WO2012085461A1 - Installation photovoltaïque et procede permettant de delivrer, à partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps - Google Patents

Installation photovoltaïque et procede permettant de delivrer, à partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps Download PDF

Info

Publication number
WO2012085461A1
WO2012085461A1 PCT/FR2011/053130 FR2011053130W WO2012085461A1 WO 2012085461 A1 WO2012085461 A1 WO 2012085461A1 FR 2011053130 W FR2011053130 W FR 2011053130W WO 2012085461 A1 WO2012085461 A1 WO 2012085461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
voltage
photovoltaic
photovoltaic cells
value
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/053130
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Yves Le Roux
Fabrice Despres
Alain Bion
Original Assignee
Solairemed
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solairemed filed Critical Solairemed
Publication of WO2012085461A1 publication Critical patent/WO2012085461A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50—Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Definitions

  • the subject of the invention is a photovoltaic installation and a method making it possible to deliver, from solar radiation, a current and / or an optimal and constant DC voltage over time.
  • a generator (102) configured to deliver a current and / or an alternating electrical voltage from the current and / or the continuous electrical voltage delivered by photovoltaic cells.
  • This generator (102) is connected to an electrical distribution network (103) so as to allow the resale of the current and / or the voltage produced to a third party company operating the distribution power grid.
  • the photovoltaic cells (101) being spectrally and angularly selective, the variation of the solar spectrum and the inclination of the solar radiation during a day affects the current and / or the electrical voltage generated by said photovoltaic cells; these losses increase with the amount of dust and dirt deposited on the surface of said photovoltaic cells,
  • the losses by temperature rise can reduce the efficiency of the photovoltaic system (100) from 5% to 14%.
  • the solution proposed by the invention is a photovoltaic installation comprising:
  • a generator configured to deliver a current and / or an alternating electrical voltage from the current and / or the continuous electrical voltage delivered by said photovoltaic cells and / or said groups of photovoltaic cells, the efficiency of said generator being maximum when the value of said current, respectively of said voltage, delivered by said photovoltaic cells and / or said groups of photovoltaic cells is between a lower value.
  • This installation is remarkable in that it further comprises, for each photovoltaic cell or each group of photovoltaic cells, a setting means for increasing or reducing or conserving the value of the current, respectively of the continuous electrical voltage delivered by said cell. photovoltaic or said group of photovoltaic cells, so that said value of said current, respectively said voltage, is between the lower value "linf”, respectively "Uinf”, and the upper value "Isup”, respectively "Usup” .
  • the photovoltaic installation is capable of varying the value of the current, respectively of the continuous electrical voltage delivered by the photovoltaic cells or groups of photovoltaic cells, so that said value is included in the optimal operating interval. of the generator, despite temporary or permanent power losses of said photovoltaic cells and / or said groups of photovoltaic cells. Therefore, the efficiency of the generator is maximum and the electric current, respectively the electrical voltage produced by the photovoltaic system is optimal and constant over time.
  • an adjustment means comprises :
  • connection means configured to connect the photovoltaic cell or the group of photovoltaic cells:
  • said current step-down, respectively of voltage being connected to the generator, and being configured to deliver a current, respectively a continuous electrical voltage whose value is between the lower value "linf”, respectively "Uinf”, and the upper value "Isup”, respectively "Usup”, from the current, respectively of the voltage, continuous electric delivered by the photovoltaic cell or the group of photovoltaic cells.
  • connection means is in the form of an electrical circuit equipped with one or more switches configured to connect the connection.
  • photovoltaic cell or the group of photovoltaic cells to the generator, or to the current or voltage booster, or to the current or voltage step-down, said one or more switches being controlled by a control unit.
  • the latter comprises an elevator of current, respectively of voltage, and / or a step-down of current, respectively of voltage, for each cell. photovoltaic or group of photovoltaic cells.
  • FIG. 2 schematically represents a first exemplary embodiment of the photovoltaic system that is the subject of the invention, comprising a means of adjustment by photovoltaic cell,
  • FIG. 3 diagrammatically represents a second exemplary embodiment of the photovoltaic system that is the subject of the invention, comprising a means of adjustment by group of photovoltaic cells,
  • the photovoltaic cells (2) and / or the groups of photovoltaic cells (2 ') can be arranged on one or more photovoltaic panels (3).
