FR2961603A1 - DIAGNOSIS OF A PHOTOVOLTAIC DEVICE - Google Patents
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Abstract
Procédé de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de maintien du dispositif photovoltaïque dans un fonctionnement à puissance maximale par un dispositif de diagnostic (1) et une étape de mesure d'au moins une grandeur électrique du dispositif photovoltaïque par le dispositif de diagnostic (1).A method of diagnosing a photovoltaic device, characterized in that it comprises a step of holding the photovoltaic device in a maximum power operation by a diagnostic device (1) and a step of measuring at least one electrical variable of the photovoltaic device by the diagnostic device (1).
Description
L'invention concerne un procédé de diagnostic ou suivi du fonctionnement d'un dispositif photovoltaïque, comme une simple cellule ou module photovoltaïque ou toute une centrale de production photovoltaïque. Elle concerne aussi un dispositif de diagnostic ou suivi du fonctionnement d'un dispositif photovoltaïque mettant en oeuvre un tel procédé, ainsi qu'un système de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque et une centrale de production électrique photovoltaïque utilisant au moins un tel dispositif de diagnostic. The invention relates to a method for diagnosing or monitoring the operation of a photovoltaic device, such as a single photovoltaic cell or module or a photovoltaic production plant. It also relates to a device for diagnosing or monitoring the operation of a photovoltaic device implementing such a method, as well as a diagnostic system for a photovoltaic device and a photovoltaic power plant using at least one such diagnostic device. .
La caractérisation d'un élément photovoltaïque comprend par exemple la détermination de sa puissance nominale et de son courant de court-circuit nominal, selon des méthodes et/ou conditions normalisées, et la détermination de sa productivité selon la méthode connue MotherPV, telle que décrite dans la publication de Guérin de Montgareuil intitulée « Description of MotherPV, the new method developed at INES/CEA for the assessment of the energy production of photovoltaic modules » à l'occasion de la 22ième conférence européenne sur l'énergie photovoltaïque à Milan en septembre 2007. Une telle caractérisation se fait aujourd'hui dans des conditions de test complexes, avec des dispositifs complexes sur des bancs de mesure par exemple. The characterization of a photovoltaic element comprises, for example, the determination of its nominal power and of its nominal short-circuit current, according to standard methods and / or conditions, and the determination of its productivity according to the known method MotherPV, as described in the publication of Guérin de Montgareuil entitled "Description of MotherPV, the new method developed at INES / CEA for the assessment of the energy production of photovoltaic modules" on the occasion of the 22nd European conference on photovoltaic energy in Milan in September 2007. Such characterization is done today in complex test conditions, with complex devices on test benches for example.
De plus, le suivi d'une centrale de production électrique photovoltaïque utilise aussi la caractérisation individuelle des modules photovoltaïques qui la composent, mais nécessite de plus des diagnostics complémentaires. Par exemple, il est utile de mesurer l'illumination ou l'ensoleillement pour diagnostiquer l'intérêt d'installer une centrale photovoltaïque sur un certain site, ou pour diagnostiquer le fonctionnement d'une centrale photovoltaïque déjà installée sur un certain site. Pour cela, il est connu d'utiliser une cellule photovoltaïque dite cellule de référence, qui est court-circuitée et dédiée au diagnostic recherché. In addition, the monitoring of a photovoltaic power plant also uses the individual characterization of the photovoltaic modules that compose it, but also requires additional diagnostics. For example, it is useful to measure the illumination or the sunshine to diagnose the interest of installing a photovoltaic power station on a certain site, or to diagnose the operation of a photovoltaic power station already installed on a certain site. For this, it is known to use a photovoltaic cell called reference cell, which is short-circuited and dedicated to the desired diagnosis.
Cette méthode reste toutefois imprécise puisqu'une telle cellule se trouve dans une situation de fonctionnement différente des autres cellules à diagnostiquer. De plus, elle n'est éventuellement pas adaptée à un module photovoltaïque à couches minces dont le courant de court-circuit n'est pas représentatif et dont la mise en court-circuit risque d'endommager le module. This method however remains imprecise since such a cell is in a different operating situation from the other cells to be diagnosed. In addition, it is possibly not suitable for a thin-film photovoltaic module whose short-circuit current is not representative and whose short-circuiting may damage the module.
Ainsi, il existe un besoin de solution améliorée pour caractériser et diagnostiquer un dispositif photovoltaïque, qui peut être une simple cellule 10 ou une centrale composée de nombreuses cellules. Thus, there is a need for an improved solution for characterizing and diagnosing a photovoltaic device, which may be a single cell or a plant composed of many cells.
Un objet général de l'invention est de proposer une solution améliorée qui répond aux inconvénients de l'état de la technique. A general object of the invention is to provide an improved solution that meets the disadvantages of the state of the art.
15 A cet effet, l'invention repose sur un procédé de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de maintien du dispositif photovoltaïque dans un fonctionnement à puissance maximale par un dispositif de diagnostic et une étape de mesure d'au moins une grandeur électrique du dispositif photovoltaïque par le dispositif 20 de diagnostic. For this purpose, the invention is based on a method for diagnosing a photovoltaic device, characterized in that it comprises a step of holding the photovoltaic device in a maximum power operation by a diagnostic device and a measuring step at least one electrical quantity of the photovoltaic device by the diagnostic device 20.
L'étape de mesure d'au moins une grandeur électrique du dispositif photovoltaïque peut comprendre les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée (Pmod) d'un module 25 photovoltaïque, et/ou - mise en court-circuit du dispositif photovoltaïque et mesure du courant de court-circuit (Icc), - remise du dispositif photovoltaïque dans un fonctionnement habituel à puissance maximale par le dispositif de diagnostic. 30 De plus, le procédé peut comprendre une étape supplémentaire de mesure de température et l'étape de mesure d'au moins une grandeur électrique du dispositif photovoltaïque par le dispositif de diagnostic peut comprendre une étape supplémentaire de correction de la mesure en fonction de la température. The step of measuring at least one electrical quantity of the photovoltaic device can comprise the following steps: measurement of the instantaneous power (Pmod) of a photovoltaic module, and / or short-circuiting of the photovoltaic device and measurement of the short-circuit current (Icc), - delivery of the photovoltaic device in normal operation at maximum power by the diagnostic device. In addition, the method may comprise an additional step of measuring the temperature and the step of measuring at least one electrical quantity of the photovoltaic device by the diagnostic device may comprise an additional step of correcting the measurement as a function of the temperature.
Le procédé peut comprendre un procédé de caractérisation d'un module photovoltaïque, qui comprend les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée (Pmoa) du module photovoltaïque, - mesure au même instant du courant (Iref) d'une cellule de référence reliée au dispositif de diagnostic. The method may comprise a method for characterizing a photovoltaic module, which comprises the following steps: measurement of the instantaneous power (Pmoa) of the photovoltaic module, measurement at the same time of the current (Iref) of a connected reference cell to the diagnostic device.
