FR2644633A1 - PHOTOVOLTAIC GENERATOR - Google Patents
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Abstract
Il comporte au moins un module 4 comportant : un ensemble de cellules photovoltaques 18 montées en série, de sorte que la borne positive + de l'ensemble est portée à un potentiel positif par rapport à la borne négative - de l'ensemble lorsque les cellules reçoivent d'un côté la lumière solaire; deux plaques entre lesquelles est compris l'ensemble, la plaque 22 située dudit côté des cellules étant transparente à la lumière; et des moyens de fermeture du pourtour des deux plaques, comportant un cadre métallique 28 sur ce pourtour. Le cadre est porté à un potentiel supérieur ou égal ou légèrement inférieur au potentiel auquel est portée ladite borne positive. Application à l'alimentation de bâtiments en énergie électrique.It comprises at least one module 4 comprising: a set of photovoltaic cells 18 connected in series, so that the positive terminal + of the assembly is brought to a positive potential with respect to the negative terminal - of the assembly when the cells receive sunlight on one side; two plates between which the assembly is included, the plate 22 located on said side of the cells being transparent to light; and means for closing the periphery of the two plates, comprising a metal frame 28 on this periphery. The frame is brought to a potential greater than or equal to or slightly less than the potential to which said positive terminal is brought. Application to the supply of electrical energy to buildings.
Description
GENERATEUR PHOTOVOLTAIQUEPHOTOVOLTAIC GENERATOR
La présente invention concerne un générateur photovoltalque qui permet de transformer directement en énergie électrique la lumière du soleil. L'invention s'applique notamment à l'alimentation en énergie électrique de bâtiments (maisons solaires par exemple), de stations de pompage d'eau, de radio-balises, de The present invention relates to a photovoltalque generator that can transform directly into electrical energy sunlight. The invention applies in particular to the supply of electrical energy to buildings (solar houses for example), water pumping stations, radio beacons,
préférence dans les régions fortement ensoleillée. preferably in very sunny regions.
Dans tout ce qui suit, "relié" signifie In everything that follows, "connected" means
"électriquement relié"."electrically connected".
Un générateur photovoltalque comporte au moins un module photovolta;que. Il peut en comporter plusieurs montés en série et/ou en parallèle: sur la figure 1, on a représenté schématiquement un exemple de générateur photovolta;que connu 1 qui comporte une pluralité de groupements 2 de modules photovoltaiques 4 montés en série, ces groupements étant euxmémes montés A photovoltalic generator comprises at least one photovoltaic module; It may comprise several mounted in series and / or in parallel: in FIG. 1, there is shown schematically an example of a known photovoltaic generator 1 which comprises a plurality of groups 2 of photovoltaic modules 4 connected in series, these groups being themselves mounted
en parallèle.in parallel.
Ce générateur est destiné à alimenter en énergie électrique des moyens d'utilisation 6 (lampes, appareils domestiques par exemple). Ces moyens d'utilisation 6 sont montés entre les bornes positive + et négative - de l'ensemble des modules 4 du générateur. De façon connue, des moyens 8 d'accumulation de l'énergie électrique produite par le générateur (une batterie d'accumulateurs par exemple) peuvent être montés entre les bornes + et - de cet ensemble de modules, la borne + (respectivement -) des moyens 8 étant reliée à la borne + (respectivement -) de This generator is intended to supply electrical energy to the means of use 6 (lamps, domestic appliances for example). These utilization means 6 are mounted between the positive + and negative - terminals of all the modules 4 of the generator. In a known manner, means 8 for accumulating the electrical energy produced by the generator (a storage battery for example) can be mounted between the + and - terminals of this set of modules, the + (respectively -) terminal. means 8 being connected to the terminal + (respectively -) of
l'ensemble de modules.the set of modules.
De plus, le générateur I peut être muni d'un ensemble de régulation 9 comprenant un premier moyen de régulation 10 et un second moyen de régulation 12, la borne + des moyens d'accumulation 8 étant reliée à la borne + de't'ensemble de modules par l'intermédiaire du premier moyen 10 et à une borne 14 des moyens In addition, the generator I may be provided with a regulating assembly 9 comprising a first regulating means 10 and a second regulating means 12, the + terminal of the accumulation means 8 being connected to the + de't terminal. set of modules through the first means 10 and a terminal 14 means
d'utilisation par l'intermédiaire du second moyen 12. of use via the second means 12.