  • the latter being in the form of a metal plate, plastic, or other, on which are fixed the photovoltaic cells (2) and / or groups of photovoltaic cells (2 ').
  • the photovoltaic panels (3) can be square, rectangular, hexagonal, circular, etc. Their surface can vary from 50 cm 2 to several m 2 .
  • An anti-reflective layer may be applied to the surface of the photovoltaic panels (3) so as to ensure good absorption of solar radiation.
  • Photovoltaic panels (3) are intended to be installed in series or in parallel, on supports fixed on the ground, on roofs, on walls, etc.
  • the photovoltaic cells (3) Under the effect of incident solar radiation, the photovoltaic cells (3), alone and / or in groups, deliver electrical energy in the form of a current and / or a continuous electrical voltage.
  • the photovoltaic installation ( 1) also comprises a generator (4) configured to deliver a current and / or an alternating electric voltage from the current and / or the DC voltage supplied by the photovoltaic cells (2) and / or the groups of photovoltaic cells ( 2 ').
  • the step-down (8) current, respectively voltage being connected to the generator (4) so as to deliver the current, respectively a continuous electrical voltage to said generator after decreasing its value.
  • the step-down (8) of current, or of voltage can be supplied with electricity by one or more photovoltaic cells (2) and / or one or more groups of photovoltaic cells (2 ') of the photovoltaic installation (1), or by an auxiliary power supply circuit.
  • connection means (10) is in the form of an electrical circuit equipped with one or more switches configured to connect the photovoltaic cell (2) or the group of photovoltaic cells (2 ') to the generator (4), or to the elevator (7) of current, respectively of voltage, or to the step-down (8) of current, respectively of voltage.
  • the switch or switches may be in the form of mechanical switches as shown diagrammatically in FIGS. 5 and 6, or in the form of electronic switches of the type insulated gate bipolar transistors (IGBTs), power transistors, thyristors, or other .
  • the photovoltaic installation (1) comprises a number "n1" of current and voltage boosters (7), and / or a number "n2" of step-downs ( 8) of current, respectively of voltage, lower than the number of photovoltaic cells (2) and / or groups of photovoltaic cells (2 '), the control unit (1 1) being configured to control the connection:
  • the "n1" photovoltaic cells (2) and / or groups of photovoltaic cells (2 ') delivering the values of continuous electric current, respectively of continuous electrical voltage, the smallest ,
  • the "n2" photovoltaic cells (2) and / or groups of photovoltaic cells (2 ') delivering the values of the continuous electric current, respectively of the continuous electrical voltage, the largest .
  • the dialogue can be done via wired connectors or via a wireless connection such as WiFi, Mimo, infrared, etc.
  • Each control unit (1 1) analyzes the information it receives so as to determine, according to the value of the current and / or the DC voltage, which photovoltaic cell (2) or which group of photovoltaic cells (2 ') must firstly be connected to an elevator (7) of current, respectively of voltage, or a step-down (8) of current, respectively of voltage.
  • the photovoltaic installation can include:
  • connection means per group of photovoltaic cells respectively "C1", “C2” and “C3",
  • the adjustment means (6) can each be integrated with the photovoltaic panel (3) on which the photovoltaic cell (2) or the group of photovoltaic cells (2 '), for which said adjusting means increases or reduces or retains the value of the current, respectively of the continuous electrical voltage that said photovoltaic cell or said group of photovoltaic cells delivers.
  • the electronic components forming the adjustment means (6) are exposed to high temperatures (generally above 60 ° C), since the photovoltaic panels are exposed for long periods of time to the sun.
  • electronic components can degrade when subjected to such temperatures.
  • the photovoltaic panels can be equipped locally with coolers configured to lower the temperature of said electronic components.
  • coolers can be of the type finned heatsink, fan, heat pump, etc.
  • the set of adjustment means (6) can be arranged inside a remote housing, and preferably disposed in a cold zone.
