Campo técnico de la invención

La presente invención se relaciona con el campo de la generación, conversión o distribución de energía eléctrica; más específicamente con el campo de la conversión de una entrada DC en una salida DC y en particular proporciona un convertidor de potencia parcial DC-DC de topología controlable.

Antecedentes de la invención

Dentro del campo de la conversión de energía, en el último tiempo han cobrado relevancia los convertidores de potencia parcial. En general, se conoce que los convertidores de potencia parcial poseen ventajas intrínsecas, tales como la reducción de las pérdidas de potencia, del tamaño y del costo del sistema. El principio subyacente es que la potencia se divide entre un enlace directo de potencia entre la entrada y la salida, y una porción que es procesada por un convertidor DC-DC. Esto se logra mediante la conexión entre una de las entradas del convertidor DC-DC y una de las salidas del mismo.

Existen dos tipos de convertidores de potencia parcial DC-DC, a saber, tipo I (que se observa en la Fig . 1 ), en donde la división de la potencia se realiza en el lado de la entrada al convertidor de potencia parcial DC-DC, y tipo II (que se observa en la Fig. 2), en donde la división de potencia se realiza en el lado de la salida del convertidor de potencia parcial (normalmente denominado DC-link). Adicionalmente, dentro de cada configuración (tipo I o tipo II) se reconoce una configuración elevadora, en la cual el voltaje de salida es mayor al voltaje de entrada y una configuración reductora, en la cual el voltaje de salida es menor al voltaje de entrada.

Una de las ventajas de los convertidores de potencia parcial DC-DC es que la relación entre el voltaje de entrada y de salida depende solo de la topología de conexión, pero no del tipo de convertidor DC-DC utilizado. En el estado de la técnica se conocen aplicaciones de convertidores de potencia parcial DC-DC a la generación fotovoltaica de energía eléctrica y a la electromovilidad. Por ejemplo, el documento US 9,960,687 describe un convertidor de potencia parcial DC-DC de tipo I que utiliza un convertidor DC-DC bidireccional con aislamiento galvánico.

Los inventores de la presente invención han descubierto, sin embargo, que en algunas aplicaciones es preferible poseer un convertidor de potencia parcial DC-DC cuya topología sea controlable entre una tipo I y una tipo II. Un convertidor de potencia parcial DC-DC con ambas características, sin embargo, no se encuentra descrito en el estado de la técnica. En consecuencia, se requiere de un convertidor de potencia parcial DC-DC cuya topología sea controlable entre tipo I y tipo II.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un convertidor de potencia parcial DC-DC de topología controlable , que se caracteriza porque comprende: un convertidor DC- DC con aislamiento galvánico que posee una entrada positiva, una entrada negativa, una salida positiva y una salida negativa; una primera entrada de voltaje DC conectada eléctricamente a dicha entrada positiva de dicho convertidor DC-DC; una referencia de entrada; una primera salida de voltaje DC conectada eléctricamente a dicha salida positiva de dicho convertidor DC-DC; y una referencia de salida conectada eléctricamente a dicha referencia de entrada; en donde dicho convertidor de potencia parcial DC-DC adicionalmente comprende: un primer conmutador dispuesto para conectar selectivamente dicha entrada positiva con dicha salida negativa de dicho convertidor DC-DC; un segundo conmutador dispuesto para conectar selectivamente dicha entrada negativa de dicho convertidor DC-DC con dicha referencia de entrada; un tercer conmutador dispuesto para conectar selectivamente dicha salida negativa de dicho convertidor DC-DC con dicha referencia de salida; y un cuarto conmutador dispuesto para conectar selectivamente dicha salida positiva con dicha entrada negativa de dicho convertidor DC-DC.

En una realización preferida, el convertidor de potencia parcial se caracteriza porque dicho primer conmutador, dicho segundo conmutador, dicho tercer conmutador y dicho cuarto conmutador son conmutadores unidireccionales. En una realización más preferida, el convertidor de potencia parcial de la reivindicación se caracteriza porque cada uno de dichos conmutadores unidireccionales está formado por un transistor de efecto de campo en anti-paralelo con un diodo rectificador.

En otra realización preferida, el convertidor de potencia parcial se caracteriza porque dicho primer conmutador, dicho segundo conmutador, dicho tercer conmutador y dicho cuarto conmutador son conmutadores bidireccionales.