De façon connue, le premier moyen de régulation 10 a pour fonction de couper la charge des moyens d'accumulation 8 lorsque la charge maximale de ces moyens d'accumulation 8 est atteinte et le second moyen de régulation 12 a pour fonction d'arrêter la décharge des moyens d'accumulation 8 (c'est-à-dire de couper l'utilisation) lorsque la charge de ces moyens In known manner, the first regulating means 10 serves to cut off the load of the accumulation means 8 when the maximum load of these accumulation means 8 is reached and the second regulating means 12 has the function of stopping the discharge of the accumulation means 8 (that is to say to cut the use) when the load of these means
d'accumulation 8 atteint sa limite basse. Accumulation 8 reaches its low limit.
On notera que le premier moyen de régulation 10 est de type "régulateursérie". En variante (figure 1A), on peut utiliser un premier moyen de régulation de type" régulateur-parallèle"' qui porte la référence 10a sur la figure 1A et qui a la même fonction que le moyen de la figure 1 mais qui est monté entre les bornes + It will be noted that the first regulation means 10 is of the "regulatorseries" type. As a variant (FIG. 1A), it is possible to use a first "regulator-parallel" type regulating means which bears the reference 10a in FIG. 1A and which has the same function as the means of FIG. 1 but which is mounted between the + terminals
et - de l'ensemble de modules.and - the set of modules.
Enfin, le générateur 1 peut être muni de diodes anti-retour 16, en nombre égal ou inférieur à celui des groupements 2 de modules. L'anode de chaque diode 16 est reliée à la borne + du groupement 2 associé tandis que toutes les cathodes des diodes sont reliées à un même point qui forme alors la borne + de l'ensemble de modules. Chaque module photovoltalque 4 (figures 2 et 3) peut être du genre de ceux qui comprennent: - un ensemble de cellules photovoltalques 18 montées en série par l'intermédiaire de connexions électriques 20, de sorte que l'ensemble de cellules possède une borne négative - et une borne positive +, - deux plaques 22, 24 entre lesquelles est placé l'ensemble des cellules interconnectées, et - des moyens 26 de fermeture étanche du pourtour des deux plaques, ces moyens de fermeture Finally, the generator 1 may be provided with non-return diodes 16, in number equal to or smaller than that of the groups 2 of modules. The anode of each diode 16 is connected to the + terminal of the associated group 2 while all the cathodes of the diodes are connected to the same point which then forms the + terminal of the set of modules. Each photovoltaic module 4 (FIGS. 2 and 3) can be of the type of those which comprise: a set of photovoltaic cells 18 connected in series via electrical connections 20, so that the set of cells has a negative terminal - and a positive terminal +, - two plates 22, 24 between which is placed the set of interconnected cells, and - means 26 for sealing the periphery of the two plates, these closing means
comportant, sur ledit pourtour, un cadre métallique 28. having, on said periphery, a metal frame 28.
Les plaques 22 et 24 sont des plaques protectrices, destinées à protéger les cellules et leurs interconnexions mécaniquement et contre les The plates 22 and 24 are protective plates, intended to protect the cells and their interconnections mechanically and against
phénomènes de corrosion.corrosion phenomena.
Chacune des cellules comporte un côté qui est destiné à être exposé à la lumière solaire et les 1 cellules sont disposées entre les plaques de façon que tous ces côtés soient tournés vers l'une des plaques, qui porte la référence 22. Cette plaque est transparente à la lumière solaire et peut être faite d'un matériau électriquement isolant et transparent tel Each of the cells has a side which is intended to be exposed to sunlight and the cells are arranged between the plates so that all these sides are turned towards one of the plates, which bears the reference 22. This plate is transparent to sunlight and can be made of an electrically insulating and transparent material such
que le verre.than the glass.
L'autre plaque 24 peut être faite d'un matériau électriquement isolant tel que le verre ou The other plate 24 may be made of an electrically insulating material such as glass or
d'un matériau métallique.of a metallic material.
En outre, les cellules et leurs interconnexions sont encapsulées dans un matériau 30 électriquement isolant et transparent à la lumière, l'ensemble ainsi encapsulé étant compris entre les plaques. Le cadre 28, qui est par exemple en aluminium, permet en outre la fixation du module 4 sur un support non représenté. Un joint d'étanchéité 32 peut être placé sur le pourtour de l'ensemble des plaques. Ce joint 32 est alors maintenu en place par le In addition, the cells and their interconnections are encapsulated in an electrically insulative and light-transparent material, the encapsulated assembly being included between the plates. The frame 28, which is for example aluminum, further allows the attachment of the module 4 on a not shown support. A seal 32 may be placed on the periphery of all the plates. This seal 32 is then held in place by the
cadre 28.frame 28.
