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LES CLES DU DIMENSIONNEMENT

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Photovoltaïque autonome

Photovoltaïque raccordé au réseau







Côté continu de l'onduleur

Dans cette partie du cours, nous étudions les propriétés des onduleurs côté continu. Le plan du cours est le suivant :

CÔTE CONTINU DE L'ONDULEUR

  1. Puissance d'entrée maximale
  2. Tension d'entrée maximale
  3. Plage de tension du MPPT
  4. Courant d'entrée maximal


Plage de tension photovotaïque du MPPT



MPPT est l'abréviation de "Maximal Power Point Tracking", qui signifie en Français "Recherche du Point de Puissance Maximum".
Le point de puissance maximum d'un groupe photovoltaïque correspond au couple courant-tension générant le maximum de puissance électrique de ce groupe.
Ci-dessous est illustrée la notion de point de puissance maximum d'un groupe photovoltaïque :

Caractéristique courant-tension d'une unité photovoltaïque

La caractéristique courant-tension ci-dessus dépend du niveau d'éclairement et de la température des cellules photovoltaïques.
Par ailleurs, si vous essayez de connecter directement une charge aux bornes d'un générateur photovoltaïque, vous vous aperceverez certainement qu'il existe un très fort écart entre la puissance potentielle du générateur et la puissance réellement transférée à la charge.
Par exemple, considérons le système suivant, constitué d'un module photovoltaïque et d'une charge résistive :

Exemple - Résistance branchée aux bornes du module photovoltaïque

Le point de fonctionnement de ce système est l'intersection de la caractéristique courant-tension du module photovoltaïque et celle de la charge résistive. La caractéristique courant-tension est linéaire puisque U=R×I. Le point d'intersection entre ces deux caractéristiques va déterminer le courant et la tension de fonctionnement. En faisant varier la valeur de résistance R, on peut se câler sur le point de puissance maximale du module.
Passer votre souris sur l'image ci-dessous pour modifier la valeur de résistance R afin de se câler sur le point de puissance maximale.

   
               
Les onduleurs photovoltaïques disposent d'un système intégré permettant de détecter et de se câler sur le point de puissance maximum du groupe photovoltaïque. Ce système s'appelle le MPPT (Maximale Power Point Tracking). Le MPPT force donc le générateur à travailler à son Maximum Power Point (MPP), induisant une amélioration globale du rendement du système de conversion électrique.
Cependant, le système MPPT ne fonctionne que pour une plage de tension d'entrée d'onduleur définie par le fabricant. Lorsque la tension d'entrée de l'onduleur côté DC est inférieure à la tension minimale MPPT, l'onduleur continue de fonctionner mais fournit au réseau la puissance correspondante à la tension minimale MPPT. Passez votre souris sur l'image ci-dessous :

   
               


Lors du dimensionnement des onduleurs, il faudra tenir compte de cette plage de tension MPPT, au risque de provoquer une perte de rendement du groupe photovoltaïque.