ç ZJ Etat de l'art L'état de l'art actuel en matière de systèmes d'énergie solaire photovoltaïques est présenté sur la figure 1. Les panneaux photovoltaïques (al), de tension unitaire sou-vent réduite (24V par exemple), sont assemblés en parallèle et en série, en reliant leurs connexions de façon adaptée, afin de former une ligne positive (a2) et une ligne négative (a3 ), qui alimentent l'entrée (a6) correspondante d'un variateur central (a5). D'autres sources d'énergie, comme des éoliennes (a4) peuvent être connectées en (a 10) au variateur central (a5). Une batterie électrochimique ou autre moyen de stockage électrique d'énergie (a9), comme une pile à hydrogène par exemple, peut être relié au variateur central (a5), tout comme les systèmes utilisateurs d'énergie continue (a7) ou alternative (a8). Le variateur central (a5) peut être de nature électromécanique, par exemple une association de machines tournantes électriques, mais il peut aussi être de nature électronique. La structure exacte de ce variateur central (a5) a fait l'objet de nombreuses publications et brevets. Le défaut de la configuration présentée à la figure 1 est d'imposer de connecter électriquement les panneaux photovoltaïques solaires directe-ment sur leur support aérien (toit d'immeuble ou support adapté). Une connexion unitaire de chaque panneau serait possible, mais cela augmenterait le coût de la connexion et ne résoudrait pas tous les problèmes qui suivent. En effet, la forte non-linéarité des panneaux photovoltaïques impose de leur choisir un calibre en tension double de leur tension nominale de fonctionnement. Afin d'augmenter le rendement de la chaîne de conversion solaire, des tensions élevées UPV (al2) sont demandées en entrée (a6) du variateur central (a5). Une norme propose 96V, mais certaines installations proposent jusqu'à 300V pour UPV (a12). Il en résulte, lorsque les panneaux photovoltaïques (al) sont éclairés et non chargés, une tension (a12) fournie au variateur central (a5) sensiblement double de la valeur nominale, c'est à dire 192V pour un système de tension UPV (a12) égale 96V nomi- 1 nale et 600V pour un système de tension UPV (a12) 300V nominale. Lorsque l'installateur grimpe sur un toit ou autre support aérien extérieur pour procéder à la connexion électrique des panneaux, il doit prendre des précautions importantes en matière de sécurité, car il manipule des tensions continues élevées dans un environnement hostile (humidité, pluie directe...). Il est donc nécessaire de faire appel à du personnel hautement qualifié, qui prend de plus des risques importants lorsque la pluie arrive. Il est rigoureusement interdit à un client particulier non qualifié d'installer seul un système d'énergie solaire à haute tension. L'autre inconvénient d'un tel assemblage par courant continu des panneaux solaires est que les panneaux doivent compter un nombre particulier de modules élémentaires (al) pour atteindre la tension requise. L'ajout de quelques modules est difficile, voire impossible. Si un module est endommagé ou partiellement obscurci par un obstacle, il détériore alors toute la chaîne de conversion. Enfin la connexion directe des panneaux solaires (al) en forme de ligne à courant S continu, fait que l'ensemble des fils posés en extérieur forme une boucle qui peut être très grande. L'entrée (a6) du variateur central (a5) est donc soumise à des perturbations électromagnétiques très importantes, qui peuvent aller jusqu'à sa destruction en cas d'impact de foudre direct ou indirect (par les courants induits dans la terre). Le taux de destruction des variateurs (a5) en technologie électronique est très important, 2o voisin par exemple de 5%, même lorsque des protections sont mises en place et que l'installation est mise à la terre (al l) par une connexion adaptée (sur la ligne positive ou négative). La description de l'état de l'art en matière de système de conversion d'énergie électrique met en évidence une lacune importante sur trois points essentiels : 15 • la modularité des systèmes (difficulté par exemple de rajouter des panneaux après installation) • la sécurité lors de l'installation ou d'opération de maintenance en extérieur sur les panneaux photovoltaïques • la résistance aux agressions électromagnétiques fortes (choc foudre) ou normales (antennes d'émission proches...) La présente invention a pour but de résoudre tous ces problèmes, tout en apportant d'autres avantages, qui sont énumérés dans les lignes qui suivent. Mentionnons l'état de l'art des variateurs électroniques de puissance, dont les termes et notations sont utilisés dans la description de la présente invention. Il est résumé dans les documents suivants : 0 • [réf 1] mémoire d'habilitation à diriger les recherches de François Bernot, présenté à l'UFR STGI de Belfort, France, le 19 janvier 1999 • [réf 2] série de 20 articles écrits par Henry Foch sur l'électronique de puissance, articles n° D3150 à