuito lógico 152, o referido circuito comunicando com o circuito do temporizador 150, os circuitos de proteção 156 contra as sobreintensidades e sobretensões e, opcionalmente, com uma interface de comunicação (Interface) 122, de modo que os dois comutadores S2 e S2 podem ser acionados através dos circuitos de acionamento 158. O controlador 114 é alimentado a partir da tensão de entrada por meio da fonte de alimentação interna 160, a qual pode ter um conversor de corrente contínua (conversor CD-CD, por exemplo, bomba de carga), mas pode ser concebida para ser claramente mais simples, devido à tensão de alimentação UE comparativamente mais elevada, do que no estado da técnica. Além disso, a fonte de alimentação pode ter um armazenamento de energia 162 para compensar a escassez de alimentação transitória. Opcionalmente, a fonte de alimentação também pode ser obtida, de acordo com o estado da técnica, a partir da tensão UA ao longo do elemento de derivação no caso de uma desativação.

Uma outra forma de realização da invenção será explicada abaixo com referência à Fig. 4. A Fig. 4 mostra um circuito de derivação e de proteção de acordo com uma forma de realização da invenção, as implementações do elemento de separação 110, do elemento de derivação 112 e do elemento de proteção 128 correspondentes aos descritos com referência à Fig. 2. O circuito 100 inclui, ainda, os sensores internos 116, a interface 122 e o terminal 118 de modo a receber sinais dos sensores externos 120. O conjunto de células solares 130 inclui dois módulos solares SMi e SM2, cada um dos quais está derivado por meio de díodos associados DByp. O modo de funcionamento do circuito 100 da Fig. 4 corresponde ao modo de funcionamento do circuito da Fig. 2, de modo que a descrição repetida do mesmo será aqui dispensada, sendo em vez disso feita referência às explicações acima.

De acordo com uma forma de realização alternativa, no circuito da Fig. 4, é possível usar exclusivamente o comutador S2, o qual é controlado pela maneira descrita a seguir, como o elemento de derivação. Relés, mas vantajosamente dispositivos semicondutores, podem ser utilizados como os elementos de comutação S2 e S2. Neste contexto, podem ser aplicados tanto dispositivos normalmente ligados como normalmente desligados. A utilização de um dispositivo normalmente ligado como o comutador S2 implica a vantagem de um comportamento "à prova de falha", ou seja, em caso de falha do controlador 114, o comutador S2 provocaria um curto-circuito na saída do circuito de derivação e de proteção e, por conseguinte, ligá-lo-ia num estado sem tensão. A Fig. 5 mostra um diagrama de blocos do controlador 114 da Fig. 4, em que a configuração do controlador da Fig. 5 corresponde essencialmente à configuração do controlador da Fig. 3, em que, no entanto, em vez dos circuitos de proteção 156 da Fig. 3, um bloco 156' é indicado, que contém circuitos e algoritmos de monitorização, que recebem ainda sinais de temperatura Tlnt e Text indicando as temperaturas internas e externas. A fonte de alimentação interna 160 pode ainda incluir circuitos de estabilização.

As funcionalidades dos controladores de acordo com as Figs. 3 e 5 para o acionamento dos comutadores Si e S2 serão explicadas abaixo em mais detalhe com referência à Fig. 6, em particular, uma descrição será dada de como se pode determinar se um estado sombreado do módulo solar ainda persiste. A descrição seguinte refere-se à forma de realização das Figs. 2 e 4, que compreendem uma passagem de derivação elétrica comutável adicional através do comutador S2, mas pode, basicamente, ser também aplicada à variante sem o comutador S2 ou à variante sem o diodo D2.

Tal como foi explicado acima, em caso de sombreamento, o comutador de série S2 é aberto e o comutador paralelo opcional S2 é fechado. Uma vez que a situação de sombreamento tenha sido eliminada, o referido estado de funcionamento persistiria permanentemente se não fossem tomadas medidas especificas. Assim, deve-se verificar se a ativação da função de derivação ainda faz sentido, e selecionam-se as posições de comutação de S2 e S2 em conformidade. De acordo com formas de realização da invenção, isto pode ser efetuado através da criação, numa base de curto prazo, de constelações especificas dos comutadores S2 e S2 e por meio de uma avaliação das tensões e correntes que ocorrem nos terminais ou dentro do circuito de derivação e de proteção.

