Principais diferenças entre acoplamento em corrente contínua e acoplamento em corrente alternada em sistemas híbridos

Em sistemas híbridos, o acoplamento em corrente contínua e o acoplamento em corrente alternada são as duas principais arquiteturas para integrar módulos fotovoltaicos, baterias de armazenamento e cargas ou a rede elétrica. A diferença fundamental reside no fato de a energia elétrica gerada pelos módulos fotovoltaicos ser transmitida à bateria na forma de corrente contínua (CC) ou de corrente alternada (CA).

A seguir apresenta-se uma comparação detalhada dessas duas tecnologias:

1. Princípios fundamentais e fluxo de energia

Acoplamento em corrente contínua:

- Princípio:

- Princípio:

A corrente contínua gerada pelos módulos fotovoltaicos é introduzida, por meio do controlador fotovoltaico (conversor CC-CC), na entrada de corrente contínua do sistema de conversão de potência (PCS). Este sistema integrado executa as seguintes funções:

- Converter uma parte da corrente contínua em corrente alternada, para ser utilizada por cargas locais ou injetada na rede elétrica.

- Utilizar uma fonte de alimentação CC (DC-DC) para carregar diretamente a bateria.

- Descarregar a energia convertendo a corrente contínua de volta em corrente alternada, a fim de alimentar a carga ou injetar energia na rede elétrica.

- Fluxo de energia (carregamento):

Módulo fotovoltaico (corrente contínua) → Controlador fotovoltaico → Bateria (corrente contínua)

(Caminho de carregamento direto CC-CC)

- Fluxo de energia (liberação):

Bateria (corrente contínua) → PCS (conversão de corrente contínua para corrente alternada) → Carga/rede elétrica (corrente alternada)

Ponto principal:

Ao carregar a bateria, a corrente permanece sempre em forma de corrente contínua, evitando conversões desnecessárias.

Acoplamento de corrente:

- Princípio:

A corrente contínua gerada pelos módulos fotovoltaicos é primeiro convertida em corrente alternada por um inversor fotovoltaico dedicado. Essa corrente alternada pode:

- Fornecimento direto de mercadorias locais.

- Exportar para a grade.

Para carregar a bateria, é necessário que o PCS (inversor de bateria) converta a corrente alternada em corrente contínua.

- Fluxo de energia (carregamento):

Módulos fotovoltaicos (corrente contínua) → Inversor fotovoltaico (corrente contínua para corrente alternada) → Sistema de conversão de energia (corrente alternada para corrente contínua) → Bateria (corrente contínua)

(Inclui duas etapas de conversão: corrente contínua → corrente alternada → corrente contínua)

- Fluxo de energia (descarga):

Bateria (corrente contínua) → PCS (conversão de corrente contínua para corrente alternada) → Carga/rede elétrica (corrente alternada)

- Ponto-chave:

O carregamento da bateria exige a realização de um ciclo completo de conversão corrente contínua → corrente alternada → corrente contínua, o que acarreta perdas adicionais.