D3175, Encyclopédie des techniques de l'ingénieur, 1989 • [réf 3] article E3958, électronique de puissance - introduction, par François Bernot Encyclopédie des Techniques de l'Ingénieur, article E3958 • [réf 4] study of the up grading of a DC-AC-AC converter to a mixed structure, IPEMC'97, Hangzou (chine), 3-6 November 1997, vol. 2, pages 838 à 843 Cette série d'articles et de mémoire scientifiques propose une bibliographie exhaustive et surtout précise le lexique admis par l'homme de l'art en matière de variateur 2-0 électronique de puissance. Ce lexique sera utilisé dans la description de l'invention, afin d'en clarifier la présentation. Cette série d'article fait apparaître pour les onduleurs de type pleine onde six catégories principales, qui peuvent chacune être présentées en forme de demi-pont, push-pull, pont complet, pont multiple polyphasé. Notons que le montage push-pull pour un onduleur concerne une structure telle que (d17) qui intègre au moins un transformateur tel que (d 12), lequel comporte au moins un enroulement double à point milieu, ledit enroulement étant en général bobiné sur le même noyau magnétique, afin d'augmenter le couplage entre chaque demi-enroulement. La dénomination push-pull concerne aussi le transformateur seul, tel que (d12), qui peut alors être utilisé dans une transmission par exemple en mode différentiel à trois fils, avec ou sans écran. La liste suivante les présente, avec leur écriture S symbolique, telle que présentée dans [réf 1] à la page 138 (le symbole i représente le nombre de phases du côté alternatif du variateur) : • onduleurs pleine onde de courant, c'est à dire incluant côté continu une inductance de lissage • onduleur ne comportant que des thyristors, écrit IdcOsiDr (en version di-'( 0 recte) et IdcOsiRr (en version résonante) • onduleur ne comportant que des thyristors diodes duaux, écrit IdcOsiDa (en version directe) et IdcOsiRa (en version résonante) • onduleur mixte comportant autant de thyristors que de thyristors diodes duaux, écrit IdcOsiDar (en version directe) et IdcOsiRar (en version réso-1 S nante) • onduleurs pleine onde de tension, c'est à dire incluant côté continu un condensateur de lissage • onduleur ne comportant que des thyristors diodes, écrit VdcOsiDr (en version directe) et VdcOsiRr (en version résonante) Z • onduleur ne comportant que des thyristors duaux, écrit VdcOsiDa (en version directe) et VdcOsiRa (en version résonante) • onduleur mixte comportant autant de thyristors diodes que de thyristors duaux, écrit VdcOsiDar (en version directe) et VdcOsiRar (en version résonante) 'Z_5 Précisons que l'état de l'art mentionné utilise le mot thyristor pour l'association en série d'une diode avec un interrupteur de puissance, le composant thyristor étant intégré dans ladite dénomination. La classe des onduleurs intègre la classe des redres- seurs réversibles en énergie. Le mot bus de tension continue décrit les deux terminaisons à courant continu, l'une positive et l'autre négative d'un onduleur de tension, au niveau de l'élément de filtrage continu (inductance ou condensateur). Par opposition le bus alternatif concerne les sorties à courant alternatif.
Description de l'invention La présente invention se caractérise par une liaison en courant alternatif des panneaux solaires photovoltaïques (bl), par l'intermédiaire de lignes de transfert d'énergie électrique indépendantes (bl l). Il est intéressant, mais non obligatoire d'utiliser une ligne par panneau solaire photovoltaïque. Ceci autorise entre autres une modularité complète de la chaîne de conversion d'énergie. Elle est décrite à la figure 2. Chaque panneau solaire photovoltaïque (bl) est connecté à un onduleur électronique esclave (b4), qui peut être intégré ou non dans son châssis, et qui alimente un transformateur (b6) relié à une ligne de transmission électrique (bl l), qui peut être mo- O nophasée ou polyphasée. Le transformateur (b6) ou (b8) est de préférence intégré dans le châssis du panneau photovoltaïque (bl), mais il peut être aussi intégré dans la prise de connexion entre la sortie de l'onduleur électronique (b4), (b5) ou (b7) et la ligne (b 11). La ligne de transmission électrique (b 11) relie chaque panneau photovoltaïque (bl) -15 à un ou plusieurs variateurs électroniques pilotes (b 10), qui sont de préférence situés dans un local technique protégé, au contraire des panneaux photovoltaïques (bl), qui sont eux placés en extérieur, afin de recevoir le soleil. Les entrées (b14) du ou des variateurs pilotes sont soit reliées directement chacune à une ligne de transmission électrique (b 11), soit elles utilisent un transformateur additionnel d'isolation galvanique (b9), qui peut, tout comme le transformateur (b6), être situé dans la prise de connexion d'entrée du variateur électronique pilote (bl0). Dans une autre réalisation, il est possible d'utiliser une transmission à la fréquence du réseau de distribution d'énergie public (50Hz en Europe, 60Hz en Amérique) et dans ce cas d'éliminer le pilote (b10). Ceci est discuté dans un autre paragraphe. 