Le procédé peut comprendre une étape de détermination de la puissance nominale (Pnom) du dispositif photovoltaïque par un calculateur du dispositif de diagnostic par la formule suivante : Pnom = Pmoa * Iref,nom / Iref Ou Iref,nom est le courant nominal de la cellule de référence. The method may comprise a step of determining the nominal power (Pnom) of the photovoltaic device by a computer of the diagnostic device by the following formula: Pnom = Pmoa * Iref, name / Iref Or Iref, name is the rated current of the cell reference.
Le procédé de diagnostic peut comprendre une étape de détermination du courant de court circuit nominal (loo,nom) du dispositif photovoltaïque par un calculateur du dispositif de diagnostic par la formule suivante : Icc,nom = 'cc * I ref,nom / Iref Où Iref,nom est le courant nominal de la cellule de référence. The diagnostic method may comprise a step of determining the nominal short circuit current (loo, name) of the photovoltaic device by a calculator of the diagnostic device by the following formula: Icc, name = 'cc * I ref, name / Iref Where Iref, name is the nominal current of the reference cell.
Le procédé peut comprendre un procédé de caractérisation d'un module photovoltaïque, qui comprend les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée (Pmoa) du module photovoltaïque, - mesure au même instant de la puissance (Pref) d'un module photovoltaïque de référence lié à un autre dispositif de diagnostic relié au dispositif de diagnostic.30 Le procédé peut comprendre une étape de détermination de la puissance nominale (Pnom) du dispositif photovoltaïque par un calculateur du dispositif de diagnostic par la formule suivante : Pnom = Pmod * Pref,nom / Pref OÙ Pref,nom référence. est la puissance nominale du module photovoltaïque de Le procédé de diagnostic peut comprendre une étape de détermination du courant de court circuit nominal (loo,nom) du dispositif photovoltaïque par un calculateur du dispositif de diagnostic par la formule suivante : loo,nom = 'oc * Pref,nom / Pref, OÙ Pref,nom est la puissance nominale du module photovoltaïque de référence. The method may comprise a method for characterizing a photovoltaic module, which comprises the following steps: measurement of the instantaneous power (Pmoa) of the photovoltaic module, measurement at the same time of the power (Pref) of a photovoltaic module of reference to another diagnostic device connected to the diagnostic device.30 The method may comprise a step of determining the nominal power (Pnom) of the photovoltaic device by a calculator of the diagnostic device by the following formula: Pnom = Pmod * Pref , name / Pref Where Pref, reference name. is the nominal power of the photovoltaic module of the diagnostic method may comprise a step of determining the nominal short circuit current (loo, name) of the photovoltaic device by a calculator of the diagnostic device by the following formula: loo, name = 'oc * Pref, name / Pref, where Pref, name is the nominal power of the reference photovoltaic module.
Le procédé de diagnostic peut comprendre un procédé de caractérisation du rendement relatif d'un module photovoltaïque, qui comprend une étape de détermination de la puissance relative (p) et/ou du courant de court-circuit relatif (i) pour une illumination donnée par les formules suivantes : p = Pmod / Pnom i = Icc / Icc,nom où Pnom est la puissance nominale et loo,nom le courant de court-circuit 20 nominal du module photovoltaïque. The diagnostic method may comprise a method for characterizing the relative efficiency of a photovoltaic module, which comprises a step of determining the relative power (p) and / or the relative short-circuit current (i) for an illumination given by the following formulas: p = Pmod / Pnom i = Icc / Icc, name where Pnom is the nominal power and loo, name the nominal short-circuit current 20 of the photovoltaic module.
L'étape de détermination de la puissance relative (p) peut être répétée pour plusieurs illuminations différentes. The step of determining the relative power (p) can be repeated for several different illuminations.
25 Le procédé de diagnostic peut de plus comprendre les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée d'un module photovoltaïque de référence lié au dispositif de diagnostic, - au même instant, mesure de la puissance instantanée d'une centrale photovoltaïque liée au dispositif de diagnostic, - comparaison des deux mesures pour en déduire le rendement de la centrale photovoltaïque. The diagnostic method can furthermore comprise the following steps: measurement of the instantaneous power of a reference photovoltaic module linked to the diagnostic device; at the same instant, measurement of the instantaneous power of a photovoltaic plant linked to the device. diagnostic, - comparison of the two measurements to deduce the yield of the photovoltaic plant.
Le procédé de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque peut comprendre une étape de répétition des mesures sur une période prédéfinie, et/ou une mémorisation d'une ou plusieurs données mesurées et/ou calculées sur une mémoire et/ou un affichage de données mesurées et/ou calculées sur un écran du dispositif de diagnostic et/ou une transmission de données mesurées et/ou calculées par une interface de communication du dispositif de diagnostic et/ou une mesure de la température ambiante et/ou du dispositif photovoltaïque. The method of diagnosis of a photovoltaic device may comprise a step of repetition of the measurements over a predefined period, and / or storage of one or more measured and / or calculated data on a memory and / or a display of measured data and / or calculated on a screen of the diagnostic device and / or a data transmission measured and / or calculated by a communication interface of the diagnostic device and / or a measurement of the ambient temperature and / or the photovoltaic device.
L'invention porte aussi sur un dispositif de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend un convertisseur DC/DC combiné avec une résistance connectée sur la sortie du convertisseur DC/DC ou une résistance variable, et un microprocesseur aptes au maintien d'un dispositif photovoltaïque relié au convertisseur DC/DC ou à la résistance variable par des bornes du dispositif de diagnostic dans un fonctionnement à puissance maximale, et en ce qu'il comprend au moins un dispositif de mesure apte à la mesure d'une grandeur électrique d'un dispositif photovoltaïque relié au convertisseur DC/DC ou à la résistance variable par les bornes du dispositif de diagnostic. The invention also relates to a device for diagnosing a photovoltaic device, characterized in that it comprises a DC / DC converter combined with a resistor connected to the output of the DC / DC converter or a variable resistor, and a microprocessor capable of maintaining a photovoltaic device connected to the DC / DC converter or to the variable resistor by terminals of the diagnostic device in a maximum power operation, and in that it comprises at least one measuring device suitable for the measurement of an electrical quantity of a photovoltaic device connected to the DC / DC converter or to the variable resistor across the terminals of the diagnostic device.
Le dispositif de diagnostic peut comprendre en outre tout ou partie des éléments suivants : - au moins un autre convertisseur; - une mémoire reliée au microprocesseur ; - un écran interactif ; - une interface de communication vers l'extérieur ; - un dispositif de mesure de la tension aux bornes du dispositif ; - un dispositif de mesure du courant entre une borne et le convertisseur DC/DC ; - un thermomètre pour mesurer la température ambiante et/ou du dispositif photovoltaïque ; - un ou plusieurs interrupteurs pour la mise en court circuit du dispositif photovoltaïque. The diagnostic device may furthermore comprise all or some of the following elements: at least one other converter; a memory connected to the microprocessor; - an interactive screen; - a communication interface to the outside; a device for measuring the voltage across the device; a device for measuring the current between a terminal and the DC / DC converter; a thermometer for measuring the ambient temperature and / or the photovoltaic device; one or more switches for short circuiting the photovoltaic device.