Isto é efetuado através dos controladores 114, que são descritos por meio das Figs. 3 e 4, e cujas funcionalidades serão explicadas abaixo com referência à Fig. 6, que através de um diagrama de estado mostra as ligações temporais entre o sinal do comparador LE, o sinal de comutação S2, o sinal do comparador LA, e o sinal de comutação S2. A Fig. 6 representa tanto o funcionamento normal sem sombreamento, funcionamento com sombreamento e funcionamento após uma transição de funcionamento com sombreamento para normal.

Durante o funcionamento normal, tanto a tensão de entrada como a tensão de saída estão acima dos dois valores de referência E e A, de modo que ambos os sinais dos comparadores estão num valor lógico de "1". Assim, o circuito lógico 152 faz com que o comutador Si seja ligado e o comutador S2 seja desligado. A corrente de entrada IE gerada pelo conjunto de células solares 130 é encaminhada para a saída 106, 108 através do comutador de baixa resistência Si de uma maneira quase sem perdas. O sombreamento ocorre num momento Τι. A tensão ao longo do módulo em questão, inicialmente, colapsa até que o valor de referência E de, por exemplo, +3 V seja atingido. O sinal LE muda de um valor lógico "1" para "0". Através do circuito lógico 152, o comutador Si é aberto após um curto tempo de atraso induzido pelo circuito, o qual é representado pela seta "a". A corrente do gerador solar ISG impressa a partir do exterior é tomada momentaneamente pelo díodo D2, tendo como resultado que a tensão de saída UA altere o seu sinal e se limite à tensão positiva de, por exemplo, -0,4 V a -0,6V do díodo D2. Subsequentemente, o valor de referência A do comparador KA de, por exemplo, +0,1 V desce, e o seu sinal de saída LA, também muda do valor lógico "1" para "0" após um curto tempo de atraso, que é representado pela seta "b". Isso resultará no elemento de derivação S2 a ser ligado, imediatamente, ou assim que um tempo de atraso Ts2 tenha passado, em que o elemento de derivação S2, então, assumirá a corrente ISg e quase não produzirá qualquer calor de dissipação no processo. O tempo de atraso Ts2 pode ser ajustado para evitar o funcionamento de ativação descrito do comutador S2 no caso de sombreamento parcial curto, por exemplo, quando um pássaro voa sobre a instalação. A abertura do comutador S2 - Como foi estabelecido no começo -provoca um aumento rápido renovado na tensão UE para valores de vários volts, de modo que, por um lado, o sinal de saída LE do comparador KE assume novamente um valor lógico "1" (ver a seta "d") e, por outro lado, a alimentação do controlador 114 é assegurada permanentemente. A alimentação do circuito pode ser a partir do acumulador de energia 162, o qual é configurado como um condensador, por exemplo, durante as operações de comutação descritas. 0 estado estável do conjunto que ocorre após sombreamento também persistiria uma vez que o sombreamento fosse eliminado. Portanto, é necessário verificar se a situação de sombreamento ainda persiste, e será necessário adaptar as posições de comutação em conformidade. Numa forma de realização, o circuito lógico 152, durante a utilização do circuito do temporizador (temporizador) 154, faz com que o comutador S2 seja aberto periodicamente, com uma duração de período Tper, para uma duração T test ^ e o comutador Si seja fechado, ao mesmo tempo. Se uma situação de sombreamento persistir (a corrente ISg impressa a partir do exterior é maior que a corrente de entrada IE gerada pelo conjunto de células solares 130 em questão), a antiga constelação restabelecer-se-á a seguir a este pulso de teste, que é representado a título de exemplo na porção central da Fig. 6. De acordo com formas de realização, a duração do período Tper é selecionada para ser claramente maior (por exemplo, num fator de 5 ou mais) do que a duração do pulso de teste Ttest? de modo a que a dissipação de potência média no díodo D2 permanece reduzida tal como antes.