En una realización preferida adicional, el convertidor de potencia parcial se caracteriza porque dicho convertidor DC-DC se selecciona del grupo formado por convertidores forward, convertidores push-pull, convertidores con puente H y convertidores flyback, o cualquier otra topología DC-DC aislada.

En otra realización preferida, el convertidor de potencia parcial se caracteriza porque dicho convertidor DC-DC comprende un transformador que posee un primario y un secundario, un puente H conectado al primario de dicho transformador y un puente rectificador conectado al secundario de dicho transformador. En una realización más preferida, el convertidor de potencia parcial se caracteriza porque dicho transformador posee un secundario con punto medio.

Breve descripción de las figuras

La Fig . 1 ¡lustra un convertidor de potencia parcial tipo I del estado de la técnica.

La Fig. 2 ¡lustra un convertidor de potencia parcial tipo II del estado de la técnica.

La Fig. 3 ¡lustra esquemáticamente una realización del convertidor de potencia parcial de topología controlable que es objeto de la presente invención.

La Fig. 4 ¡lustra una aplicación del convertidor de potencia parcial de topología controlable que es objeto de la presente invención en un sistema fotovoltaico de generación de energía eléctrica.

La Fig. 5 ¡lustra una aplicación del convertidor de potencia parcial de topología controlable que es objeto de la presente invención en un sistema de generación electroquímica de energía eléctrica. La Fig. 6 ¡lustra un ejemplo de realización del convertidor de potencia parcial de topología controlable que es objeto de la presente invención.

La Fig. 7 ¡lustra la interconexión de una pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC de acuerdo con la presente invención en una configuración serie a la entrada, serie a la salida.

La Fig. 8 ¡lustra la interconexión de una pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC de acuerdo con la presente invención en una configuración serie a la entrada, paralelo a la salida.

La Fig. 9 ¡lustra la interconexión de una pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC de acuerdo con la presente invención en una configuración paralelo a la entrada, serie a la salida.

La Fig. 10 ¡lustra la interconexión de una pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC de acuerdo con la presente invención en una configuración paralelo a la entrada, paralelo a la salida.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describirá de manera detallada la presente invención, haciendo referencia para esto a las figuras que acompañan la presente invención.

En un primer objeto de la presente invención, tal como se ¡lustra esquemáticamente en la Figura 3, se proporciona un convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) de topología controlable que comprende, de manera esencial: un convertidor DC-DC (2) que posee una entrada positiva (3), una entrada negativa (4), una salida positiva (5) y una salida negativa (6); una primera entrada de voltaje DC (7) conectada eléctricamente a dicha entrada positiva (3) de dicho convertidor DC- DC (2); una referencia de entrada (8); una primera salida de voltaje DC (9) conectada eléctricamente a dicha salida positiva (5) de dicho convertidor DC-DC (2); y una referencia de salida (10) conectada eléctricamente a dicha referencia de entrada (8). Dicho convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) adicionalmente comprende: un primer conmutador (11 ) dispuesto para conectar selectivamente dicha entrada positiva (3) con dicha salida negativa (6) de dicho convertidor DC-DC (2); un segundo conmutador (12) dispuesto para conectar selectivamente dicha entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC (2) con dicha referencia de entrada (8); un tercer conmutador (13) dispuesto para conectar selectivamente dicha salida negativa (6) de dicho convertidor DC-DC (2) con dicha referencia de salida (10); y un cuarto conmutador (14) dispuesto para conectar selectivamente dicha salida positiva (5) con dicha entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC (2).

En lo sucesivo, por simplicidad y sin que esto limite el alcance de la presente invención, se hará referencia al convertidor DC-DC de potencia parcial (1 ) de topología controlable que es objeto de la presente invención como convertidor DC- DC de potencia parcial (1 ).

En el contexto de la presente invención, se entenderá como convertidor DC- DC a un conjunto de componentes eléctricos y electrónicos dispuestos de manera tal que, en respuesta a una señal continua (DC) de entrada genera una señal DC de salida. Normalmente, la relación entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida de un convertidor DC-DC está controlado por la razón entre el tiempo de apertura y el tiempo de cierre de uno o más conmutadores que forman parte de dicho convertidor DC-DC.