2_5 Dans une autre réalisation, il serait possible d'utiliser à la place de chaque onduleur esclave (b4), (b5) ou (b7) un convertisseur électronique continu/continu, et de trans- 6 porter l'énergie électrique dans les lignes (bl 1) en mode continu. Cette solution pré-sente un surcoût unitaire dans les variateurs électroniques, elle complique les regroupements de panneaux avant le ou les variateurs pilotes (bl0) et la gestion de la réversibilité énergétique conduit à des structures électroniques plus compliquées lorsqu'un transformateur d'isolement est requis. Le ou les variateurs pilotes (b10) fournissent selon les besoins du cahier des charges de l'installation des sorties à courant continu (b12) ou alternatif (b13). L'avantage que procure la transmission de l'énergie en courant alternatif, ou continu, par ligne indépendante (b Il) est d'éliminer la boucle formée par les différentes connexions I O électriques à courant continu entre les panneaux solaires photovoltaïques (al), comme présenté dans l'état de l'art. L'idée de la transmission de l'énergie électrique en courant alternatif, ou continu, par ligne indépendante (bl l) peut être étendue aux autres appareils que comprend une installation de conversion d'énergie. Par exemple des batteries électrochimiques .. (b2) ou autres moyens de stockage d'énergie électrique à courant continu ou alterna-tif, sont reliées à un variateur électronique (b7) de type continu/alternatif (onduleur) ou alternatif/alternatif (redresseur connecté à un onduleur par exemple) et alimentent un transformateur (b8), lequel est relié à une entrée de calibre adaptée du ou des variateurs pilotes (b 10) via un éventuel transformateur (b9). De cette façon, le moyen de stockage d'énergie (b2) peut être réalisé avec des blocs de tension unitaire réduite, par exemple 48V, qui élimine la contrainte de l'isolement. Plusieurs moyens de stockage peuvent aussi être connectés directement aux variateurs pilotes (b 10), sans recourir à une liaison alternative (b l l ). Par exemple, il est possible de connecter lesdits moyens de stockage au bus de tension continue du variateur pilote (b l 0), ou d'un va- 2 5 riateur spécifique, dédié aux utilisateurs (b12) ou (b13). De la même façon d'autres sources d'énergie peuvent être ajoutées, comme des aérogénérateurs (b3), ou des groupes électrogénérateurs, ou encore toute autre source 2 -D a s d'énergie électrique à courant continu ou alternatif. Si lesdits générateurs produisent une énergie électrique à courant alternatif, ils peuvent être interfacés par un redresseur passif à diodes ou actif (commandé). Ils peuvent être connectés soit directement aux variateurs pilotes (b 10), soit par l'intermédiaire d'un variateur électronique (b5) avec un ou plusieurs transformateurs (b8) ou (b9), le tout étant adapté à la nature du courant qu'ils fournissent. Il est avantageux que les structures des convertisseurs électroniques (b4), (b5) et (b7) soient de même nature topologique, afin de simplifier la conception du système, mais cela n'est pas indispensable. La figure 3 présente la structure générale d'un module de transmission d'énergie électrique depuis une source (cl) jusqu'à des utilisateurs à courant continu (c6) ou alternatifs (c7). Cette structure représente un module de transmission depuis un élément (b 1), (b2) ou (b3), via une ligne (b 11), vers un pilote (b 10). Ladite structure se compose : • d'une ligne de transmission d'énergie électrique (c14) composée d'au moins deux fils de liaison (c15) et (c16) et d'un écran optionnel (c17), lequel écran peut être relié à la terre (cl 0) ou à l'un ou l'autre des points milieux des transformateurs (c3) et/ou (c4). L'écran (c17) n'est pas obligatoire car il ne sert qu'à améliorer l'immunité aux perturbations électromagnétiques, le nombre de fils (e15) et (c16) peut être augmenté, soit en renforcement de l'écran optionnel (c17), soit si les transformateurs (c3) et (c4) comportent plus qu'un seul enroulement relié à la ligne (c14) (ce qui est le cas d'une transmission en mode différentiel), soit encore si les transformateurs (c3) et (c4) sont de type polyphasé à plusieurs noyaux magnétiques recevant des flux déphasés temporellement ou non • d'un ou plusieurs modules esclaves (c 12), qui intègrent chacun au moins une source ou récepteur d'énergie (cl), au moins un onduleur (c2), au moins un transformateur (c3) relié à au moins une ligne de transmission d'énergie alternative (c14) laquelle comporte un ou plusieurs écrans optionnels (c8) situé entre ses en-5 roulements primaires et secondaires et relié à la terre (c10) de l'installation, l'écran (c8) n'est pas obligatoire car il ne sert qu'à améliorer l'immunité aux perturbations électromagnétiques • d'un ou plusieurs modules pilotes (c 13), qui intègrent chacun au moins un variateur électronique (c5) dit