Le microprocesseur peut comprendre un logiciel qui met en oeuvre le procédé de diagnostic du dispositif photovoltaïque tel que décrit 10 précédemment. The microprocessor may comprise software which implements the diagnostic method of the photovoltaic device as described above.
L'invention porte aussi sur un système de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque tel que décrit ci-dessus et un 15 module photovoltaïque connecté aux bornes du dispositif de diagnostic. The invention also relates to a system for diagnosing a photovoltaic device, characterized in that it comprises a device for diagnosing a photovoltaic device as described above and a photovoltaic module connected to the terminals of the diagnostic device. .
Le système de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque peut comprendre une cellule reliée au dispositif de diagnostic ou un module de référence relié à un autre dispositif de diagnostic lui-même relié au dispositif de 20 diagnostic, le dispositif de diagnostic mettant en oeuvre un procédé de caractérisation d'un module photovoltaïque tel que décrit précédemment ou peut comprendre une liaison du dispositif de diagnostic avec une centrale photovoltaïque et un module photovoltaïque de référence, le dispositif de diagnostic mettant en oeuvre un procédé de diagnostic tel 25 que décrit précédemment. The diagnostic system of a photovoltaic device may comprise a cell connected to the diagnostic device or a reference module connected to another diagnostic device itself connected to the diagnostic device, the diagnostic device implementing a method of diagnosis. characterization of a photovoltaic module as described above or may comprise a connection of the diagnostic device with a photovoltaic plant and a reference photovoltaic module, the diagnostic device implementing a diagnostic method as described above.
L'invention porte aussi sur une centrale de production photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque tel que décrit précédemment. 30 Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 illustre schématiquement un dispositif de diagnostic d'un dispositif photovoltaïque selon un mode d'exécution de l'invention. The invention also relates to a photovoltaic production plant, characterized in that it comprises a diagnostic device of a photovoltaic device as described above. These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of a particular embodiment given in a non-limiting manner in relation to the appended figures in which: FIG. 1 schematically illustrates a device for diagnosis of a photovoltaic device according to an embodiment of the invention.
La figure 2 représente une application du dispositif de diagnostic d'un 10 dispositif photovoltaïque selon le mode d'exécution de l'invention dans un premier système de diagnostic permettant la caractérisation d'un dispositif photovoltaïque. FIG. 2 shows an application of the diagnostic device of a photovoltaic device according to the embodiment of the invention in a first diagnostic system enabling the characterization of a photovoltaic device.
La figure 3 représente une application du dispositif de diagnostic d'un 15 dispositif photovoltaïque selon le mode d'exécution de l'invention dans un second système de diagnostic permettant la caractérisation d'un dispositif photovoltaïque. FIG. 3 represents an application of the diagnostic device of a photovoltaic device according to the embodiment of the invention in a second diagnostic system enabling the characterization of a photovoltaic device.
La figure 4 représente une application du dispositif de diagnostic d'un 20 dispositif photovoltaïque selon le mode d'exécution de l'invention dans un troisième système de diagnostic permettant la mesure de productivité d'un dispositif photovoltaïque. FIG. 4 shows an application of the diagnostic device of a photovoltaic device according to the embodiment of the invention in a third diagnostic system for measuring the productivity of a photovoltaic device.
La figure 5 représente une application du dispositif de diagnostic d'un 25 dispositif photovoltaïque selon le mode d'exécution de l'invention dans un quatrième système de diagnostic permettant le diagnostic d'une centrale photovoltaïque. FIG. 5 represents an application of the diagnostic device of a photovoltaic device according to the embodiment of the invention in a fourth diagnostic system enabling the diagnosis of a photovoltaic power station.
Le concept de l'invention repose sur un dispositif universel de diagnostic 30 d'un élément photovoltaïque, compact et peu coûteux, et utilisable pour5 différentes applications, dans de nombreux systèmes de diagnostics différents, et pour un seul module photovoltaïque comme pour une centrale de production. The concept of the invention is based on a universal device for the diagnosis of a photovoltaic element, compact and inexpensive, and usable for different applications, in many different diagnostic systems, and for a single photovoltaic module as for a power plant. production.
Ainsi, la figure 1 représente la structure d'un dispositif de diagnostic 1 selon un mode d'exécution de l'invention, qui se présente comme un appareil compact comprenant un boîtier avec différentes bornes de connexion vers l'extérieur, et éventuellement un écran d'affichage. Il comprend un convertisseur DC/DC 2 contrôlé par un microprocesseur 3. Thus, FIG. 1 represents the structure of a diagnostic device 1 according to an embodiment of the invention, which is a compact device comprising a housing with different connection terminals to the outside, and possibly a screen display. It comprises a DC / DC converter 2 controlled by a microprocessor 3.
Ce convertisseur DC/DC 2 est relié à deux bornes 4, 5 du dispositif de diagnostic, permettant la connexion d'un dispositif photovoltaïque, comme cela sera illustré par la suite. Un dispositif de mesures de tension 6 est disposé entre ces deux bornes 4, 5. De plus, un dispositif de mesure de courant 7 est disposé sur le circuit électrique entre le convertisseur DC/DC 2 et une des deux bornes 4, 5. Les deux dispositifs de mesure de tension 6 et courant 7 sont reliés au microprocesseur 3 pour lui transmettre les mesures effectuées. De plus, une résistance 8 de charge, refroidie, est disposée en sortie du convertisseur DC/DC 2. L'énergie produite par un module photovoltaïque connectée au dispositif de diagnostic est ainsi dissipée. This DC / DC converter 2 is connected to two terminals 4, 5 of the diagnostic device, allowing the connection of a photovoltaic device, as will be illustrated later. A voltage measuring device 6 is arranged between these two terminals 4, 5. In addition, a current measuring device 7 is disposed on the electrical circuit between the DC / DC converter 2 and one of the two terminals 4, 5. The two voltage measuring devices 6 and 7 are connected to the microprocessor 3 to transmit the measurements made. In addition, a load resistor 8, cooled, is arranged at the output of the DC / DC converter 2. The energy produced by a photovoltaic module connected to the diagnostic device is thus dissipated.
Le dispositif de diagnostic selon le mode d'exécution de l'invention est de plus équipé d'un écran interactif 9 et d'une mémoire 10, qui permet de stocker des données mesurées, éventuellement prétraitées par le microprocesseur 3. The diagnostic device according to the embodiment of the invention is furthermore equipped with an interactive screen 9 and a memory 10, which makes it possible to store measured data, possibly preprocessed by the microprocessor 3.