Na Fig. 6, o sombreamento é eliminado no momento T2. Deste modo, no próximo pulso de teste, a tensão de entrada não irá mais colapsar, o sinal LE permanecerá a um valor lógico "1", e o comutador S2 também permanecerá ligado. A tensão de saída UA irá exceder o valor de referência A, de modo que o sinal LA também mudará para um valor lógico "1", e o comutador S2 permanecerá aberto, de modo que o funcionamento normal estável é novamente atingido.

Os circuitos de derivação e de proteção descritos de acordo com as formas de realização da invenção podem ser simplesmente realizados como circuitos integrados, dado não serem necessários dispendiosos circuitos conversores CD/CD. Eles podem ser acomodados dentro de um volume pequeno e, por conseguinte, ser laminados no próprio módulo solar. No entanto, os circuitos podem também ser incorporados na caixa de terminais do módulo ou ser acoplados, como uma unidade estrutural externa, com módulos convencionais. Como é mostrado na Fig. 4, as células solares/módulos solares ligados ao circuito de derivação e de proteção podem ter novamente díodos de derivação DByp, que podem ser configurados como díodos convencionais ou circuitos ativos. 0 circuito de derivação e de proteção de acordo com formas de realização da invenção pode ser estendido de um modo simples de tal modo que o módulo 130 pode ser ligado de uma forma direcionada através de um sinal de controlo externo ST, que é transmitido, quer através de condutores de terminais 136, 138 (transmissão por rede elétrica) ou através da linha de comunicação adicional 126 ou até mesmo de uma maneira sem fios, por rádio ou via campos magnéticos. Neste contexto, o comutador Si, que está aberto no estado não ligado, é fechado. No estado não ligado, o comutador S2 pode ser permanentemente aberto ou, opcionalmente, fechado, e será acionado de acordo com a estratégia apresentada acima, uma vez que o módulo é ativado. A ligação dos módulos de forma direcionada através de um sinal de controlo pode ser explorada para instalação ou manutenção seguras, para desligar em caso de um incêndio, ou com sinais de ligação codificados em conformidade, para proteção contra roubo. A interface de comunicação 122 pode também ser configurada bidirecionalmente de modo a transmitir sinais de estado a partir do módulo solar para os dispositivos de avaliação externos. O módulo pode também ser desligado, dentro do circuito, por meio dos sensores internos e/ou externos. Isto inclui o desligamento no caso de uma sobrecarga de corrente ou uma sobretensão, no caso de uma temperatura excessiva Tlnt do próprio circuito, ou Text do módulo ou do seu ambiente, ou a deteção de condições de funcionamento não admissíveis, tais como interrupções ou contactos soltos dentro do gerador solar, por exemplo.

De acordo com formas de realização da invenção, os circuitos de derivação e de proteção de pequenas correntes podem ser realizados sem o comutador S2, uma vez que neste caso a função do comutador de derivação ativa S2 não é absolutamente necessário, a fim de reduzir a evolução de calor, sendo o díodo de derivação D2 suficiente. Isso resulta em economia de custos, em que a função de proteção, bem como a possibilidade de ligar e desligar o módulo de uma forma direcionada através dos sinais obtidos externamente ou internamente são mantidas.

Nas formas de realização descritas, o elemento de derivação inclui uma ligação paralela que consiste num comutador S2 e um díodo D2. Como é descrito, por exemplo, no documento DE 10 2005 036 153 B4, um díodo de derivação ativo pode, alternativamente, ser utilizado, que não funciona como um comutador. A tensão de alimentação é obtida exclusivamente a partir da tensão (baixa) ao longo do elemento de derivação, sendo o elemento de derivação (MOSFET) mantido permanentemente em funcionamento linear (por exemplo, a uma tensão de 50 mV ao longo do MOSFET) através de um circuito de regulação.

Embora alguns aspetos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, é claro que também estes aspetos representam uma descrição do método correspondente, onde um bloco ou elemento estrutural de um dispositivo correspondem a uma etapa ou característica de uma etapa do método. Analogamente, os aspetos descritos no contexto de ou como uma etapa do método também representam uma descrição de um bloco correspondente ou item ou característica de um aparelho correspondente.