pilote, un transformateur (c4), relié à au moins une ligne de transmission d'énergie alternative (c14) et comportant un ou plusieurs écrans optionnels (c9) situé entre ses enroulements primaires et secondaires et relié à la terre (cl 1) de l'installation, l'écran (c9) n'est pas obligatoire car il ne sert qu'à améliorer l'immunité aux perturbations électromagnétiques ; chaque module pilote peut être dédié à un seul ou plusieurs utilisateurs d'énergie à courant continu (c6) ou à courant alternatif (c7) ; les modules pilotes peuvent être reliés par leur bus de tension continue Ladite structure peut être multipliée comme le présente la figure 2, tant au niveau des modules esclaves (e12), que des modules pilotes (c13). Il est possible à cet effet de connecter plusieurs sources, panneaux solaires photovoltaïques (b1), générateurs (b3), moyens de stockage d'énergie (b2) en parallèle et/ou en série en entrée des variateurs électroniques (b4), (b5) ou (b7), sous la condition de compatibilité entre les tensions et les courants des différents éléments. Il est possible de relier en parallèle et/ou en série les sorties (b14) des transformateurs (b6) ou (b8) reliées aux lignes de transmission d'énergie (bl l). De la même façon, il est possible de relier en parallèle et/ou en série les entrée ou les sorties des transformateurs (b9). Il est possible d'utiliser parmi les transformateurs (b6), (b8) ou (b9) des enroulements primaires ou secondaires multiples, disposés de façon judicieuse en fonction des éléments à y connecter, qu'ils soient situés dans des modules esclaves (c12) ou dans des modules pilotes (c5). Il est possible d'utiliser plusieurs modules pilotes (c13). Leurs entrées reliées à la ligne de transmission d'énergie (c14) sont alors connectées soit en parallèle, soit en série, soit en série/parallèle, l'homme de l'art se réservant la meilleure topologie. Les sorties de ces modules pilotes (c5), qui alimentent les sources (c6) et (c7), peuvent être reliées aussi en parallèle ou en série, mais il est particulièrement intéressant de dédier à chaque type d'utilisateur (c6) ou (c7) un module pilotes (c5). Il est alors avantageux de relier les modules pilotes (c5) par un transformateur (c5), qui assure les transferts d'énergie, ou encore de les connecter par leur bus de tension continue (s'il existe) Il apparaît dans la chaîne de conversion proposée à la figure 2 et à la figure 3 une multitude d'étages de conversion d'énergie électrique, variateurs électroniques, transformateurs et autres. Il est intéressant de choisir la meilleure topologie de variateurs électroniques, afin d'obtenir un rendement de conversion le meilleur possible. La classe des onduleurs pleine onde à commutation naturelle, comme le propose l'état de l'art dans les références [réf l ], [réf 2], [réf 3] met en évidence que les contraintes imposées notamment par les défauts de la ligne de transmission (c14) sont intégrées dans le fonctionnement naturel des variateurs électroniques (c2) et (c5). La meilleure structure de variateur électronique vis à vis de cette contrainte de réalisation importante est donc celle des onduleurs de type pleine onde, c'est à dire où la forme d'onde alternative ne fait pas apparaître de surdécoupage, que l'onde soit de type rectangulaire, trapézoïdale ou sinusoïdale. Les références [réf 1], [réf 2], [réf 3] et [réf 4] présentent les différentes combinaisons de réalisations, entre les versions à demi-pont, push-pull, pont complet, pont multiple polyphasé, qui sont rappelées dans l'état de l'art. Les façons d'associer ces différentes combinaisons entre elles à un transformateur, ainsi que l'utilisation de versions monophasées ou polyphasées donnent une multitude de combinaisons. L'intérêt d'utiliser une transmission d'énergie électrique alternative réside dans la possibilité de connecter des transformateurs (b6), (b8) et (b9) à la ligne de transmission (bl l), qui comportent des enroulements primaires et secondaires bobinés sur des mandrins séparés (tel que décrit par (e6) et (e7)). Cette configuration diminue considérablement le couplage entre les primaires et les secondaires et permet de placer entre ces derniers des écrans (c8) et (c9) très efficaces. Cet avantage très intéressant est discuté dans le commentaire de la figure -15 Z5 . Les réalisations possibles de l'onduleur (c2) et du pilote (c5) sont décrites dans la bibliographie ( [réf 1], [réf 2], [réf 3], [réf 4]) et rappelées dans l'état de l'art. Il est important de considérer la connexion par leurs sorties alternatives respectives de deux onduleurs (c2) et (c5), soit de façon directe, soit de façon indirecte en y interposant un élément résonant adéquat. Ceci n'exclut pas le montage en cycloconvertisseur d'un ou plusieurs des variateurs (c2) ou (c5). Les principales combinaisons possibles entre la structure du pilote (c5) et de l'esclave (c2) sont les suivantes : • association directe des deux terminaisons