Le dispositif de diagnostic 1 représenté comprend de plus d'autres éléments permettant la mise en oeuvre de fonctions supplémentaires, avantageuses et optionnelles.30 Notamment, le dispositif comprend un second convertisseur 11 lié à une sortie 14 et un troisième convertisseur 12 lié à une sortie 15, tous deux contrôlés par le microprocesseur 3. The diagnostic device 1 shown also comprises other elements enabling the implementation of additional, advantageous and optional functions. In particular, the device comprises a second converter 11 linked to an output 14 and a third converter 12 linked to an output. 15, both controlled by the microprocessor 3.
Il comprend un quatrième convertisseur 13 lié à une borne 16 du dispositif est contrôlé de même par le microprocesseur 3. It comprises a fourth converter 13 linked to a terminal 16 of the device is likewise controlled by the microprocessor 3.
Enfin, le dispositif comprend une interface de communication 17 via une borne 18 du dispositif, adaptée pour une connexion avec un réseau de communication externe, pour transmettre et/ou recevoir des informations d'un ordinateur externe par exemple. Finally, the device comprises a communication interface 17 via a terminal 18 of the device, adapted for connection with an external communication network, for transmitting and / or receiving information from an external computer for example.
Le fonctionnement du dispositif de diagnostic 1 va maintenant être explicité dans différentes applications à titre d'exemple. Pour une raison de simplification et de compréhension des figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner des mêmes éléments sur chacune des figures. The operation of the diagnostic device 1 will now be explained in different applications by way of example. For reasons of simplification and understanding of the figures, the same references are used to designate the same elements in each of the figures.
Pour la mise en oeuvre d'un diagnostic d'un élément photovoltaïque, tel un module photovoltaïque par exemple, ce dernier est relié à un dispositif de diagnostic 1 décrit ci-dessus par l'intermédiaire de ses bornes 4, 5, et le convertisseur DC/DC 2 est contrôlé par le microprocesseur 3 de sorte de conserver le fonctionnement du module photovoltaïque à la valeur de fonctionnement à puissance maximale, pour simuler un mode de fonctionnement qui se rapproche de ses conditions réelles de fonctionnement. L'énergie du module photovoltaïque est alors dissipée dans la résistance 8. Avantageusement, une résistance variable peut remplacer la résistance et le convertisseur DC/DC. Le dispositif de diagnostic 1 présente ainsi l'avantage de contraindre le fonctionnement de l'élément photovoltaïque dans des conditions habituelles, ce qui permet d'obtenir des diagnostics les plus fiables et représentatifs possibles. Le microprocesseur 3 comprend ainsi un logiciel qui met en oeuvre un algorithme de recherche de la tension correspondant au point de puissance maximale de l'élément photovoltaïque relié au dispositif de diagnostic, puis qui permet le maintien du fonctionnement à cette tension. For the implementation of a diagnosis of a photovoltaic element, such as a photovoltaic module for example, the latter is connected to a diagnostic device 1 described above via its terminals 4, 5, and the converter DC / DC 2 is controlled by the microprocessor 3 so as to maintain the operation of the photovoltaic module at the operating value at maximum power, to simulate a mode of operation that is close to its actual operating conditions. The energy of the photovoltaic module is then dissipated in the resistor 8. Advantageously, a variable resistor can replace the resistor and the DC / DC converter. The diagnostic device 1 thus has the advantage of constraining the operation of the photovoltaic element under usual conditions, which makes it possible to obtain the most reliable and representative diagnoses possible. The microprocessor 3 thus comprises a software that implements an algorithm for finding the voltage corresponding to the point of maximum power of the photovoltaic element connected to the diagnostic device, then allowing the operation to be maintained at this voltage.
Les figures 2 et 3 illustrent l'utilisation du dispositif de diagnostic 1 dans une première application consistant à caractériser un module photovoltaïque 20, en déterminant sa puissance nominale Pnom et/ou son courant de court-circuit nominal Iccnom. Pour cela, le module photovoltaïque 20 est installé d'une façon simple à l'extérieur, sur un site avec une orientation et une inclinaison lui permettant d'atteindre un ensoleillement maximum vers midi. Ensuite, il est connecté sur les bornes 4 et 5 d'un dispositif de diagnostic 1, dont le convertisseur DC/DC 2, piloté par le microprocesseur 3, maintient son fonctionnement dans des conditions de puissance maximale. Figures 2 and 3 illustrate the use of the diagnostic device 1 in a first application of characterizing a photovoltaic module 20, determining its nominal power Pnom and / or its short-circuit current Iccnom. For this, the photovoltaic module 20 is installed in a simple way outside, on a site with an orientation and an inclination allowing it to reach maximum sunshine around noon. Then, it is connected to the terminals 4 and 5 of a diagnostic device 1, the DC / DC converter 2, driven by the microprocessor 3, maintains its operation under conditions of maximum power.
La figure 2 représente une première utilisation du dispositif de diagnostic 1 dans laquelle une cellule de référence 21 est de même reliée au dispositif de diagnostic 1 par l'intermédiaire de la borne 14. En remarque, une configuration similaire pourrait être implémentée dans une autre application en remplaçant la cellule de référence 21 par un pyranomètre. FIG. 2 represents a first use of the diagnostic device 1 in which a reference cell 21 is likewise connected to the diagnostic device 1 via the terminal 14. As a remark, a similar configuration could be implemented in another application replacing the reference cell 21 with a pyranometer.
Le microprocesseur 3 du dispositif de diagnostic 1 comprend un logiciel qui, en combinaison avec les moyens matériels du dispositif de diagnostic 1, met en oeuvre le procédé de caractérisation du module photovoltaïque 20, qui comprend les étapes suivantes pour déterminer sa puissance nominale : - mesure de la puissance instantanée Pmoa, à partir des mesures de tension et de courant, du module photovoltaïque 20, - mesure au même instant du courant Iref de la cellule de référence 21. The microprocessor 3 of the diagnostic device 1 comprises software which, in combination with the hardware means of the diagnostic device 1, implements the method of characterizing the photovoltaic module 20, which comprises the following steps to determine its nominal power: the instantaneous power Pmoa, from the voltage and current measurements, of the photovoltaic module 20, - measures at the same time the current Iref of the reference cell 21.
Ces deux mesures permettent d'en déduire la puissance nominale Pnom du module photovoltaïque 20 par la formule suivante : Pnom = Pmod * Iref,nom / Iref Où Iref,nom est le courant nominal de la cellule de référence 21, dans les conditions standard correspondant à une irradiation solaire de 1000 W/m2. These two measurements make it possible to deduce therefrom the nominal power Pnom of the photovoltaic module 20 by the following formula: Pnom = Pmod * Iref, name / Iref Where Iref, name is the nominal current of the reference cell 21, under the corresponding standard conditions at a solar irradiation of 1000 W / m2.