El convertidor DC-DC (2) que forma parte del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención, presenta dos entradas que, en el contexto de la presente invención y sin que esto limite el alcance de la misma, se denominarán como entrada positiva (3) y entrada negativa (4). Además, el convertidor DC-DC (2) presenta dos salidas que, en el contexto de la presente invención y sin que esto limite el alcance de la misma, se denominarán como salida positiva (5) y salida negativa (6).

El convertidor DC-DC (2) puede ser cualquier tipo de convertidor DC-DC (2) que posea aislamiento galvánico, sin que esto limite el alcance de la presente invención. En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho convertidor DC-DC (2) puede ser un convertidor con aislamiento galvánico que puede seleccionarse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, del grupo formado por convertidores forward, convertidores push-pull, convertidores con puente H, convertidores flyback, convertidores de medio puente y convertidores Cuk. Adicionalmente, dicho convertidor DC-DC (2) puede ser unidireccional o bidireccional sin que esto limite el alcance de la presente invención. La naturaleza unidireccional o bidirectional dependerá, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, de la aplicación específica que se le dé al convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención.

Por ejemplo, y sin que esto limite el alcance de la presente invención, cuando el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención se utiliza para conectar un módulo solar fotovoltaico a un bus DC, dicho convertidor DC-DC (2) puede ser unidireccional. En otro ejemplo, sin que esto limite el alcance de la presente invención, cuando el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención se utiliza para conectar una batería con un inversor en un vehículo eléctrico, dicho convertidor DC-DC (2) puede ser un convertidor bidirectional.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho convertidor DC-DC (2) puede comprender un transformador (21 ) que posee un primario y un secundario, un puente H (22) conectado al primario de dicho transformador (21 ) y un puente rectificador (23) conectado al secundario de dicho transformador (21 ). La relación entre el número de espiras del primario y del secundario de dicho transformador (21 ) no limita el alcance de la presente invención.

En una realización más preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho transformador (21 ) puede poseer un secundario con punto medio. En esta última realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho puente rectificador (23) puede reemplazarse por dos diodos rectificadores, cada uno conectado a un extremo de dicho secundario.

El convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención comprende, además, una primera entrada de voltaje DC (7) conectada eléctricamente a la entrada positiva (3) del convertidor DC-DC (2); y una primera salida de voltaje DC (9) conectada eléctricamente a la salida positiva (5) de dicho convertidor DC-DC (2). Además, el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención comprende una referencia de entrada (8) y una referencia de salida (10) conectada eléctricamente a dicha referencia de entrada (8). De esta forma, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención permite la conexión entre dos dispositivos de corriente continua, los cuales se conectan, respectivamente, a dicha primera entrada de voltaje DC (7) y a dicha referencia de entrada (8); y a dicha primera salida de voltaje DC (9) y a dicha referencia de salida (10).

Tal como se mencionó previamente, el convertidor de potencia parcial DC-DC

(1 ) que es objeto de la presente invención, adicionalmente comprende un conjunto de conmutadores (11 , 12, 13, 14) que permiten controlar la topología del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención entre una topología tipo I y una topología tipo II. Un primer conmutador (11 ) se dispone para conectar selectivamente la entrada positiva (3) con la salida negativa (6) del convertidor DC-DC (2). Un segundo conmutador (12) se dispone para conectar selectivamente dicha entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC (2) con la referencia de entrada (8). Un tercer conmutador (13) se dispone para conectar selectivamente dicha salida negativa (6) de dicho convertidor DC-DC (2) con la referencia de salida (10). Un cuarto conmutador (14) se para conectar selectivamente dicha salida positiva (5) con dicha entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC

(2).

En el contexto de la presente invención debe entenderse el término conexión selectiva como una conexión que se encuentra controlada por el estado de conmutación de un conmutador. En este sentido, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, cuando el primer conmutador (11 ) se encuentra en posición cerrada, se proporciona una conexión eléctrica entre la entrada positiva (3) y la salida negativa (6) del convertidor DC-DC (2). En contraste, cuando el primer conmutador (11 ) se encuentra en posición abierta, se interrumpe la conexión eléctrica entre la entrada positiva (3) y la salida negativa (6) de dicho convertidor DC- DC (2). De manera análoga, sin que esto limite el alcance de la presente invención, la conexión eléctrica entre la entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC (2) y la referencia de entrada (8) estará controlada por el estado de conmutación del segundo conmutador (12); la conexión eléctrica entre la salida negativa (6) de dicho convertidor DC-DC (2) y la referencia de salida (10) estará controlada por el estado de conmutación del tercer conmutador (13); y la conexión eléctrica entre la salida positiva (5) y la entrada negativa (4) de dicho convertidor DC-DC (2) estará controlada por el estado de conmutación del cuarto conmutador (14).