Les bornes + et - de l'ensemble de cellules sortent du module 4 par exemple par la tranche de celui-ci, à travers des passages étanches et The + and - terminals of the set of cells leave the module 4 for example by the edge thereof, through sealed passages and
électriquement isolants 33 (figure 2). electrically insulating 33 (Figure 2).
Lorsque les cellules reçoivent la lumière solaire, la borne + de l'ensemble de cellules est When the cells receive sunlight, the + terminal of the set of cells is
portée à un potentiel positif par rapport à La borne - brought to a positive potential in relation to the terminal -
de cet ensemble.of this set.
On a constaté que certains modules, du genre de ceux qui ont été décrits en faisant référence aux figures 2 et 3, présentent des défauts d'étanchéité: l'humidité, accompagnée de sel dans les régions proches de la mer, pénètre entre les plaques 22 et 24. Ceci peut entraîner une corrosion au niveau des cellules et It has been found that certain modules, of the type described with reference to FIGS. 2 and 3, exhibit leakage defects: moisture, accompanied by salt in the regions near the sea, penetrates between the plates 22 and 24. This can lead to corrosion in the cells and
de leurs interconnexions.their interconnections.
Par ailleurs, on a trouvé que cette corrosion est d'autant plus grave que la différence entre le potentiel des cellules ou des interconnexions de celles-ci et le cadre métallique 28 est plus élevée: il se produit un phénomène d'électrolyse dont l'intensité est une fonction croissante de la valeur de cette différence de potentiel et qui provoque une migration d'ions métalliques des cellules ou de leurs Furthermore, it has been found that this corrosion is all the more serious as the difference between the potential of the cells or interconnections thereof and the metal frame 28 is higher: an electrolysis phenomenon occurs which intensity is an increasing function of the value of this potential difference and which causes a migration of metal ions from the cells or their
interconnexions vers le cadre 28.interconnections to the framework 28.
Ainsi, certains modules présentent-ils de graves corrosions au niveau de leurs cellules ou des interconnexions de celles-ci, corrosions qui, au bout de quelques années, peuvent entraîner l'arrêt total du For example, some modules present serious corrosions in their cells or their interconnections, which, after a few years, can lead to the complete shutdown of the cells.
fonctionnement de ces modules.operation of these modules.
Le module 4 décrit en se référant aux figures 2 et- 3 est en fait du genre des modules dont les cellules sont en un matériau semiconducteur cristallin, The module 4 described with reference to FIGS. 2 and 3 is in fact of the kind of modules whose cells are in a crystalline semiconductor material,
tel que le silicium cristallin.such as crystalline silicon.
En variante, chacun des modules 4 du générateur représenté sur la figure 1 peut comporter de.s cellules photovolta$ques qui sont en un matériau semiconducteur amorphe tel que le silicium amorphe. Un module de ce genre est représenté schématiquement en coupe sur la figure 3A et comprend des cellules photovoltalques 18 en silicium amorphe qui sont montées In a variant, each of the modules 4 of the generator shown in FIG. 1 may comprise photovoltaic cells that are made of an amorphous semiconductor material such as amorphous silicon. A module of this kind is diagrammatically shown in section in FIG. 3A and comprises amorphous silicon photovoltaic cells 18 which are mounted
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en série entre deux plaques 22 et 24. La plaque 22 est en un matériau électriquement isolant et transparent au rayonnement solaire, par exemple le verre ou une matière plastique transparente. La plaque 24 peut être électriquement conductrice ou électriquement isolante; elle est par exemple en verre, en plastique ou en métal. La face interne de la plaque 22 est munie d'électrodes transparentes 20a respectivement associées aux cellules. Ces cellules sont réalisées à partir d'un dépôt de silicium amorphe sur ladite face interne munie des électrodes 20a. Pour chaque cellule, la face de celle-ci, qui est en regard de l'électrode 20a, est destinée à être exposée au rayonnement solaire; l'autre face est revêtue d'une couche métallique 20b qui, grâce à une fenêtre faite dans le silicium amorphe, est en contact avec l'électrode 20a de la cellule adjacente. Les cellules sont ainsi interconnectées. Comme on le voit sur la figure 3A, un matériau d'encapsulation électriquement isolant 30 remplit l'espace compris entre la plaque 24 et les couches 20b et, comme précédemment, un joint d'étanchéité 32 est placé sur le pourtour des deux plaques et maintenu en place par un cadre métallique 28. Des bornes + et (non représentées) de