alternatives de (c2) et (c5), c'est à dire sans élément résonant intermédiaire relié à la connexion alternative commune, et avec un ou des transformateurs intermédiaires possibles, qui dans notre cas sont (c3), (c4), et les autres mentionnés dans ce document : • le pilote (c5) utilise un onduleur à thyristors duaux VdcOsiDa et l'esclave (C2) utilise un onduleur à thyristors IdcOsiDr • soit le pilote (c5) utilise un onduleur à thyristors IdcOsiDr et l'esclave (C2) utilise un onduleur à thyristors duaux VdcOsiDa • soit le pilote (c5) utilise un onduleur mixte à thyristors duaux et thyristors diode VdcOsiDar et l'esclave (c2) utilise un onduleur à thyristors IdcOsi-Dr • soit l'esclave (c2) utilise un onduleur mixte à thyristors duaux et thyristors diode VdcOsiDar et le pilote (c5) utilise un onduleur à thyristors IdcOsiDr • soit le pilote (c5) utilise un onduleur à thyristors duaux VdcOsiDa et l'es-clave (C2) utilise un onduleur mixte à thyristors et thyristors diodes duaux IdcOsiDar • soit l'esclave (C2) utilise un onduleur à thyristors duaux VdcOsiDa et le pilote (c5) utilise un onduleur mixte à thyristors et thyristors diodes duaux 11 IdcOsiDar • soit association indirecte des deux terminaisons alternatives de (c2) et (c5), c'est à dire avec élément résonant intermédiaire relié à la connexion alternative commune, et avec un ou des transformateurs intermédiaires possibles (qui dans notre cas sont (c3), (c4), et les autres mentionnés • le pilote (c5) et l'esclave (c2) utilisent chacun au choix, soit un onduleur à thyristors duaux VdcOsiRa, soit un onduleur mixte à thyristors duaux et thyristors diode VdcOsiRar, avec un réseau résonant intermédiaire de type série (inductance connectée en série avec un condensateur) '10 • soit le pilote (c5) et l'esclave (c2) utilisent chacun au choix, soit un onduleur à thyristors diodes VdcOsiRr, soit un onduleur mixte à thyristors duaux et thyristors diode VdcOsiRar, avec un réseau résonant intermédiaire de type série (inductance connectée en série avec un condensateur) • soit le pilote (c5) et l'esclave (c2) utilisent chacun au choix, soit un on- -1 5 duleur à thyristors diodes duaux IdcOsiRa, soit un onduleur mixte à thyristors diodes duaux et thyristors IdcVdcOsiRar, avec un réseau résonant intermédiaire de type parallèle (inductance connectée en parallèle avec un condensateur) • soit le pilote (c5) et l'esclave (c2) utilisent chacun au choix, soit un on-0 duleur à thyristors IdcOsiRr, soit un onduleur mixte à thyristors diodes duaux et thyristors IdcOsiRar, avec un réseau résonant intermédiaire de type parallèle (inductance connectée en parallèle avec un condensateur) Ces associations sont indépendantes du nombre de phases, noté i., et de la configura- tion en demi-pont, push-pull, pont complet et autres formes, décrites à la référence Z5 [réf 3]. L'homme de l'art saura combiner de façon adéquate les structures, en prenant par exemple pour (c2) un demi-pont et pour (c5) un pont complet. La bibliographie 12 mentionnée dans l'état de l'art présente de nombreuses autres combinaisons de structures, que l'homme de l'art saura choisir. Le réseau résonant peut être placé en différents endroits, soit entre (c2) et (c3), soit entre (c4) et (c5), soit entre (c3) et (c4) (d'un côté ou l'autre de la ligne (c14)).
La réalisation des fonctions de conversion de puissance entre le pilote et les utilisateurs (c6) et (c7), peut se faire soit par la connexion sur la sortie continue de (c5) de variateurs adaptés selon l'état de l'art connu (onduleurs de toute nature pour les sorties en courant alternatif et hacheurs de toute nature pour les sorties en courant continu), soit aussi par l'utilisation de modules (c2) ou (c5), configuré en mode 1ù cycloconvertisseur, tel que décrit dans [réf 1] et [réf 3]. D'un point de vue général, le choix de la meilleure structure doit tenir compte de la multiplicité des variateurs électroniques élémentaires (c2) et (c5). Les solutions in-directes à résonance présentent l'inconvénient de nécessiter un suivi de fréquence précis et aussi d'engendrer à vide des surtensions ou surcourants, qu'il est possible de maîtriser, ce qui les rend néanmoins intéressantes. Une solution optimale, parmi d'autres, réside dans une structure directe, où un ou plusieurs onduleurs à thyristors duaux VdcOsiDa réalisent la fonction de pilote (c5) et des onduleur à thyristors IdcOsiDr réalisent les fonctions esclaves (C2). La figure 4 présente cette solution en détail. Chaque source d'énergie à courant continu (dl), comme un panneau solaire photo-voltaïque, ou un aérogénérateur (relié à un redresseur s'il génère du courant alterna-tif), ou autre dispositif, est connecté à un onduleur à thyristors (d 17), monté en push-pull (noté IdcOslDr), qui injecte son énergie sur la ligne de transmission (d16). Chaque récepteur d'énergie à courant continu (d4), comme une lampe ou tout autre dis-positif, est connecté à un onduleur à thyristors (dl 8), qui récupère son énergie sur la ligne de transmission (d 16). '15 20 25 Les utilisateurs réversibles en énergie, comme une batterie électrochimique (b2) sont connectés à deux onduleurs (d17) et (d18) montés en parallèle en entrée (fils (d3) reliés ensemble et fils (d2) reliés ensemble). Ils peuvent être reliés du côté de la terminaison connectée à la ligne (d16) de deux façons possibles : soit par deux lignes C (d16) indépendantes connectées chacune à une entrée spécifique du pilote (d19), soit directement en parallèle au niveau (d25) des secondaires (d23) (dans ce dernier cas une seule ligne (d16) est requise). On obtient alors un montage global (d17)/(d18) qui fonctionne en mode cycloconvertisseur selon la référence [réf 1], [réf 2] ou [réf 3]. -10 Chaque onduleur à thyristors (d17) et (dl8) comporte deux interrupteurs de puissance (d7) connectés en série avec une diode et montés en push-pull sur le transformateur (d12) à point milieu. Le contrôle de l'énergie transférée se fait par l'intermédiaire de l'angle de retard des thyristors (d7) vis à vis de l'onde de tension fournie par l'onduleur pilote (d19). Une particularité de ce montage est que la corn- -1 5 pensation des défauts de la ligne (d16) est réalisée par l'intermédiaire d'au moins un condensateur (dl 1) de faible valeur. Il est aussi possible de réaliser cette fonction, en disposant au moins un condensateur (d26) en sortie de la ligne (d16). Cette solution de découplage, qui peut se juxtaposer à la solution (dl l ), permet de bénéficier de la protection en commutation des thyristors, apportée par l'inductance de fuite du trans- Z c? formateur (d 12). Les deux emplacements de connexion d'un condensateur de découplage (dl1) et (d26) sont possibles, avec des valeurs différentes. Selon la bibliographie mentionnée dans l'état de l'art, la commutation obtenue dans (d17) et (d18) est dite douce, c'est à dire avec très peu de pertes. La ligne de transmission (d16) peut être constituée de fils torsadés ou non, montés en mode différentiel ou Z5 non, avec ou sans écran (cl 7). Les thyristors (d7) sont dans la pratique réalisés soit avec des composants thyristors rapides, soit avec des associations de transistors (d8) avec une diode en série (d9). La diode (d10) est optionnelle, elle renforce la protection de (d8). Le choix de la technologie dépend des spécifications, par exemple pour un module connecté à un panneau solaire photovoltaïque, l'interrupteur (d8) serait plus intéressant en technologie MOSFET. Pour un module à haute tension, il serait plus intéressant de choisir pour (d8) un transistor IGBT et même de recourir pour la structure complète de (d 17) ou (dl 8) à un pont complet, qui donnera un fonctionne-ment équivalent. La technologie des interrupteurs (d8) peut être de type P ou de type N. Lors d'une version réversible en énergie de (c12), il est possible de réaliser la fonction cycloconvertisseur obtenue par l'association directe précédemment mentionnée de (d17) et (d18), à l'aide d'interrupteurs (d7) montés en anti-parallèle, et utilisant une même technologie N ou P, ou encore utilisant deux technologies complémentaires, l'un en N et l'autre en P. L'homme de l'art saura effectuer le meilleur choix, selon ses contraintes technologiques. La structure de l'onduleur pilote (d19) et celle des onduleurs esclave (d17) et (d18) peut utiliser une autre forme que celle proposée. Les onduleurs esclaves peuvent par ~S exemple être montés en pont complet. Les onduleurs pilotes peuvent par exemple être montés en push-pull. L'homme de l'art saura choisir la meilleure configuration, vis à vis de ses contraintes technico-économiques. Des dispositifs écrêteurs peuvent être intégrés aux terminaisons de la ligne (d16), afin de bloquer les tensions et courants parasites recueillis par le système. Ces dis- 2_0 positifs peuvent être incorporés soit dans les boîtiers des connecteurs de terminaison de ligne (d16), soit encore à l'intérieur des modules (dl7), (d18) ou (d19). Ils peuvent aussi intégrer des combinaisons de condensateurs et d'inductances à double enrou- lement parallèle, utilisés dans les filtres de protection de ligne dits CEM (compatibi- lité électromagnétique) pour bloquer le mode commun. Toutes les techniques connues par l'homme de l'art en matière de protection de ligne de transmission d'in- formation ou d'énergie, et de réjection de mode commun vis à vis du mode différen- tiel, sont utilisables dans la présente invention. Les architectures de ligne s IO différentielles, avec ou sans écran, avec ou sans conducteur additionnel interne, avec ou sans filtre CEM, avec ou sans écrêteur sont notamment utilisables, l'homme de l'art choisissant la meilleure solution. L'onduleur pilote (dl9) à thyristors duaux reçoit toute la puissance du système. Plu-sieurs onduleurs (d19) peuvent être connectés en parallèle, soit au niveau de leur bus de tension continue, soit au niveau de leur bus alternatif, en