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Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque C. ALONSO, R. LEYVA-GRASA, H. VALDERRAMA-BLAVI, CID-PASTOR, R. PEDROLA-VALS,

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1 Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque C. ALONSO, R. LEYVA-GRASA, H. VALDERRAMA-BLAVI, CID-PASTOR, R. PEDROLA-VALS, M-F. SHRAIF, V. BOITIER, I. QUEINNEC, D. LAGRANGE, A. MARTINEZ

2 Plan de lexposé C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque Premiers travaux sur un module Boost comprenant une MPPT. - Module de conversion élémentaire comprenant une MPPT Evaluation des différents chargeurs pour systèmes PV. - Banc de mesures réalisé spécifique - Amélioration des MPPT Nouvelles architectures de conversion. -AC-LFR, N-AC-LFR, Multi Niveaux - Partenariat URV - LAAS

3 Loptimisation des systèmes photovoltaïques C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 3 -

4 Loptimisation des systèmes PV - Réduction des coûts, - Augmentation de la fiabilité, - Connaissance des systèmes complexes, - Conception et réalisation optimisée des systèmes. Thème général des recherches. - Création de chaines de conversion modulaires photovoltaïques, - Développement de lois de commandes spécifiques, - Développement de convertisseurs statiques dédiés de faible puissance (100W), - Etude des associations des convertisseurs Enjeux. C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 4 -

5 Site expérimental détude Financement : ECODEV (de 1997 à 2002) Contrat Région Midi-Pyrénées Développement dun site expérimental 1kW de panneaux, 16 batteries de 80 Ah Conception dun site modulaire ouvert pouvant évoluer selon les besoins C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 5 -

6 Etage dadaptation source- charge PV Charge I PV V PV Connexion électrique directe Entre le générateur PV et la charge Exemple de convertisseur DC-DC Utilisé comme adaptateur entre charge et source RCRC D L PV Load CeCe C Control ISIS IeIe VSVS VeVe C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 6 -

7 P PV V PV P1P1 P2P2 P PV V PV R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 V OC1 V OC2 I CC2 I CC1 PPM 1 PPM 2 V Bat Problème dadaptation source- charge dans les générateurs PV Problèmes à résoudre en 97 sur le convertisseur statique - Obtention de convertisseurs statiques de très faibles puissances et de très haute performance - Association optimale des convertisseurs elementaires pour obtenir des chaines modulaires hautement fiabilisées C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 7 -

8 Principe de la commande MPPT P PV V PV P 2a P 1a P 1d P 2d P 2b P 1b P 2c P 1c P PV V PV P 1b P 1a P 2a P 1c_cas1 P 1c_cas2 P 2c P 2b Principe de base de la commande MPPT Changement brutal des conditions densoleillement et répercution sur la recherche du MPP Limitation des commandes MPPT Les courbes P(V) du générateur peuvent présenter plusieurs MPP Des changements brutaux densoleillement ou de charge peuvent arriver à tout moment Les oscillations autour du MPP entraînent des pertes C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 8 -

9 La commande MPPT du LAAS Boost Control Signal RC Circuit - + Triangular Generator PWM Comparator Array Voltage Array Current Multiplier - + Comparator LPF cs LPF cf cf > cs Flip Flop Système de contrôle Implantation utilisant uniquement des composants analogiques Permet des fréquences de commutation plus élevées Permet une réduction des tailles des composants passifs Constitution Mesure des courants et tensions du panneau photovoltaïque Recherche permanente du MPP par oscillations autour de lui Compromis existant entre la dynamique et la performances Salameh & al. Proc. Of Ann. Solar Energy Soc., 1988 C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque - 9 -

10 Simulations de la MPPT Variation brutale déclairement C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion dénergie photovoltaïque


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