l'ensemble de cellules sont encore prévues à l'extérieur du in series between two plates 22 and 24. The plate 22 is made of an electrically insulating material and transparent to solar radiation, for example glass or a transparent plastic material. The plate 24 may be electrically conductive or electrically insulating; it is for example glass, plastic or metal. The internal face of the plate 22 is provided with transparent electrodes 20a respectively associated with the cells. These cells are made from an amorphous silicon deposit on said inner face provided with the electrodes 20a. For each cell, the face thereof, which is opposite the electrode 20a, is intended to be exposed to solar radiation; the other side is coated with a metal layer 20b which, thanks to a window made in the amorphous silicon, is in contact with the electrode 20a of the adjacent cell. The cells are thus interconnected. As seen in FIG. 3A, an electrically insulating encapsulating material 30 fills the space between the plate 24 and the layers 20b and, as before, a seal 32 is placed on the periphery of the two plates and held in place by a metal frame 28. + and (not shown) terminals of the set of cells are still provided outside the
module.module.
Un tel module est également sujet à dégradation par électrolyse: à la suite d'une pénétration d'humidité entre les plaques 22 et 24, les couches métalliques 20b peuvent s'oxyder et se Such a module is also subject to degradation by electrolysis: as a result of moisture penetration between the plates 22 and 24, the metal layers 20b can oxidize and
décrocher et le silicium amorphe peut s'oxyder. pick up and the amorphous silicon can oxidize.
La présente invention a pour but de ralentir la dégradation des modules du genre de ceux qui ont été décrits en faisant référence aux figures 2, 3 et 3A, en réduisant le plus possible l'électrolyse subie par The object of the present invention is to slow down the degradation of the modules of the kind described with reference to FIGS. 2, 3 and 3A, while reducing as much as possible the electrolysis suffered by
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leurs cellules photovolta;ques ou par les their photovoltaic cells or by
interconnexions de ces dernières.interconnections of the latter.
De façon précise, la présente invention a pour objet un générateur photovoltavque comportant au moins un5module photovolta;que et destiné à alimenter en énergie électrique des moyens d'utilisation, chaque module photovolta;que comprenant: - un ensemble de cellules photovolta;ques montées en série, de sorte que l'ensemble de ceLlules possède une borne négative et une borne positive qui est portée à un potentiel positif par rapport à la borne négative lorsque les cellules reçoivent d'un côté la lumière solaire, - deux plaques entre lesquelles est compris l'ensemble, la plaque située dudit côté des cellules Precisely, the present invention relates to a photovoltaic generator comprising at least one photovoltaic module and for supplying electrical energy to the means of use, each photovoltaic module comprising: a set of photovoltaic cells mounted in series, so that the set of cells has a negative terminal and a positive terminal which is brought to a positive potential with respect to the negative terminal when the cells receive on one side the sunlight, - two plates between which is included the set, the plate located on the said side of the cells
étant transparente à la lumière solaire, et - being transparent to sunlight, and -
- des moyens de fermeture du pourtour des deux plaques, ces moyens de fermeture comportant un cadre métallique sur ledit pourtour, générateur caractérisé en ce que le cadre métallique est porté à un potentiel supérieur ou égal ou légèrement inférieur au potentiel auquel est portée la - Closure means of the periphery of the two plates, these closure means comprising a metal frame on said periphery, generator characterized in that the metal frame is brought to a potential greater than or equal to or slightly less than the potential to which is carried the
borne positive de l'ensemble de cellules. positive terminal of the set of cells.
Par "potentiel légèrement inférieur au potentiel de la borne positive" on entend un potentiel qui est au moins égal à environ 80% du potentiel de La By "potential slightly lower than the potential of the positive terminal" is meant a potential which is at least equal to about 80% of the potential of La
borne positive.positive terminal.
- Ainsi, dans la présente invention, le cadre métallique est porté à un potentiel au moins égal à environ 80% du potentiel auquel est portée la borne - Thus, in the present invention, the metal frame is brought to a potential at least equal to about 80% of the potential to which is borne the terminal
positive de l'ensemble de cellules.positive set of cells.