En parallèle, le procédé de caractérisation du module photovoltaïque 20 peut aussi mettre en oeuvre la détermination du courant de court-circuit nominal du module photovoltaïque 20. Pour cela, il met en oeuvre les étapes suivantes : - mesure du courant Iref de la cellule de référence 21, - au même instant, mise en court-circuit du module photovoltaïque 20 et mesure du courant de court-circuit loc. In parallel, the method of characterizing the photovoltaic module 20 can also implement the determination of the nominal short-circuit current of the photovoltaic module 20. To this end, it implements the following steps: measurement of the current Iref of the photocell 20 reference 21, - at the same time, short-circuiting the photovoltaic module 20 and measuring the short-circuit current loc.
Naturellement, le module photovoltaïque 20 est remis dans son mode de fonctionnement au point de puissance maximale tout de suite après la mesure du courant de court-circuit. Ces deux mesures permettent d'en déduire le courant de court-circuit nominal Icc,nom du module photovoltaïque 20 par la formule suivante : Icc,nom = Icc * Iref,nom / Iref Naturally, the photovoltaic module 20 is returned to its mode of operation at the point of maximum power immediately after the measurement of the short-circuit current. These two measurements make it possible to deduce therefrom the nominal short-circuit current Icc, the name of the photovoltaic module 20 by the following formula: Icc, name = Icc * Iref, name / Iref
25 La figure 3 représente un autre système de diagnostic mis en oeuvre avec un dispositif de diagnostic 1, à l'aide d'un second module photovoltaïque de référence 22 relié aux bornes 4', 5' d'un second dispositif de diagnostic 1'. Les deux dispositifs de diagnostic 1, 1' sont reliés entre eux par une liaison entre la sortie du quatrième convertisseur 13' du second dispositif 30 de diagnostic 1' et entre l'entrée du troisième convertisseur 12 du premier20 dispositif de diagnostic 1, par une liaison électrique respectivement entre leurs bornes 16', 15. Dans cette implémentation, le second module photovoltaïque 22 est connu et sert de référence au premier module photovoltaïque 20 que l'on veut caractériser. Le quatrième convertisseur 13' est programmé pour représenter les données mesurées du module photovoltaïque de référence 22 par le second dispositif de diagnostic 1'. FIG. 3 shows another diagnostic system implemented with a diagnostic device 1, using a second reference photovoltaic module 22 connected to the terminals 4 ', 5' of a second diagnostic device 1 '. . The two diagnostic devices 1, 1 'are interconnected by a connection between the output of the fourth converter 13' of the second diagnostic device 1 'and between the input of the third converter 12 of the first diagnostic device 1, by a electrical connection respectively between their terminals 16 ', 15. In this implementation, the second photovoltaic module 22 is known and serves as a reference to the first photovoltaic module 20 that is to be characterized. The fourth converter 13 'is programmed to represent the measured data of the reference photovoltaic module 22 by the second diagnostic device 1'.
Le microprocesseur 3 du dispositif de diagnostic 1 comprend un logiciel qui, en combinaison avec les moyens matériels du dispositif de diagnostic 1, met en oeuvre le procédé de caractérisation du module photovoltaïque 20, qui comprend les étapes suivantes pour déterminer sa puissance nominale : - mesure de la puissance instantanée Pmoa, à partir des mesures de tension et de courant, du module photovoltaïque 20, - mesure au même instant de la puissance Pref du module photovoltaïque de référence 22, obtenu depuis le second dispositif de diagnostic 1'. The microprocessor 3 of the diagnostic device 1 comprises software which, in combination with the hardware means of the diagnostic device 1, implements the method of characterizing the photovoltaic module 20, which comprises the following steps to determine its nominal power: the instantaneous power Pmoa, from the voltage and current measurements, of the photovoltaic module 20, - measurement at the same time of the power Pref of the reference photovoltaic module 22, obtained from the second diagnostic device 1 '.
Ces deux mesures permettent d'en déduire la puissance nominale Pnom du module photovoltaïque 20 par la formule suivante : Pnom = Pmod * Pref,nom I Pref Où Pref,nom est la puissance nominale du module photovoltaïque de référence 22. These two measurements make it possible to deduce therefrom the nominal power Pnom of the photovoltaic module 20 by the following formula: Pnom = Pmod * Pref, name I Pref Where Pref, name is the nominal power of the reference photovoltaic module 22.
En parallèle, le procédé de caractérisation du module photovoltaïque 20 peut aussi mettre en oeuvre la détermination du courant de court-circuit nominal du module photovoltaïque 20. Pour cela, il met en oeuvre les étapes suivantes : - mesure de la puissance Pref du module photovoltaïque de référence 22, obtenue depuis le second dispositif de diagnostic 1 ', - au même instant, mise en court-circuit du module photovoltaïque 20 et mesure du courant de court-circuit Icc. In parallel, the method of characterizing the photovoltaic module 20 can also implement the determination of the nominal short-circuit current of the photovoltaic module 20. For this, it implements the following steps: - measurement of the power Pref of the photovoltaic module reference 22, obtained from the second diagnostic device 1 ', - at the same time, short-circuiting the photovoltaic module 20 and measuring the short-circuit current Icc.
Naturellement, le module photovoltaïque 20 est remis dans son fonctionnement au point de puissance maximale tout de suite après la mesure du courant de court-circuit. Naturally, the photovoltaic module 20 is returned to its operation at the point of maximum power immediately after the measurement of the short-circuit current.
Ces deux mesures permettent d'en déduire le courant de court-circuit nominal Icc,nom du module photovoltaïque 20 par la formule suivante : Icc,nom = Icc * Pref,nom / Pref These two measurements make it possible to deduce the nominal short-circuit current Icc, the name of the photovoltaic module 20 by the following formula: Icc, name = Icc * Pref, name / Pref
Toutes les étapes de mesure sont répétées sur une certaine période prédéfinie afin d'obtenir un nombre suffisant de mesures dans des conditions correspondant aux exigences de la norme de caractérisation des modules photovoltaïques. En général, cette application de l'invention permet de caractériser un module photovoltaïque sur une durée de quelques heures. All the measurement steps are repeated over a certain predefined period in order to obtain a sufficient number of measurements under conditions corresponding to the requirements of the characterization standard of the photovoltaic modules. In general, this application of the invention makes it possible to characterize a photovoltaic module over a period of a few hours.
En remarque, l'utilisation d'une cellule de référence 21 selon la première réalisation illustrée par la figure 2 est acceptable si la réponse spectrale de la cellule de référence est identique à celle du module photovoltaïque 20 que l'on souhaite caractériser. Dans le cas de l'utilisation de la technologie à couches minces, une cellule de référence n'est pas disponible et la seconde implémentation illustrée par la figure 3 sera alors choisie. As a remark, the use of a reference cell 21 according to the first embodiment illustrated in FIG. 2 is acceptable if the spectral response of the reference cell is identical to that of the photovoltaic module 20 that it is desired to characterize. In the case of the use of the thin-film technology, a reference cell is not available and the second implementation illustrated in Figure 3 will then be chosen.