De acordo com certos requisitos de implementação, as formas de realização da invenção podem ser implementadas em hardware ou em software. A implementação pode ser realizada utilizando um meio de armazenamento digital, por exemplo uma disquete, um DVD, um Blue-Ray, um CD, uma ROM, uma PROM, uma EPROM, uma EEPROM ou uma memória FLASH, um disco rígido ou qualquer outra memória magnética ou ótica que tenha sinais de controlo legíveis eletronicamente armazenados nos mesmos, os quais cooperam, ou são capazes de cooperar, com um sistema de computador programável de modo a que o respetivo método seja realizado. Portanto, o meio de armazenamento digital pode ser legível por computador. Algumas formas de realização de acordo com a invenção compreendem, assim, um suporte de dados que compreende sinais de controlo legíveis eletronicamente, que são capazes de cooperar com um sistema de computador programável de modo a que qualquer um dos métodos aqui descritos seja realizado.

De um modo geral, as formas de realização da presente invenção podem ser implementadas como um produto de programa de computador com um código de programa, o código de programa sendo eficaz para realizar qualquer um dos métodos quando o produto de programa de computador é executado num computador. 0 código de programa pode também ser armazenado num suporte legível em máquina, por exemplo.

Outras formas de realização incluem o programa de computador para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos, o referido programa de computador sendo armazenado num suporte legível em máquina.

Por outras palavras, uma forma de realização do método da invenção é, portanto, um programa de computador que tem um código de programa para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos, quando o programa de computador é executado num computador. Uma outra forma de realização dos métodos da invenção é, assim, um suporte de dados (ou um meio de armazenamento digital ou um meio legível em computador) no qual o programa de computador para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos é gravado.

Uma outra forma de realização do método da invenção é, assim, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais, que representam o programa de computador para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos. 0 fluxo de dados ou a sequência de sinais podem ser configurados, por exemplo, para serem transferidos através de uma ligação de comunicação de dados, por exemplo, através da internet.

Uma outra forma de realização inclui um meio de processamento, por exemplo um computador ou um dispositivo lógico programável, configurado ou adaptado para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos.

Uma outra forma de realização inclui um computador no qual o programa de computador para realizar qualquer um dos métodos aqui descritos é instalado.

Em algumas formas de realização, um dispositivo de lógica programável (por exemplo, uma rede de portas programáveis, uma FPGA) pode ser utilizado para realizar algumas ou todas as funcionalidades dos métodos aqui descritos. Em algumas formas de realização, uma rede de portas programáveis pode cooperar com um microprocessador para executar um dos métodos aqui descritos. Geralmente, os métodos são realizados por qualquer aparelho de hardware. 0 referido aparelho de hardware pode ser qualquer equipamento de aplicação geral, tal como um processador de computador (CPU) , ou pode ser um hardware específico para o método, tal como um ASIC.

As formas de realização descritas apresentam apenas uma ilustração dos princípios da presente invenção. Deve também notar-se que existem muitas formas alternativas de execução dos métodos e composições da presente invenção. Por conseguinte, pretende-se que a invenção seja limitada apenas pelo âmbito das reivindicações que se seguem e não pelos detalhes específicos que foram apresentados aqui com referência à descrição e explicação das formas de realização.