utilisant par exemple un onduleur par fonction ou utilisateur (c6) ou (c7). Le niveau de puissance requis par les pilotes qui centralisent toute la puissance, fait qu'il peut être avantageux de choisir une structure de type pont complet. Cet onduleur génère une onde de tension sur sa sortie alternative (d24), qui est rendue en réalité trapézoïdale par le condensateur de protection (d20). On retrouve aussi dans cet onduleur une commutation douce, selon la bibliographie mentionnée dans l'état de l'art. Le fonctionnement global optimum de l'ensemble onduleur à thyristors duaux (d19) et onduleur à thyristors (d17) ou (d18) est donné lorsque le pilote formé par (d19) l 5 procure une onde de tension à fréquence fixe et à rapport cyclique sensiblement moitié (alternance sensiblement supérieure de même durée que l'alternance inférieure). Lorsque plusieurs pilotes (d19) sont utilisés, il est possible de les alimenter à l'aide d'un même signal pilote, lequel signal est envoyé simultanément aux interrupteurs adéquats de chaque pilote (d19). Les onduleurs esclaves à thyristors (d17) et (d18) 20 peuvent être aussi nombreux que possible. Chacun d'eux se synchronise sur l'onde de tension alternative qu'ils reçoivent en (d25), par des procédés connus de l'homme de l'art et cités dans la bibliographie mentionnée dans l'état de l'art. Les valeurs et les sens de transfert des énergies sont gérés par les déphasages relatifs des ondes de tension et de courant dans les différents onduleurs (d17) et (d18). Toutes les associa- 2_ S tions sont autorisées du côté de l'alternatif (d24) ou (d25), c'est à dire mise en série ou en parallèle d'entrées et de sorties du côté des lignes de transmission (d16), puis-que les onduleurs à thyristors (d17 et (dl 8) reçoivent une tension à fréquence fixe, 10 sur laquelle ils se synchronisent. Ce qui est très intéressant dans ce mode de transmission de l'énergie, c'est que chaque module esclave ne peut transmettre de l'énergie que s'il reçoit une onde de tension pilote en (d25). La conséquence en est que tant que l'onduleur pilote (d19) est inactif, aucune tension n'apparaît sur la ligne de transmission (d16). L'installation d'un système d'énergie solaire ne requiert plus alors de personnel qualifié en haute tension. De plus la simple déconnexion d'une ligne invalide le fonctionnement du module (d17) associé. Le remplacement en marche d'un panneau photovoltaïque, ou d'un autre élément devient alors possible. Une solution intéressante consiste à placer un disjoncteur ou porte fusible sur chaque sortie (d24), comme cela est réalisé sur les tableaux électriques d'installations domestiques. Lorsqu'un panneau est déconnecté, ou ombragé, ou encore endommagé, il ne gêne pas le fonctionnement des autres, puisqu'ils sont tous indépendants. La figure 5 donne une description possible de la réalisation du transformateur (d12). 1. Un tore ou noyau ferromagnétique (e4) de forme quelconque reçoit d'un côté l'en-roulement primaire (e3), qui comporte la structure adéquate (push-pull ou simple) et de l'autre côté un enroulement secondaire (e5) de structure adéquate (push-pull ou simple). Le choix de la structure push-pull est lié au mode de connexion de la ligne (d16) (simple ou différentiel, avec le point milieu des transformateurs reliés ou non J à la terre) et à la structure de l'onduleur auquel il est connecté (pont complet, push-pull ou autre), l'homme de l'art sachant choisir la configuration adéquate. L'écran électromagnétique est divisé en deux parties (el) et (e2), chacune étant formée d'un feuillard métallique, de préférence en cuivre, qui entoure le bobinage qu'il protège, mais sans refermer la spire formée ainsi, afin de ne pas créer de courants induits. Ce 1S - type de transformateur présente une inductance de fuite importante, ce qui n'est pas du tout gênant pour la structure retenue de conversion d'énergie à onduleur à thyristors (d17) et (d18) et onduleur à thyristor dual (d19) connectés en direct sur leurs cô- 17 tés alternatif. Au contraire, cette inductance de fuite permet d'assister la commutation des thyristors (d7) de façon naturelle. Il peut être avantageux, en fonction des contraintes environnementales du système installé (chocs foudre fréquents par exemple), d'installer sur chaque entrée (d24) de l'onduleur pilote (d19) un transformateur (c4), dont la réalisation sera semblable à celle de (e7), mais avec un primaire à un seul enroulement si (d19) est de type pont complet. En doublant de la sorte l'isolement galvanique par (c3) et (c4) (avec écrans (c8) et (c9)), l'immunité électromagnétique est fortement augmentée. La ligne de transmission (d16) ou (c14) peut être réalisée avec un blindage (c17), et '1 C' aussi avec une transmission différentielle, qui nécessite trois fils de liaison pour (d16) et des transformateurs (c3) et (c4) qui comportent des enroulements push-pull du côté de chaque connexion (d24) et (d25) à la ligne de transmission. L'homme de l'art saura choisir la configuration des formes d'enroulements de transformateurs en fonction des contraintes du cahier des charges.