La figure 4 illustre une utilisation d'un dispositif de diagnostic de l'invention pour la détermination du rendement relatif d'un module photovoltaïque 20. Ce dernier est positionné à l'extérieur, avec une orientation et une inclinaison lui permettant d'atteindre un ensoleillement maximal vers midi, et connecté à un dispositif de diagnostic 1. FIG. 4 illustrates a use of a diagnostic device of the invention for determining the relative efficiency of a photovoltaic module 20. The latter is positioned on the outside, with an orientation and an inclination enabling it to reach a maximum maximum sunshine around noon, and connected to a diagnostic device 1.
Le microprocesseur 3 du dispositif de diagnostic 1 comprend un logiciel qui, en combinaison avec les moyens matériels du dispositif de diagnostic 1, met en oeuvre le procédé de caractérisation du rendement relatif d'un module photovoltaïque 20, qui comprend les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée Pmod, à partir des mesures de tension et de courant, du module photovoltaïque 20, et/ou - au même instant, mise en court-circuit du module photovoltaïque 20 et mesure du courant de court-circuit loc. The microprocessor 3 of the diagnostic device 1 comprises software which, in combination with the hardware means of the diagnostic device 1, implements the method of characterizing the relative efficiency of a photovoltaic module 20, which comprises the following steps: the instantaneous power Pmod, from the voltage and current measurements, of the photovoltaic module 20, and / or - at the same instant, short-circuiting the photovoltaic module 20 and measuring the short-circuit current loc.
Naturellement, le module photovoltaïque 20 est remis dans son fonctionnement au point de puissance maximale tout de suite après la mesure du courant de court-circuit. Naturally, the photovoltaic module 20 is returned to its operation at the point of maximum power immediately after the measurement of the short-circuit current.
Ces deux mesures permettent d'en déduire la puissance relative p d'une part et le courant de court-circuit relatif i d'autre part, du module photovoltaïque 20 par les formules suivantes : p = Pmod / Pnom i = Icc / Icc,nom Où Pnom est la puissance nominale du module photovoltaïque 20 et Icc,nom le courant de court-circuit nominal, mesurés auparavant par la méthode décrite précédemment ou obtenus par l'intermédiaire du fabricant du module photovoltaïque. These two measurements make it possible to deduce therefrom the relative power p on the one hand and the relative short-circuit current i on the other hand, of the photovoltaic module 20 by the following formulas: p = Pmod / Pnom i = Icc / Icc, where Pnom is the rated power of the photovoltaic module 20 and Icc, name the nominal short-circuit current, previously measured by the method described above or obtained through the manufacturer of the photovoltaic module.
Naturellement, ce procédé peut s'appliquer pour déterminer une seule de ces deux données ou les deux. Of course, this method can be applied to determine only one of these two data or both.
Ce procédé est répété avec des niveaux d'illumination différents pour obtenir la courbe p(i) de la variation de puissance relative p avec le courant de court-circuit relatif i. Cette courbe est une caractéristique d'un module photovoltaïque utilisée dans la méthode MotherPV pour déterminer sa productivité énergétique. Par exemple, le module est placé en ensoleillement réel et les mesures sont réalisées au cours de la journée. Il peut aussi être exposé à des sources calibrées à illumination variable. This process is repeated with different illumination levels to obtain the curve p (i) of the relative power variation p with the relative short-circuit current i. This curve is a characteristic of a photovoltaic module used in the MotherPV method to determine its energy productivity. For example, the module is placed in real sunlight and measurements are made during the day. It can also be exposed to calibrated sources with variable illumination.
La figure 5 illustre l'utilisation du dispositif de diagnostic 1 dans une troisième application consistant à diagnostiquer ou simplement suivre le fonctionnement d'une centrale photovoltaïque. Dans cette application, le signal électrique généré par une centrale photovoltaïque 30 est converti par le circuit 31 en un signal représentant la puissance électrique de la centrale qui est transmis au troisième convertisseur 12 d'un dispositif de diagnostic 1 de l'invention. Un module photovoltaïque 22 de référence et de plus connecté aux bornes 4, 5 du dispositif de diagnostic 1. Figure 5 illustrates the use of the diagnostic device 1 in a third application of diagnosing or simply monitoring the operation of a photovoltaic power plant. In this application, the electrical signal generated by a photovoltaic power plant 30 is converted by the circuit 31 into a signal representing the electrical power of the central unit which is transmitted to the third converter 12 of a diagnostic device 1 of the invention. A photovoltaic module 22 of reference and further connected to the terminals 4, 5 of the diagnostic device 1.
Le concept de cette application consiste à comparer le signal de puissance électrique généré par la centrale photovoltaïque 30 avec celui obtenu par un seul module photovoltaïque 22 de référence, dont le fonctionnement est maintenu dans des conditions de puissance maximale par le dispositif de diagnostic 1, pour finalement en déduire un diagnostic du fonctionnement de la centrale photovoltaïque. Avantageusement, le module photovoltaïque de référence est identique à ceux utilisés dans la centrale photovoltaïque, et présente une orientation, inclinaison identique. De plus, il fonctionne dans des conditions habituelles comparables à celles des modules composant la centrale photovoltaïque. Ainsi, en cas de différence notable entre les signaux générés, il est possible d'en déduire que la différence est attribuable à des pertes au niveau de la centrale photovoltaïque. The concept of this application consists in comparing the electric power signal generated by the photovoltaic power plant 30 with that obtained by a single reference photovoltaic module 22, whose operation is maintained under conditions of maximum power by the diagnostic device 1, for finally deduce a diagnosis of the operation of the photovoltaic plant. Advantageously, the reference photovoltaic module is identical to those used in the photovoltaic power plant, and has an orientation, identical inclination. In addition, it operates under usual conditions comparable to those of the modules comprising the photovoltaic power plant. Thus, in the event of a significant difference between the generated signals, it is possible to deduce that the difference is attributable to losses at the photovoltaic power plant.
Le microprocesseur 3 du dispositif de diagnostic 1 comprend un logiciel qui, en combinaison avec les moyens matériels du dispositif de diagnostic 1, met en oeuvre le procédé de diagnostic de la centrale photovoltaïque 30, qui comprend les étapes suivantes : - mesure de la puissance instantanée Pmod, à partir des mesures de tension et de courant, du module photovoltaïque de référence 22, - au même instant, mesure de la puissance instantanée Pcent de la centrale photovoltaïque. The microprocessor 3 of the diagnostic device 1 comprises software which, in combination with the hardware means of the diagnostic device 1, implements the diagnostic method of the photovoltaic power station 30, which comprises the following steps: measurement of the instantaneous power Pmod, from the voltage and current measurements, the reference photovoltaic module 22, - at the same time, measuring the instantaneous power Pcent of the photovoltaic power plant.