Par exemple, pour un moduLe permettant à sa borne + d'être portée à un potentiel nominal de + 24 V par rapport à sa borne -, on porte son cadre à un potentiel au moins égal à environ 19 V par rapport à sa For example, for a module allowing its + terminal to be raised to a nominal potential of + 24 V with respect to its - terminal, its frame is raised to a potential at least equal to approximately 19 V with respect to its
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borne -, conformément à L'invention. terminal - according to the invention.
On réduit ainsi l'ampleur du phénomène d'électrolyse qui affecte les cellules et leurs interconnexions. Cette électrolyse est même inversée lorsque le cadre est porté à un potentiel supérieur à celui de la borne + du module: alors il se produit une migration des ions métalliques du cadre vers l'ensemble des cellules et de leurs interconnexions, ce qui est This reduces the extent of the electrolysis phenomenon that affects the cells and their interconnections. This electrolysis is even reversed when the frame is raised to a potential greater than that of the + terminal of the module: then there is a migration of the metal ions from the frame to all the cells and their interconnections, which is
beaucoup moins grave que le phénomène inverse. much less serious than the opposite phenomenon.
Selon un mode de réalisation particulier du générateur objet de l'invention, un circuit électrique étant prévu entre la borne positive du module et une borne des moyens d'utilisation pour l'alimentation de ceuxci en énergie électrique, le cadre est relié à un According to a particular embodiment of the generator that is the subject of the invention, an electrical circuit being provided between the positive terminal of the module and a terminal of the utilization means for supplying these with electrical energy, the frame is connected to a
point de ce circuit.point of this circuit.
La Liaison entre le cadre et le point peut comporter une résistance électrique apte à limiter l'intensité d'un courant électrique circulant dans cette liaison lorsque la borne négative de l'ensemble The connection between the frame and the point may comprise an electrical resistance capable of limiting the intensity of an electric current flowing in this connection when the negative terminal of the assembly
de cellules est reliée accidentellement au cadre. of cells is accidentally connected to the frame.
En effet, la liaison du cadre à un point dudit circuit peut créer une confusion dans l'esprit d'un utilisateur habitué à voir des bornes - mises à la masse, d'o un risque d'accident (court-circuit, voire incendie,...). L'utilisation de la résistance électrique (d'une valeur de préférence élevée, choisie en fonction de l'installation électrique dont fait partie le générateur photovoltaique) permet d'éviter un tel accident ou du moins de réduire la gravité de Indeed, the connection of the frame to a point of said circuit can create confusion in the mind of a user accustomed to see terminals - grounded, hence a risk of accident (short circuit or fire) ...). The use of the electrical resistance (preferably of a high value, chosen according to the electrical installation of which the photovoltaic generator is part) makes it possible to avoid such an accident or at least to reduce the severity of
celui-ci.this one.
Dans une variante de réalisation, la résistance électrique est remplacée par un fusible apte à couper la liaison entre le cadre et le point si l'intensité d'un courant électrique susceptible de 3 5 circuler dans cette liaison dépasse une valeur déterminée. Dans une réalisation particulière de l'invention, la liaison entre Le cadre et ledit point peut comporter une source de tension électrique continue apte à porter le cadre à un potentiel supérieur au maximum des potentiels des points dudit circuit. Ledit point peut être la borne positive du In an alternative embodiment, the electrical resistance is replaced by a fuse adapted to cut the connection between the frame and the point if the intensity of an electric current likely to flow in this connection exceeds a determined value. In a particular embodiment of the invention, the connection between the frame and said point may comprise a DC voltage source capable of carrying the frame to a potential greater than the maximum of the potentials of the points of said circuit. Said point may be the positive terminal of the
module photovolta;que.photovoltaic module;
En variante, le générateur objet de l'invention comprenant en outre au moins une diode anti-retour dont l'anode est reliée à la borne positive du module photovoltalque et qui fait partie dudit circuit, ledit point est situé dans la portion de ce circuit, qui va de l'anode de La diode à ladite borne Alternatively, the generator object of the invention further comprising at least one non-return diode whose anode is connected to the positive terminal of the photovoltalque module and which is part of said circuit, said point is located in the portion of this circuit , which goes from the anode of the diode to the said terminal
des moyens d'utilisation.means of use.
Selon une autre variante, ledit point est According to another variant, said point is
ladite borne des moyens d'utilisation. said terminal means of use.