7 La ligne de transmission (d16) ou (c14) peut transporter une tension élevée afin de réduire le courant transmis, et d'améliorer le rendement global. En réduisant le courant, les perturbations électromagnétiques émises par la ligne (d16) ou (c14) diminuent. Du fil fin peut être utilisé, réduisant le coût de l'installation. Si les transformateurs (c3) et (c4) sont situés à l'intérieur du corps des connecteurs de 2v liaison de la ligne (c14) aux variateurs concernés, respectivement (c12) et (c13), et que l'ensemble du cordon formant ligne (d16) ou (c14) avec ses deux connecteurs incluant chacun (c3) ou (c4) (avec un éventuel détrompage du sens de branchement) est surmoulé de façon étanche afin de rendre inaccessible les conducteurs sous tension à l'utilisateur, alors il est possible d'utiliser au sein de la ligne (c14) une valeur 2S de tension alternative crête comme par exemple 600V, valeur qui est compatible avec les qualités des isolants standards. L'homme de l'art choisira la meilleure tension, en fonction des contraintes technico-économiques de l'installation. 5 -15 La fréquence de fonctionnement de l'ensemble est en principe fixe. Elle peut être choisie égale à la valeur du réseau d'alimentation en énergie (50Hz en Europe, 60Hz aux USA). Dans ce dernier cas si l'installation est reliée à un réseau de fourniture d'énergie, l'onduleur (d19) peut être éliminé, chaque source (dl) ou récepteur (d4) fournissant alors une onde de tension à la fréquence pilote (50Hz en Europe, 60Hz aux USA). Dans ce cas, les transformateurs (d12) seront relativement encombrants, mais pour les puissances installées dans un panneau photovoltaïque solaire (une centaine de watts unitaire), ils se logeront sans problème dans le boîtier de raccordement avec leur module électronique. Une autre solution consiste à utiliser une fréquence de fonctionnement alternative élevée, par exemple une vingtaine de kilohertz, afin d'être inaudible. Les transformateurs deviennent alors très petits, ils ne comportent que quelques spires et les écrans électromagnétiques deviennent très efficaces pour bloquer les chocs foudre et les perturbations électromagnétiques. Ils peuvent aussi se loger dans les connecteurs de raccordement aux lignes (d16). La commutation douce des variateurs électroniques fait que le rendement de l'ensemble sera excellent. En vue de garantir une maintenance facile de l'installation, de suivre la fourniture d'énergie, d'anticiper la charge des éléments de stockage d'énergie en fonction des conditions climatiques et donc de gérer de façon intelligente l'installation globale, il est possible d'intégrer dans chaque module esclave (d17) ou (d18) et dans le pilote (d19) un système de transmission, soit par courants porteurs, soit par radio, soit encore par sous-modulation de faible valeur des angles de commande interne des modules esclaves (d17) ou (d18) et du pilote (d19). Dans le cas de sous-modulation émise par un module esclave (d17) ou (d18), l'onduleur pilote (d19) perçoit par exemple cette sous-modulation au travers de la position correspondante du courant reçu en (d24). Un capteur de courant permet par exemple de détecter cette sous-modulation et de la transformer en information pertinente, que le pilote (d19) transmet- tra au système de supervision de l'installation. L'onduleur pilote (dl 9) peut utiliser la même technique de transmission, en sous-modulant par exemple son rapport cyclique, normalement choisi à 50% dans la description de la figure 4. Le module es-clave (d17) ou (d18) peut par exemple lire cette sous-modulation au niveau de son circuit de synchronisation sur la tension pilote issue de la ligne (d16), lequel permet de générer les impulsions de commande des interrupteurs (d7) avec le retard adéquat. Un dispositif à verrouillage de phase (dit PLL) peut par exemple être utilisé pour détecter cette sous-modulation. Un protocole de transmission doit alors être défini par l'homme de l'art, si possible correspondant à une norme de transmission connue, '( afin d'en faciliter l'implémentation dans les processeurs de contrôle. Le module pi-lote (d19) peut alors interroger chaque module esclave (d17) ou (d18) à tour de rôle, en envoyant sur l'ensemble des lignes (dl6) des trames intégrant une adresse et une information à transmettre. Les modules esclaves (d17) ou (dl 8) répondent de la même façon, en indiquant leur adresse et l'information à transmettre. Une connexion 1 S à un réseau extérieur, Internet, radio ou autre, est possible, afin de télécommander l'installation à distance. Tous les éléments qui ont été présentés dans cette invention peuvent être étendus à des systèmes de gestion d'énergie non solaire. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier, tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.