Ces deux mesures sont comparées et permettent d'en déduire le rendement de la centrale photovoltaïque à partir de la relation entre les deux puissances instantanées mesurées. Elles permettent de déterminer le pourcentage des pertes. Notamment, le dispositif de diagnostic peut calculer la relation PR (« Performance Ratio ») définie par la formule suivante : PR = (Pcent / Pnom,cent) / (Pmod / Pnom,mod) Où Pnom,cent est la puissance nominale de la centrale et Pnom,mod est la puissance nominale du module photovoltaïque de référence. These two measurements are compared and allow to deduce the yield of the photovoltaic plant from the relationship between the two instantaneous powers measured. They make it possible to determine the percentage of the losses. In particular, the diagnostic device can calculate the relationship PR ("Performance Ratio") defined by the following formula: PR = (Pcent / Pnom, cent) / (Pmod / Pnom, mod) Where Pnom, one hundred is the rated power of the Central and Pnom, mod is the nominal power of the reference photovoltaic module.
À partir de ces deux mesures, plusieurs traitements complémentaires sont possibles, comme le calcul de valeur moyenne horaire, journalière, mensuelle et annuelle, de ces mesures et du rendement de la centrale photovoltaïque. From these two measurements, several complementary treatments are possible, such as the calculation of average hourly, daily, monthly and annual value of these measurements and the yield of the photovoltaic power plant.
Plus simplement, une quatrième application possible du dispositif de diagnostic selon l'invention consiste en un suivi de la productivité des modules photovoltaïques d'une centrale photovoltaïque. Pour cela, un module photovoltaïque de référence, placé dans des conditions de montage d'orientation identique aux modules composant la centrale, est branché à un dispositif de diagnostic 1 selon l'invention de manière similaire à l'illustration de la figure 4. Ainsi, le module photovoltaïque de référence permet des mesures de son fonctionnement qui sont représentatives du fonctionnement des modules photovoltaïques de la centrale. Ces mesures permettent ensuite d'effectuer toutes sortes de traitements statistiques, comme un classement des valeurs mesurées dans certaines classes d'ensoleillement (entre 20 et 100 classes), pour déterminer la fréquence des valeurs mesurées et prétraitées pour chaque jour, mois, année.... More simply, a fourth possible application of the diagnostic device according to the invention consists in monitoring the productivity of the photovoltaic modules of a photovoltaic power plant. For this purpose, a reference photovoltaic module, placed in orientation conditions identical to the modules comprising the central unit, is connected to a diagnostic device 1 according to the invention in a manner similar to the illustration of FIG. , the reference photovoltaic module allows measurements of its operation which are representative of the operation of the photovoltaic modules of the plant. These measurements then make it possible to carry out all sorts of statistical treatments, such as a classification of the values measured in certain classes of sunshine (between 20 and 100 classes), to determine the frequency of the values measured and pre-processed for each day, month, year. ...
D'autre part, il peut être intéressant de mesurer aux mêmes instants la température du module photovoltaïque de référence ainsi que la température ambiante. Cela permet d'en déduire l'échauffement du module photovoltaïque et de traiter cette valeur avec les autres valeurs électriques mesurées. On the other hand, it may be interesting to measure at the same time the temperature of the reference photovoltaic module as well as the ambient temperature. This makes it possible to deduce the heating of the photovoltaic module and to treat this value with the other measured electrical values.
Dans toutes les applications décrites précédemment, il peut être intéressant d'ajouter la mesure de la température. Cela peut être fait à partir d'un thermomètre intégré dans le dispositif de diagnostic ou par un thermomètre externe. Cette mesure de température peut ensuite être utilisée pour corriger les mesures/calculs de puissance réalisés. En effet, toutes les mesures sont considérées par simplification comme si les températures des différents éléments (module, module de référence, etc.) étaient constantes et égales à 25 °C, ce qui n'est pas le cas dans la réalité. Il peut donc être avantageux de corriger ces mesures en tenant compte des températures réelles des éléments. Pour cela, des dispositifs de mesure de température seront installés en un ou plusieurs lieux et les températures seront relevées. Ensuite, de façon connue, des corrections seront calculées, par exemple par la formule P(T) = P(25 °C) [1 - a (T - 25 ° C)] avec a par exemple égal à 0.3 %/°K. In all the applications described above, it may be interesting to add the measurement of the temperature. This can be done from a thermometer built into the diagnostic device or an external thermometer. This temperature measurement can then be used to correct the measurements / power calculations made. Indeed, all measurements are considered for simplification as if the temperatures of the various elements (module, reference module, etc.) were constant and equal to 25 ° C, which is not the case in reality. It may therefore be advantageous to correct these measurements taking into account the actual temperatures of the elements. For this, temperature measuring devices will be installed in one or more places and temperatures will be recorded. Then, in a known manner, corrections will be calculated, for example by the formula P (T) = P (25 ° C) [1-a (T-25 ° C)] with for example equal to 0.3% / ° K .
D'autre part, dans toutes les applications précédentes, les différentes 5 mesures effectuées sont de préférence stockées dans la mémoire 10 du dispositif de diagnostic 1, par l'intermédiaire du microprocesseur 3. On the other hand, in all the previous applications, the various measurements made are preferably stored in the memory 10 of the diagnostic device 1, via the microprocessor 3.
Certaines mesures explicitées précédemment nécessitent la mise en court-circuit d'un module photovoltaïque. Cela peut être fait par le 10 convertisseur DC/DC 2 du dispositif de diagnostic, sur la demande du microprocesseur 3. En variante, des interrupteurs externes au convertisseur DC/DC 2 peuvent être utilisés pour réaliser le court-circuit, dans le but de soulager le convertisseur DC/DC 2 et d'augmenter sa durée de vie. 15 De plus, le microprocesseur ou tout autre calculateur du dispositif de diagnostic peut aussi réaliser un traitement des données mesurées, par exemple pour calculer la puissance nominale, le courant de court-circuit nominal, la productivité, l'échauffement, etc. Ces données calculées sont 20 aussi de préférence stockées dans la mémoire 10 du dispositif. En variante, toutes ces données mesurées et/ou calculées peuvent être directement transmises sur une mémoire externe ou sur un ordinateur externe, par l'intermédiaire de l'interface de communication 17. Ces données mesurées instantanées peuvent aussi subir des traitements 25 statistiques, effectués par le microprocesseur ou tout autre calculateur du dispositif de diagnostic, afin d'obtenir des valeurs moyennes horaires, journalières, mensuelles... Un ou plusieurs compteur(s) peu(ven)t aussi être utilisé(s) pour compter le nombre de valeurs traitées. Some measures explained above require the short-circuiting of a photovoltaic module. This can be done by the DC / DC converter 2 of the diagnostic device, at the request of the microprocessor 3. Alternatively, switches external to the DC / DC converter 2 may be used to make the short circuit, for the purpose of relieve the DC / DC converter 2 and increase its service life. In addition, the microprocessor or any other calculator of the diagnostic device can also perform a processing of the measured data, for example to calculate the rated power, the nominal short-circuit current, the productivity, the heating, etc. These calculated data are also preferably stored in the device memory. As a variant, all these measured and / or calculated data can be directly transmitted to an external memory or to an external computer via the communication interface 17. These instantaneous measured data can also undergo statistical processing carried out. by the microprocessor or any other calculator of the diagnostic device, in order to obtain average values hourly, daily, monthly ... One or more counter (s) can also be used to count the number of values processed.