Lorsque le générateur objet de L'invention comprend des moyens d'accumulation de l'énergie électrique produite, ledit circuit comportant une dérivation vers la borne positive des moyens d'accumulation, ledit point peut appartenir à cette dérivation. 2-5 Ledit point peut être la borne positive des When the generator object of the invention comprises means for accumulating the electrical energy produced, said circuit having a shunt to the positive terminal of the accumulation means, said point can belong to this derivation. 2-5 Said point may be the positive terminal of
moyens d'accumulation.accumulation means.
Enfin, dans le cas o le générateur objet de l'invention comporte au moins un autre module photovoltalque qui est couplé audit module, le cadre de Finally, in the case where the generator that is the subject of the invention comprises at least one other photovoltaic module that is coupled to said module, the frame of
chaque autre module est relié audit module. each other module is connected to said module.
La présente invention sera mieux comprise à The present invention will be better understood at
la lecture de La description suivante, d'exemples de reading The following description of examples of
réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - Les figures I et 1A sont des vues schématiques (partielle pour la figure 1A) de générateurs photovoltaïques connus et ont déjà été décrites, - La figure 2 est une vue schématique d'un module photovoLta;que faisant partie de ces générateurs et a déjà été décrite, - La figure 3 est une vue en coupe schématique et partielle de ee medute et a déjà été décrite, - la figure 3A est une vue en coupe schématique et partielle d'une variante de rialisation de ce module et a deja été décrite, - la figure 4 illustre schématiquement un générateur à régulateur-série, qui est conforme à la présente invention et comporte un module photovolta;que, ainsi qu'une variante de réalisation de ce générateur, - la figure 4A illustre schématiquement et partiellement un générateur comparable à celui de la figure 4, mais à régulateur-parallèLe, - Les figures 5 à 7 illustrent schématiquement d'autres variantes de réalisation de ce générateur, et - la figure 8 illustre schématiquement un générateur qui est conforme à la présente invention et embodiment given purely by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1 and 1A are schematic views (partial for FIG. 1A) of known photovoltaic generators and have already been described, FIG. A schematic view of a photovolt module which forms part of these generators and has already been described, FIG. 3 is a schematic and partial sectional view of ee medute and has already been described, FIG. schematic and partial section of an alternative embodiment of this module and has already been described, - Figure 4 schematically illustrates a generator-series regulator, which is in accordance with the present invention and comprises a photovoltaic module; an alternative embodiment of this generator, - Figure 4A schematically and partially illustrates a generator comparable to that of Figure 4, but regulator-parallel, - FIGS. 5 to 7 schematically illustrate other embodiments of this generator, and FIG. 8 schematically illustrates a generator that is in accordance with the present invention and
comporte une pluralité de modules photovoltalques. has a plurality of photovoltaic modules.
Sur la figure 4, on a représenté schématiquement un générateur photovolta; que qui est conforme à l'invention et comporte simplement un module photovolta;que 4 du genre de celui qui est représenté sur les figures 2 et 3 ou du genre de celui qui est représenté sur la figure 3Aet donc muni d'un cadre métallique 28. Les moyens d'utilisation 6 sont branchés entre la borne positive + et La borne négative - du module. Comme on l'a déjà indiqué, le générateur peut être muni: - de moyens 8 d'accumulation d'énergie électrique dont Les bornes + et - sont respectivement reliées aux bornes + et - du module 4, - un ensemble de régulation comprenant un premier moyen de régulation 10 monté entre la borne + du module et la borne + des moyens d'accumulation et par un second moyen de régulation 12 monté entre la borne + des moyens d'accumulation et une borne 14 des moyens d'utilisation 6, et - d'une diode anti-retour 16 qui est montée entre la borne + du module et le premier moyen 10 et FIG. 4 diagrammatically shows a photovoltaic generator; that which conforms to the invention and simply comprises a photovoltaic module, that 4 of the kind of that which is represented in FIGS. 2 and 3 or of the kind of that which is represented in FIG. 3A and thus provided with a metal frame 28 The utilization means 6 are connected between the positive terminal + and the negative terminal - of the module. As already indicated, the generator may be provided with: - electrical energy storage means 8 whose terminals + and - are respectively connected to the + and - terminals of the module 4, - a regulation assembly comprising a first regulating means 10 connected between the + terminal of the module and the + terminal of the accumulation means and by a second regulating means 12 connected between the + terminal of the accumulation means and a terminal 14 of the utilization means 6, and - a non-return diode 16 which is mounted between the + terminal of the module and the first means 10 and
dont l'anode est reliée à La borne + du module. whose anode is connected to the + terminal of the module.