  • the housing may have a parallelepipedal, cylindrical, or other shape, and be made of composite material, wood, or other.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne une installation photovoltaïque comprenant : des cellules photovoltaïques (2) et/ou des groupes de cellules photovoltaïques configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un générateur (4) configuré pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (2) et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques, le rendement dudit générateur étant maximal lorsque la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, pour chaque cellule photovoltaïque (2), ou chaque groupe de cellules photovoltaïques, un moyen de réglage (6) pour augmenter ou réduire ou conserver la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ».

Description

INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE ET PROCEDE
PERMETTANT DE DELIVRER, À PARTIR D'UN RAYONNEMENT SOLAIRE, UN COURANT ET/OU UNE TENSION ÉLECTRIQUE CONTINU OPTIMAL ET CONSTANT AU COURS DU TEMPS.
Description
Domaine technique de l'invention.
L'invention a pour objet une installation photovoltaïque et un procédé permettant de délivrer, à partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps.
L'invention concerne le domaine technique des installations permettant la production d'électricité et plus particulièrement des installations photovoltaïques destinées à équiper des habitations ou des bâtiments industriels.
État de la technique.
On connaît des installations photovoltaïques (100), comme celle schématisée sur la figure 1 , permettant la production d'énergie électrique. Ces installations photovoltaïques (100) comportent généralement :
- des cellules photovoltaïques (101 ) configurées pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et
- un générateur (102) configuré pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques. Ce générateur (102) est relié à un réseau électrique de distribution (103) de manière à permettre la revente du courant et/ou de la tension électrique produit à une société tierce exploitant ledit réseau électrique de distribution.
Cependant, le rendement d'une installation photovoltaïque (100) fluctue au cours du temps, différents paramètres pouvant induire, temporairement ou irrémédiablement, des pertes de puissance au niveau des cellules photovoltaïques (101 ), et entraînant la chute du rendement de ladite installation. En particulier on peut distinguer :
- les pertes engendrées par l'ombre formée sur les cellules photovoltaïques (101 ) par un environnement du type arbres, montagnes, murs, bâtiments, ou autres, ladite ombre réduisant la surface d'absorption desdites cellules photovoltaïques,
- les pertes engendrées par la poussière ou les saletés déposées à la surface des cellules photovoltaïques (101 ) réduisant l'absorption de ces dernières ; ces pertes peuvent engendrer une diminution de 3% à 6 % du rendement de l'installation photovoltaïque (100),
- les pertes angulaires ou spectrales, les cellules photovoltaïques (101 ) étant spectralement et angulairement sélectives, la variation du spectre solaire et de l'inclinaison du rayonnement solaire au cours d'une journée affecte le courant et/ou la tension électrique généré par lesdites cellules photovoltaïques ; ces pertes augmentent avec la quantité de poussière et de saleté déposée sur la surface desdites cellules photovoltaïques,
- les pertes par élévation de la température des cellules photovoltaïques (101 ), le rendement desdites cellules photovoltaïques pouvant chuter de 0.4% par degré supérieur à leur température nominale de fonctionnement (en général 25°C) ; la température desdites cellules photovoltaïques dépendant à la fois de l'irradiation incidente, de la température ambiante et de la vitesse du vent. En pratique, les pertes par élévation de température peuvent faire chuter le rendement de l'installation photovoltaïque (100) de 5% à 14%. - les pertes dues au vieillissement des cellules photovoltaïques (102), leur puissance crête diminuant au cours du temps de l'ordre de 1 % par an, soit 10% après 10 ans et 20% après 20 ans. En outre, le générateur (102) fonctionne avec un rendement maximal lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (101 ) est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ». Or, les pertes de puissance, temporaires ou permanentes au niveau des cellules photovoltaïques (101 ), génèrent une fluctuation de la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu que lesdites cellules photovoltaïques délivrent, entraînant de ce fait une dégradation significative du rendement du générateur (102). Face à cet état de fait, l'invention a pour principal objectif de fournir une installation photovoltaïque configurée pour produire un courant, respectivement une tension, électrique continu optimal et constant au cours du temps.
L'invention a également pour objectif de fournir une installation photovoltaïque de conception simple, facile d'utilisation et peu onéreuse.
Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est une installation photovoltaïque comprenant :
- des cellules photovoltaïques et/ou des groupes de cellules photovoltaïques configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et
- un générateur configuré pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques, le rendement dudit générateur étant maximal lorsque la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ».
Cette installation est remarquable en ce qu'elle comprend en outre, pour chaque cellule photovoltaïque ou chaque groupe de cellules photovoltaïques, un moyen de réglage pour augmenter ou réduire ou conserver la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ».
Ainsi, l'installation photovoltaïque est capable faire varier la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques ou les groupes de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur soit comprise dans l'intervalle de fonctionnement optimal du générateur, en dépit des pertes de puissances temporaires ou permanentes desdites cellules photovoltaïques et/ou desdits groupes de cellules photovoltaïques. Dès lors, le rendement du générateur est maximal et le courant électrique, respectivement la tension, électrique produite par l'installation photovoltaïque est optimale et constante au cours du temps.
D'autres caractéristiques techniques avantageuses de l'invention sont listées ci-dessous, ces différentes caractéristiques pouvant être considérées seules ou en combinaison, indépendamment des caractéristiques techniques remarquables définies ci-dessus. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'effectuer un réglage rapide et précis de la valeur du courant électrique continu, respectivement de la tension, électrique continue, délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques, un moyen de réglage comprend :
- un moyen pour mesurer la valeur du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques, et
- un moyen de connexion configuré pour connecter la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques :
o au générateur lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
o à un élévateur de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est inférieure à la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », ledit élévateur de courant, respectivement de tension, étant relié au générateur, et étant configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques,
o à un abaisseur de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est supérieure à la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », ledit abaisseur de courant, respectivement de tension, étant relié au générateur, et étant configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de rendre autonome le fonctionnement de l'élévateur de courant, respectivement de tension, et l'abaisseur de courant, respectivement de tension, ces derniers sont alimentés en électricité par une ou plusieurs cellules photovoltaïques et/ou un ou plusieurs groupes de cellules photovoltaïques.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de réaliser de façon précise, simple et rapide les mesures d'intensités et/ou de tensions, le moyen pour mesurer la valeur du courant respectivement de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques se présente sous la forme d'un ampèremètre, respectivement un voltmètre, connecté à ladite cellule photovoltaïque ou audit groupe de cellules photovoltaïques.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant au moyen de connexion d'être réactif et de s'autogérer, ledit moyen de connexion se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'un ou plusieurs interrupteurs configurés pour connecter la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques au générateur, ou à l'élévateur de courant, respectivement de tension, ou à l'abaisseur de courant, respectivement de tension, ledit ou lesdits interrupteurs étant commandés par une unité de commande. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'obtenir un rendement optimum de l'installation photovoltaïque, cette dernière comprend un élévateur de courant, respectivement de tension, et/ou un abaisseur de courant, respectivement de tension, pour chaque cellule photovoltaïque ou groupe de cellules photovoltaïques. Selon une variante de réalisation permettant d'obtenir un rendement satisfaisant de l'installation photovoltaïque tout en réduisant le nombre de composants électroniques utilisés, ladite installation photovoltaïque comprend un nombre « n1 » d'élévateurs de courant, respectivement de tension, et/ou un nombre « n2 » d'abaisseurs de courant, respectivement de tension, inférieurs au nombre de cellules photovoltaïques et/ou groupes de cellules photovoltaïques, l'unité de commande étant configurée pour commander la connexion :
- aux élévateurs de courant, respectivement de tension, les « n1 » cellules photovoltaïques et/ou groupes de cellules photovoltaïques délivrant les valeurs de courant, respectivement de tension, électrique continu les plus petites,
- aux abaisseurs de courant, respectivement de tension, les « n2 » cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques délivrant les valeurs de courant, respectivement de tension, électrique continu les plus grandes.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'agencer les composants électroniques des moyens de réglages dans un milieu protégé contre les sources de chaleur, les cellules photovoltaïques et/ou les groupes de cellules photovoltaïques sont agencés sur un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, l'ensemble des moyens de réglages étant agencé à l'intérieur d'un boîtier déporté.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de réduire l'encombrement de l'installation, les cellules photovoltaïques et/ou les groupes de cellules photovoltaïques sont agencés sur un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, chaque moyen de réglage étant intégré au panneau photovoltaïque sur lequel est agencé la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques, pour laquelle ou lequel ledit moyen de réglage augmente ou réduit ou conserve la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continue que ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques délivre.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de revendre à une société tierce l'électricité délivrée par le générateur, l'installation comprend un moyen pour connecter le générateur à un réseau électrique de distribution.