Toutes ces données mesurées et calculées peuvent être présentées sur l'écran interactif 9 du dispositif. En variante ou en complément, elles peuvent être envoyées sur un dispositif externe par l'interface de communication 17. All these measured and calculated data can be presented on the interactive screen 9 of the device. Alternatively or in addition, they can be sent to an external device via the communication interface 17.
Naturellement, l'invention ne se limite pas au dispositif de diagnostic 1 décrit et représenté sur la figure 1. Il apparaît de manière évidente que certains composants ne sont pas utiles dans certaines applications décrites précédemment et que ce dispositif de diagnostic 1 pourrait exister dans des versions simplifiées. D'autre part, il a été illustré avec un seul microprocesseur. En variante, il serait possible d'utiliser plusieurs microprocesseurs, le premier étant dédié au contrôle du convertisseur DC/DC 2 et un second à l'enregistrement ou au prétraitement des données mesurées par exemple. Naturally, the invention is not limited to the diagnostic device 1 described and shown in FIG. 1. It is obvious that certain components are not useful in certain applications described previously and that this diagnostic device 1 could exist in simplified versions. On the other hand, it has been illustrated with a single microprocessor. As a variant, it would be possible to use several microprocessors, the first being dedicated to the control of the DC / DC converter 2 and a second to the recording or pretreatment of the measured data for example.
Finalement, toutes les applications précédentes du dispositif de diagnostic selon l'invention reposent sur un procédé de diagnostic qui comprend l'étape essentielle suivante : - mesure d'au moins une grandeur électrique d'un module 20 photovoltaïque maintenu dans un fonctionnement habituel à puissance maximale par le dispositif de diagnostic. Finally, all the previous applications of the diagnostic device according to the invention are based on a diagnostic method which comprises the following essential step: measurement of at least one electrical quantity of a photovoltaic module maintained in normal power operation maximum by the diagnostic device.
Le terme de « diagnostic » est ici employé dans un sens large, incluant par exemple le suivi du fonctionnement d'un dispositif photovoltaïque, la 25 caractérisation, la vérification, le contrôle, etc., d'un dispositif photovoltaïque. The term "diagnosis" is used here in a broad sense, including for example the monitoring of the operation of a photovoltaic device, the characterization, verification, control, etc., of a photovoltaic device.
Ainsi, la solution retenue répond bien à l'objet de l'invention et présente de plus les avantages suivants : - Elle permet un diagnostic facile sur le terrain, à l'aide d'un dispositif compact et peu coûteux ; - Elle permet un diagnostic in-situ, adapté au diagnostic sur une installation de production réelle, sans troubler le fonctionnement de l'installation ; - Elle repose sur un dispositif universel, adapté pour plusieurs applications de diagnostics, d'évaluation des performances d'un dispositif photovoltaïque, ce qui évite la multiplication de dispositifs différents pour toutes les opérations différentes de diagnostics et en fait une solution conviviale et peu coûteuse.15 Thus, the solution adopted responds well to the object of the invention and further has the following advantages: - It allows an easy diagnosis in the field, using a compact and inexpensive device; - It allows an in-situ diagnosis, adapted to the diagnosis on a real production installation, without disturbing the operation of the installation; - It is based on a universal device, suitable for several diagnostic applications, evaluating the performance of a photovoltaic device, which avoids the multiplication of different devices for all the different diagnostics operations and makes it a user-friendly and inexpensive solution .15
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN115913114B (en) * | 2023-03-08 | 2023-05-26 | 南京师范大学 | Least square method-based photovoltaic aging detection method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1179857A2 (en) * | 2000-07-05 | 2002-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring photoelectric conversion characteristics |
| JP2003324207A (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Atsushi Iga | Method of evaluating output and power generation quantity of solar battery, and computer-readable storage medium storing evaluation program |
| US20060085167A1 (en) * | 2003-04-04 | 2006-04-20 | Warfield Donald B | Performance monitor for a photovoltaic supply |
| FR2916049A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-14 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR DIAGNOSING DEFECTIVE ELEMENTS IN AN AUTONOMOUS SYSTEM POWERED BY AN INTERMITTENT POWER SOURCE |
| EP2019433A1 (en) * | 2006-05-17 | 2009-01-28 | Eko Instruments Trading Co., Ltd | Apparatus for evaluating characteristics of solar cell |
-
2010
- 2010-06-17 FR FR1054803A patent/FR2961603A1/en active Pending
-
2011
- 2011-06-16 WO PCT/EP2011/060022 patent/WO2011157789A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1179857A2 (en) * | 2000-07-05 | 2002-02-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring photoelectric conversion characteristics |
| JP2003324207A (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Atsushi Iga | Method of evaluating output and power generation quantity of solar battery, and computer-readable storage medium storing evaluation program |
| US20060085167A1 (en) * | 2003-04-04 | 2006-04-20 | Warfield Donald B | Performance monitor for a photovoltaic supply |
| EP2019433A1 (en) * | 2006-05-17 | 2009-01-28 | Eko Instruments Trading Co., Ltd | Apparatus for evaluating characteristics of solar cell |
| FR2916049A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-14 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR DIAGNOSING DEFECTIVE ELEMENTS IN AN AUTONOMOUS SYSTEM POWERED BY AN INTERMITTENT POWER SOURCE |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CHEDLY B YAHYA: "Performance monitoring of solar photovoltaic systems using reference cells", MICROELECTRONICS, 2008. ICM 2008. INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 14 December 2008 (2008-12-14), pages 445 - 449, XP031615705, ISBN: 978-1-4244-2369-9 * |
| CHOUDER A ET AL: "Automatic supervision and fault detection of PV systems based on power losses analysis", ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, OXFORD, GB, vol. 51, no. 10, 20 March 2010 (2010-03-20), pages 1929 - 1937, XP027057106, ISSN: 0196-8904, [retrieved on 20100320] * |
| ENRIQUE ET AL: "Theoretical assessment of the maximum power point tracking efficiency of photovoltaic facilities with different converter topologies", SOLAR ENERGY, PERGAMON PRESS. OXFORD, GB, vol. 81, no. 1, 9 January 2007 (2007-01-09), pages 31 - 38, XP005825129, ISSN: 0038-092X, DOI: DOI:10.1016/J.SOLENER.2006.06.006 * |
| SKOPLAKI E ET AL: "On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations", SOLAR ENERGY, PERGAMON PRESS. OXFORD, GB, vol. 83, no. 5, 1 May 2009 (2009-05-01), pages 614 - 624, XP026065301, ISSN: 0038-092X, [retrieved on 20081104], DOI: DOI:10.1016/J.SOLENER.2008.10.008 * |
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| Publication number | Publication date |
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| WO2011157789A1 (en) | 2011-12-22 |
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