On notera que le premier moyen de régulation est du type régulateur-série. Bien entendu, on pourrait utiliser à la place de ce moyen 10 un premier moyen de It will be noted that the first regulation means is of the regulator-series type. Of course, one could use instead of this means 10 a first means of
régulation 10a (figure 4A) de type régulateur- regulation 10a (FIG. 4A) of the regulator-type
parallèLe, monté entre la cathode de la diode 16 et la parallel, mounted between the cathode of the diode 16 and the
borne - du module.terminal - of the module.
On a ainsi une installation comportant d'une part un circuit, ou branche positive, qui va de la borne + du module à la borne 14 des moyens d'utilisation 6, avec une dérivation vers la borne + des moyens d'accumulation 8 et d'autre part un autre circuit, ou branche négative, qui va de la borne - du module à l'autre borne 34 des moyens d'utilisation 6, avec une dérivation vers la borne - des moyens There is thus an installation comprising on the one hand a circuit, or positive branch, which goes from the + terminal of the module to the terminal 14 of the utilization means 6, with a bypass towards the + terminal of the accumulation means 8 and on the other hand another circuit, or negative branch, which goes from the terminal - of the module to the other terminal 34 of the utilization means 6, with a branch towards the terminal - means
d'accumulation 8.accumulation 8.
Conformément à la présente invention, une liaison électrique est établie entre le cadre 28 et un point quelconque de la branche positive de l'installation. Ce point peut être situé sur la borne positive + du module 4 (point A - cas I de la figure 4) ou entre la diode 16 et la borne 14 ou entre la diode According to the present invention, an electrical connection is established between the frame 28 and any point of the positive branch of the installation. This point can be located on the positive terminal + of the module 4 (point A - case I of figure 4) or between the diode 16 and the terminal 14 or between the diode
16 et la borne + des moyens d'accumulation 8 (point B - 16 and the + terminal of accumulation means 8 (point B -
cas II de la figure 4) ou en la borne + des moyens d'accumulation 8 (point C - cas III de la figure 5) ou en la borne 14 des moyens d'utilisation (point D - cas IV de la figure 5). Pour des raisons indiquées plus haut, la liaison entre le cadre 28 et le point A ou B ou C ou D peut comporter, comme on le voit sur la figure 6, une case II of FIG. 4) or at the + terminal of the accumulation means 8 (point C - case III of FIG. 5) or at the terminal 14 of the utilization means (point D - case IV of FIG. 5) . For reasons indicated above, the connection between the frame 28 and the point A or B or C or D may comprise, as seen in FIG.
résistance électrique 36, ou un fusible 37. electric resistor 36, or a fuse 37.
Dans un autre mode de réalisation, cette liaison entre le cadre 28 et le point A ou B ou C ou D peut comporter une source de tension électrique continue 38 (figure 7) dont la sortie 40 est reliée au In another embodiment, this connection between the frame 28 and the point A or B or C or D may comprise a DC voltage source 38 (FIG. 7) whose output 40 is connected to the
cadre métallique 28 et dont les bornes d'alimentation - metal frame 28 and whose power terminals -
et + sont respectivement reliées à la borne - du module et audit point A ou B ou C ou D. Cette source 38 est prévue pour que sa sortie 40 (et donc le cadre 28) soit à un potentiel supérieur au maximum des potentiels des points de la branche positive de l'installation (par rapport à la borne du module). A titre purement indicatif et nullement limitatif, le potentiel de la sortie 40 est égal au double de celui de la borne + du module. Sur la figure 8, on a représenté schématiquement un générateur qui est conforme à l'invention et comporte une pluralité de modules photovolta;ques. Il s'agit par exemple du générateur qui est représenté sur La figure 1, ou de celui qui est représenté sur la figure 1A, mais qui a été modifié d'une façon indiquée par la suite. L'installation correspondante comporte encore une branche positive allant des bornes + des modules 4 placés à une extrémité des groupements 2 et reliés aux diodes 16, jusqu'à la borne + des moyens d'accumulation 8 et à la borne 14 des moyens d'utilisation 6, ainsi qu'une branche négative allant des bornes - des modules 4 situés à l'autre extrémité des groupements 2 jusqu'à la borne - des moyens d'accumulation 8 et à l'autre borne and + are respectively connected to the terminal - of the module and to said point A or B or C or D. This source 38 is provided so that its output 40 (and thus the frame 28) is at a potential greater than the maximum of the potentials of the points the positive branch of the installation (relative to the terminal of the module). As a purely indicative and in no way limiting, the potential of the output 40 is equal to twice that of the + terminal of the module. FIG. 8 diagrammatically shows a generator which is in accordance with the invention and comprises a plurality of photovoltaic modules. This is for example the generator that is shown in Figure 1, or that shown in Figure 1A, but has been modified in a manner indicated below. The corresponding installation also comprises a positive branch going from the terminals + of the modules 4 placed at one end of the groups 2 and connected to the diodes 16, to the terminal + of the accumulation means 8 and to the terminal 14 of the means of use 6, as well as a negative branch going from the terminals - modules 4 located at the other end of the groups 2 to the terminal - accumulation means 8 and the other terminal
34 des moyens d'utilisation 6.34 means of use 6.