Por otra parte, la naturaleza de dicho primer conmutador (1 1 ), de dicho segundo conmutador (12), de dicho tercer conmutador (13) y de dicho cuarto conmutador (14) no limita el alcance de la presente invención. Dichos primer conmutador (1 1 ), segundo conmutador (12), tercer conmutador (13) y cuarto conmutador (14) pueden o no implementarse de la misma manera sin que esto limite el alcance de la presente invención.

En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho primer conmutador (11 ), dicho segundo conmutador (12), dicho tercer conmutador (13) y dicho cuarto conmutador (14) pueden ser conmutadores unidireccionales. Dicha configuración se obtiene, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, disponiendo un transistor en paralelo con un diodo rectificador. Dicho transistor puede ser un transistor bipolar o un transistor de efecto de campo sin que esto limite el alcance de la presente invención. En una realización preferida, sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicho transistor es un transistor de efecto de campo y dicho diodo rectificador se conecta en anti paralelo a la fuente y al drenaje de dicho transistor de efecto de campo.

Sin embargo, en otras realizaciones preferidas, dichos primer conmutador (1 1 ), segundo conmutador (12), tercer conmutador (13) y cuarto conmutador (14) pueden ser conmutadores bidireccionales. Dicha configuración puede obtenerse, por ejemplo y sin que esto limite el alcance de la presente invención, disponiendo dos conmutadores unidireccionales en paralelo entre sí, en donde dichos conmutadores unidireccionales permiten la circulación de corriente en direcciones contrarias entre sí. Además, en esta realización preferida, debe controlarse dichos dos conmutadores unidireccionales conectados en paralelo de forma tal que su estado de conmutación sea el mismo en todo instante de tiempo.

Tal como se mencionó previamente, el estado de conmutación de dichos primer conmutador (1 1), segundo conmutador (12), tercer conmutador (13) y cuarto conmutador (14) permiten controlar la topología del convertidor de potencia parcial DC-DC que es objeto de la presente invención entre una topología tipo I y una topología tipo II. Sin embargo, de manera ventajosa y sin que esto limite el alcance de la presente invención, el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención posee un tercer modo de operación que se denominará, sin que esto limite el alcance de la presente invención, como bypass. En dicha configuración bypass el dispositivo de corriente continua que se conecta a la primera entrada de voltaje (7) y a la primera referencia (8) se conecta directamente con el dispositivo de corriente continua que se conecta a la primera salida de voltaje (9) y a la segunda referencia (10), con independencia de la operación del convertidor DC- DC (2).

Para llevar al convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención a una topología tipo I, debe mantenerse cerrados dicho primer conmutador (11 ) y dicho segundo conmutador (12), a la vez que debe mantenerse abiertos dicho tercer conmutador (13) y dicho cuarto conmutador (14). De esta manera, el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ), que se ¡lustra esquemáticamente en la Figura 3, adquirirá la topología que se ¡lustra en la Figura 1 .

Para llevar al convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención a una topología tipo II, debe mantenerse abiertos dicho primer conmutador (11 ) y dicho segundo conmutador (12), a la vez que debe mantenerse cerrados dicho tercer conmutador (13) y dicho cuarto conmutador (14). De esta manera, el convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ), que se ¡lustra esquemáticamente en la Figura 3, adquirirá la topología que se ¡lustra en la Figura 2.

Por último, para llevar al convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención a una topología bypass debe mantenerse cerrado dicho primer conmutador (11 ), a la vez que se mantiene abiertos dicho segundo conmutador (12), dicho tercer conmutador (13) y dicho cuarto conmutador (14).

De acuerdo a la descripción previa, es posible obtener un convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) cuya topología es controlable entre una de tipo I, una de tipo II y una bypass y que permite la conexión de dos dispositivos de corriente continua.