Lisboa, 26 de Janeiro de 2016

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Circuito de derivação e de proteção (100) para um conjunto de células solares (130), compreendendo: uma entrada (102, 104) para ligar o conjunto de células solares (130); uma saida (106, 108); um elemento de derivação (112) ligado em paralelo à saida (106, 108); um elemento de separação (110), ligado entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) e configurado para controlar a ligação entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108), em que o elemento de separação (110) está configurado para controlar uma ligação entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) em resposta a um sinal de controlo (Sl); e um controlador (114) ligado ao elemento de separação (110), em que o controlador (114) está configurado para criar o sinal de controlo (Sl) em função do facto de o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) estar completamente ou parcialmente sombreado, ou se o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) ter de ser ligado ou desligado; e caracterizado por o controlador (114) obter a tensão necessária para alimentar o controlador (114) a partir do conjunto de células solares (130) .
2. 2. Circuito de derivação e de proteção de acordo com a reivindicação 1, o qual pode ser acoplado ao conjunto de células solares (130) de tal modo que uma interrupção da ligação entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) pelo elemento de separação (110) provoca uma operação de circuito aberto do conjunto de células solares (130).
3. 3. Circuito de derivação e de proteção de acordo com as reivindicações 1 ou 2, compreendendo um terminal do sinal de controlo (124) que está operacionalmente ligado ao controlador (114) e está configurado para receber um sinal de controlo externo (ST).
4. 4. Circuito de derivação e de proteção de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que a entrada (102, 104) e/ou a saida (106, 108) está configurada para receber um sinal de controlo externo (ST) e para fornecer o mesmo ao controlador (114).
5. 5. Circuito de derivação e de proteção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o controlador (114) inclui um terminal de fonte de alimentação ligado à entrada (102, 104) .
6. 6. Circuito de derivação e de proteção de acordo com a reivindicação 5, em que o controlador (114) está configurado para determinar, com base nos sinais de energia presentes na entrada e na saida, se o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) está parcialmente ou completamente sombreado, e para criar o sinal de controlo (Sl) se for determinado que o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) está completamente ou parcialmente sombreado.
7. 7. Circuito de derivação e de proteção de acordo com a reivindicação 6, em que o elemento de derivação (112) está configurado para ser acionado por um sinal de controlo adicional (S2), em que o controlador (114) está configurado para criar o sinal de controlo adicional (S 2) se for determinado que o conjunto de células solares (130) associado ao circuito está completamente ou parcialmente sombreado.
8. 8. Circuito de derivação e de proteção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o controlador é configurado para verificar, uma vez que tenha sido determinado que o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) está completamente ou parcialmente sombreado, se a situação de sombreamento persiste, e mudar para o estado normal, se for determinado que a situação de sombreamento não persiste.
9. 9. Circuito de derivação e de proteção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o elemento de separação (110) inclui um comutador (Sl), e/ou em que o elemento de derivação (112) inclui um díodo (D2) ou um díodo (D2) com um comutador (S2) disposto em paralelo.
10. 10. Método para o controlo de um conjunto de células solares (130) com derivação por um elemento de derivação (112), o método compreendendo: a determinação se o conjunto de células solares (130) está completamente ou parcialmente sombreado ou se o desligamento do conjunto de células solares (130) é desejado; e se for determinado que o conjunto de células solares (130) está completamente ou parcialmente sombreado, ou tem de ser desligado, opera-se o conjunto de células solares (130) numa condição de circuito aberto em resposta a um sinal de controlo (Sl) , em que o sinal de controlo (Sl) é gerado por um controlador (114) e em que a tensão necessária para fornecer o controlador (114) é obtida a partir do conjunto de células solares (130) .
11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, em que se determina, com base nos sinais de energia, se o conjunto de células solares (130) está parcialmente ou completamente sombreado.
12. 12. Método de acordo com a reivindicação 10 ou 11, em que uma vez determinado que o conjunto de células solares está completamente ou parcialmente sombreado, é verificado se a situação de sombreamento persiste, em que é realizada a comutação para o estado normal se for determinado que a situação de sombreamento não persiste.
13. 13. Método de acordo com a reivindicação 10, em que uma interrupção de uma ligação normalmente fechada entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) é provocada quando o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) está parcialmente ou completamente sombreado, ou é realizada uma interrupção de uma ligação normalmente fechada entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108), quando o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) tem de ser desligado, ou é estabelecida uma ligação normalmente aberta entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108), quando o conjunto de células solares (130) associado ao circuito (100) tem de ser ligado.
14. 14. Método de acordo com a reivindicação 10, em que o sinal de controlo (Sl) para estabelecer a ligação normalmente aberta entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) é criado externamente e fornecido ao circuito (100) de modo a ligar o conjunto de células solares, e/ou o sinal de controlo para interromper a ligação normalmente fechada entre a entrada (102, 104) e a saida (106, 108) é criado com base num ou mais sinais provenientes de sensores internos e/ou externos, a fim de desligar o conjunto de células solares. Lisboa, 26 de Janeiro de 2016