Ce générateur est modifié de la façon suivante: les cadres 28 de tous les modules (qui, bien entendu, peuvent être du genre de celui qui est représenté sur les figures 2 et 3 ou du genre de celui qui est représenté sur la figure 3A) sont reliés les uns aux autres et une liaison électrique est établie entre le cadre 28 de l'un 4a des modules et un point quelconque de la branche positive de l'installation: point A (borne + de l'un des modules, par exemple le module 4a) ou point B (point compris entre l'une des diodes 11 et la borne 14 des moyens 6 ou la borne + des moyens 8) ou point C (borne + des moyens 8) ou point D This generator is modified in the following way: the frames 28 of all the modules (which, of course, may be of the kind shown in FIGS. 2 and 3 or of the kind shown in FIG. 3A) are connected to each other and an electrical connection is established between the frame 28 of one of the modules 4a and any point of the positive branch of the installation: point A (terminal + of one of the modules, for example the module 4a) or point B (point between one of the diodes 11 and the terminal 14 of the means 6 or the terminal + means 8) or point C (terminal + means 8) or point D
(borne 14).(terminal 14).
Comme précédemment, cette liaison peut comporter une résistance ou un fusible ou une source de As before, this connection may comprise a resistor or a fuse or a source of
tension électrique continue (de valeurs appropriées). DC voltage (of appropriate values).
Dans le cas de l'utilisation d'une source de tension, la sortie de cette dernière est à un potentiel supérieur au maximum des potentiels des points de la branche positive de l'installation (par rapport à la borne - de l'ensemble des modules), par exemple un potentiel égal au double du potentiel de la borne + de l'ensemble des modules; les bornes - et + d'alimentation de cette source de tension sont respectivement reliées à la borne - de l'ensemble de modules et audit point A ou B ou C ou D. Dans le cas de l'utilisation d'une résistance, la valeur de cette résistance découle d'un compromis. Elle doit être la plus faible possible pour polariser l'ensemble des cadres métalliques des modules (ou le cadre métallique du module lorsque le générateur ne comporte qu'un module) et elle doit être suffisamment grande pour ne pas être détruite en cas de liaison accidentelle entre la borne - du générateur et les cadres métalliques des modules (ou le cadre métallique du module lorsque le générateur ne comporte qu'un module). A titre purement indicatif mais nullement limitatif, pour une installation de 24V on peut utiliser une résistance d'ure pu4ssAnce électrise de In the case of the use of a voltage source, the output of the latter is at a potential greater than the maximum of the potentials of the points of the positive branch of the installation (with respect to the terminal - of the set of modules), for example a potential equal to twice the potential of the + terminal of the set of modules; the supply terminals - and + of this voltage source are respectively connected to the terminal - of the set of modules and to said point A or B or C or D. In the case of the use of a resistor, the The value of this resistance stems from a compromise. It must be as small as possible to polarize all the metal frames of the modules (or the metal frame of the module when the generator has only one module) and it must be large enough not to be destroyed in case of accidental connection. between the - generator terminal and the metal frames of the modules (or the metal frame of the module when the generator has only one module). For purely indicative but not limiting, for a 24V installation can be used a resistor
1W, de l'ordre de 3 kilc-omrs à 10 kilo-ohms. 1W, of the order of 3 kilograms to 10 kilo-ohms.
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