Además, en otras realizaciones preferidas y sin que esto limite el alcance de la presente invención, es posible proporcionar otras configuraciones para la interconexión entre los dispositivos de corriente continua. Para esto, se puede disponer de una pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c), cada uno de acuerdo a la presente invención, que pueden conectarse de acuerdo a la configuración deseada.

En un primer ejemplo de realización, tal como se ¡lustra en la Figura 7 y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) puede conectarse en configuración serie a la entrada y serie a la salida (ISOS, por sus siglas en inglés Input Seríes, Output Seríes). En esta configuración, el terminal DC positivo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a la primera entrada de voltaje DC (7a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) de la pluralidad. Por su parte, el terminal DC negativo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a la referencia de entrada (8c) del último convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c). De manera análoga, el terminal DC positivo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a la primera salida de voltaje DC (9a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) y el terminal DC negativo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a la referencia de salida (10c) del último convertidor de potencia parcial DC- DC (1 c). A su vez, la referencia de entrada (8a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) se conecta a la primera entrada de voltaje (7b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b); la referencia de entrada (8b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b) a la primera entrada de voltaje (7c) del tercer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c) y así sucesivamente hasta conectar todas las entradas de la pluralidad de convertidores de potencia parcial DC- DC (1 a, 1 b, 1 c). De manera análoga, la referencia de salida (10a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) se conecta a la primera salida de voltaje (9b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b); la referencia de salida (8b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b) a la primera salida de voltaje (9c) del tercer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c) y así sucesivamente hasta conectar todas las salidas de la pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c).

En un segundo ejemplo de realización, tal como se ¡lustra en la Figura 8 y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) puede conectarse en configuración serie a la entrada y paralelo a la salida (ISOP, por sus siglas en inglés Input Seríes, Output Parallel). En esta configuración, el terminal DC positivo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a la primera entrada de voltaje DC (7a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) de la pluralidad. Por su parte, el terminal DC negativo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a la referencia de entrada (8c) del último convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c). Por su parte, el terminal DC positivo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las primeras salidas de voltaje DC (9a, 9b, 9c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) que forman parte de dicha pluralidad y el terminal DC negativo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las referencias de salida (10a, 10b, 10c) de los convertidores de potencia parcial DC- DC (1 a, 1 b, 1 c) que forman parte de dicha pluralidad. A su vez, la referencia de entrada (8a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) se conecta a la primera entrada de voltaje (7b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b); la referencia de entrada (8b) del segundo convertidor de potencia parcial DC- DC (1 b) a la primera entrada de voltaje (7c) del tercer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c) y así sucesivamente hasta conectar todas las entradas de la pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c).

En un tercer ejemplo de realización, tal como se ¡lustra en la Figura 9 y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) puede conectarse en configuración paralelo a la entrada y serie a la salida (IPOS, por sus siglas en inglés Input Parallel, Output Seríes). En esta configuración, el terminal DC positivo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las primeras entradas de voltaje DC (7a, 7b, 7c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) de la pluralidad. Por su parte, el terminal DC negativo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las referencias de entrada (8a, 8b, 8c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) de dicha pluralidad. Por otra parte, el terminal DC positivo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a la primera salida de voltaje DC (9a) del primer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 a) y el terminal DC negativo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a la referencia de salida (10c) del último convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c). A su vez, la referencia de salida (10a) del primer convertidor de potencia parcial DC- DC (1 a) se conecta a la primera salida de voltaje (9b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b); la referencia de salida (8b) del segundo convertidor de potencia parcial DC-DC (1 b) a la primera salida de voltaje (9c) del tercer convertidor de potencia parcial DC-DC (1 c) y así sucesivamente hasta conectar todas las salidas de la pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c).

En un cuarto ejemplo de realización, tal como se ¡lustra en la Figura 10 y sin que esto limite el alcance de la presente invención, dicha pluralidad de convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) puede conectarse en configuración paralelo a la entrada y paralelo a la salida (I POP, por sus siglas en inglés Input Parallel, Output Parallel). En esta configuración, el terminal DC positivo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las primeras entradas de voltaje DC (7a, 7b, 7c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) de la pluralidad. Por su parte, el terminal DC negativo del primer dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las referencias de entrada (8a, 8b, 8c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c). De manera análoga, el terminal DC positivo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las primeras salidas de voltaje DC (9a, 9b, 9c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) de dicha pluralidad y el terminal DC negativo del segundo dispositivo de corriente continua se conecta a cada una de las referencias de salida (10a, 10b, 10c) de los convertidores de potencia parcial DC-DC (1 a, 1 b, 1 c) de dicha pluralidad.

