Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 C. ALONSO, R. LEYVA-GRASA, H. VALDERRAMA-BLAVI, CID-PASTOR, R. PEDROLA-VALS, M-F. SHRAIF, V. BOITIER, I. QUEINNEC, D. LAGRANGE, A. MARTINEZ
Plan de l’exposé 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 The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 Nouvelles architectures de conversion. AC-LFR, N-AC-LFR, Multi Niveaux Partenariat URV - LAAS C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 2 -
L’optimisation des systèmes photovoltaïques The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 3 -
Thème général des recherches. L’optimisation des systèmes PV 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. - Réduction des coûts, - Augmentation de la fiabilité, - Connaissance des systèmes complexes, - Conception et réalisation optimisée des systèmes. The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 4 -
Site expérimental d’étude Financement : ECODEV (de 1997 à 2002) Contrat Région Midi-Pyrénées The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 Développement d’un site expérimental 1kW de panneaux, 16 batteries de 80 Ah Conception d’un site modulaire ouvert pouvant évoluer selon les besoins C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 5 -
Etage d’adaptation source- charge PV Charge IPV VPV RC D L PV Load Ce C Control IS Ie VS Ve The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 Exemple de convertisseur DC-DC Utilisé comme adaptateur entre charge et source Connexion électrique directe Entre le générateur PV et la charge C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 6 -
Problème d’adaptation source- charge dans les générateurs PV PPV VPV R1 R2 R3 R4 VOC1 VOC2 ICC2 ICC1 PPM1 PPM2 VBat PPV VPV P1 P2 The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 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 d’énergie photovoltaïque - 7 -
Principe de base de la commande MPPT Principe de la commande MPPT PPV VPV P2a P1a P1d P2d P2b P1b P2c P1c PPV VPV P1b P1a P2a P1c_cas1 P1c_cas2 P2c P2b The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 Changement brutal des conditions d’ensoleillement et répercution sur la recherche du MPP Principe de base de la commande MPPT Limitation des commandes MPPT Les courbes P(V) du générateur peuvent présenter plusieurs MPP Des changements brutaux d’ensoleillement 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 d’énergie photovoltaïque - 8 -
La commande MPPT du LAAS Boost Control Signal RC Circuit - + Triangular Generator PWM Comparator Array Voltage Current Multiplier LPF cs cf cf > cs Flip Flop Salameh & al. Proc. Of Ann. Solar Energy Soc., 1988 Système de contrôle Implantation utilisant uniquement des composants analogiques Permet des fréquences de commutation plus élevées Permet une réduction des tailles des composants passifs The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 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 C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 9 -
Variation brutale d’éclairement Simulations de la MPPT The slide guide is available in three files: slides.ppt: PowerPoint ‘97 format slides95.ppt: Same presentation saved for PowerPoint ‘95 slides40.ppt: Same presentation saved for MacIntosh PowerPoint 4.0 Variation brutale d’éclairement C. Alonso Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque - 10 -