De acuerdo con la descripción previamente detallada, es posible obtener un convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) cuya topología es controlable mediante el estado de conmutación de dichos primer conmutador (11 ), segundo conmutador (12), tercer conmutador (13) y cuarto conmutador (14).

Debe entenderse que las diferentes opciones descritas para las características técnicas del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ) que es objeto de la presente invención pueden combinarse entre sí, o con otras conocidas para una persona normalmente versada en la materia, de cualquier manera prevista sin que esto limite el alcance de la presente invención.

En lo sucesivo, se describirán ejemplos de realización de la presente invención. Debe entenderse que dichos ejemplos de realización buscan proporcionar un mejor entendimiento de la invención pero no limitan el alcance de la misma. Adicionalmente, características técnicas descritas en ejemplos diferentes pueden combinarse entre sí, o con otras previamente descritas, de cualquier manera prevista por una persona normalmente versada en la materia sin que esto limite el alcance de la presente invención.

Ejemplo 1 : Uso del convertidor de potencia parcial DC-DC en módulos solares fotovoltaicos

Tal como se ¡lustra esquemáticamente en la Figura 4, el convertidor de potencia parcial DC-DC que es objeto de la presente invención puede ser utilizado para conectar un módulo solar fotovoltaico (15) con una línea o bus de tensión continua (16). Para esto, se conectan sendos terminales positivos (151 ) y negativos (152) de dicho módulo solar fotovoltaico con la primera entrada de voltaje (7) y la referencia de entrada (8), respectivamente, del convertidor de potencia parcial DC- DC (1 ). Por su parte, los terminales positivo (161 ) y negativo (162) del bus de tensión continua (16) se conectan, respectivamente, a la primera salida de voltaje (9) y a la referencia de salida (10) del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ). Además, se dispone un condensador de entrada (17) que conecta la primera entrada de voltaje (7) con la referencia de entrada (8) y un condensador de salida (18) que conecta la primera salida de voltaje (9) con la referencia de salida (10). En este ejemplo de realización, además, el convertidor DC-DC (2) es unidireccional en potencia.

Ejemplo 2: Uso del convertidor de potencia parcial DC-DC en arreglos de baterías

Tal como se ¡lustra esquemáticamente en la Figura 5, el convertidor de potencia parcial DC-DC que es objeto de la presente invención puede ser utilizado para conectar un grupo de celdas o arreglo de baterías (19) con una línea o bus de tensión continua (16). Para esto, se conectan sendos terminales positivos (191 ) y negativos (192) de dicho grupo de celdas o arreglo de baterías con la primera entrada de voltaje (7) y la referencia de entrada (8), respectivamente, del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ). Por su parte, los terminales positivo (161 ) y negativo (162) del bus de tensión continua (16) se conectan, respectivamente, a la primera salida de voltaje (9) y a la referencia de salida (10) del convertidor de potencia parcial DC-DC (1 ). Además, se dispone un condensador de entrada (17) que conecta la primera entrada de voltaje (7) con la referencia de entrada (8) y un condensador de salida (18) que conecta la primera salida de voltaje (9) con la referencia de salida (10). En este ejemplo de realización, además, el convertidor DC-DC (2) es bidireccional en potencia, lo cual permite tanto la carga como la descarga de la batería (19).

Ejemplo 3: Implementación del convertidor de potencia parcial DC-DC en conjunto con un módulo solar fotovoltaico

La Figura 6 ¡lustra un diagrama esquemático de una implementación del convertidor de potencia parcial DC-DC en conjunto con un módulo solar fotovoltaico. Las conexiones se realizan según lo descrito en el ejemplo 1 .

En este ejemplo, el convertidor DC-DC (2) es un convertidor con aislamiento galvánico e incluye un transformador (21 ) que posee un primario y un secundario. Un puente H (22), formado por cuatro conmutadores unidireccionales, se conecta al primario del transformador (21 ) y un puente rectificador (23) se conecta al secundario del transformador (21 ). Además, se proporciona un inductor (20) de entrada que conecta la primera entrada de voltaje (7) con la entrada positiva (3) del convertidor DC-DC (2).