Un autre aspect de l'invention concerne un procédé pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir d'un rayonnement solaire, dans lequel :
- des cellules photovoltaïques et/ou des groupes de cellules photovoltaïques délivrent en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et
- un générateur délivre un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques, le rendement dudit générateur étant maximal lorsque la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
- pour chaque cellule photovoltaïque ou chaque groupe de cellules photovoltaïques un moyen de réglage augmente ou réduit ou conserve la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ». Description des figures.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une installation photovoltaïque de l'art antérieur,
- la figure 2 représente schématiquement un premier exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention comprenant un moyen de réglage par cellule photovoltaïque,
- la figure 3 représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention comprenant un moyen de réglage par groupe de cellules photovoltaïques,
- la figure 4 représente schématiquement un troisième exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention comprenant des moyens de réglage pour des groupes de cellules photovoltaïques et des moyens de réglage individuels pour d'autres cellules photovoltaïques.
- la figure 5 représente schématiquement un quatrième exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention comprenant un élévateur de courant, respectivement de tension et un abaisseur de courant respectivement de tension pour chaque groupe de cellules photovoltaïques,
- la figure 6 représente schématiquement un cinquième exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention comprenant un nombre « n1 » d'élévateurs de courant, respectivement de tension, et un nombre « n2 » d'abaisseurs de courant, respectivement de tension, inférieurs au nombre de groupes de cellules photovoltaïques.
Modes de réalisation de l'invention. En se rapportant aux figures 2 à 6, l'installation photovoltaïque (1 ) objet de l'invention comprend des cellules photovoltaïques (2) ou des groupes de cellules photovoltaïques (2') configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident. Les cellules photovoltaïques (2) sont généralement constituées de semi-conducteurs à base de silicium (Si), de sulfure de cadmium (CdS), de tellurure de cadmium (CdTe), etc. Elles se présentent généralement sous la forme de fines feuilles, rondes ou carrées, dont les dimensions (côté, diamètre) varient du millimètre à plusieurs centimètres. Ces feuilles sont prises en sandwich entre deux contacts métalliques, pour une épaisseur variant de plusieurs microns à quelques millimètres. Les cellules photovoltaïques (2) peuvent également être multi-jonctions, c'est-à-dire être composées de différentes couches qui permettent de convertir différentes parties du spectre du rayonnement solaire et ainsi d'obtenir de meilleurs rendements. Les cellules photovoltaïques (2) peuvent également combiner des couches de polymères semi-conductrices avec des nanofils de silicium sous forme d'un tapis de 3 mm d'épaisseur améliorant l'absorption du rayonnement solaire incident. Les cellules photovoltaïques (2) sont reliées entre elles, en série ou en parallèle par l'intermédiaire d'un circuit électrique.
Les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2') peuvent être agencés sur un ou plusieurs panneaux photovoltaïques (3). Ces derniers se présentant sous la forme d'une plaque en métal, en plastique, ou autres, sur laquelle sont fixés les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2'). Les panneaux photovoltaïques (3) peuvent avoir une forme carrée, rectangulaire, hexagonale, circulaire, etc. Leur surface peut varier de 50 cm2 à plusieurs m2. Une couche anti-reflet peut être appliquée à la surface des panneaux photovoltaïques (3) de manière à assurer une bonne absorption du rayonnement solaire. Les panneaux photovoltaïques (3) sont destinés à être installés, en série ou en parallèle, sur des supports fixés au sol, sur des toits, sur des murs, etc.
Sous l'effet du rayonnement solaire incident, les cellules photovoltaïques (3), seules et/ou par groupe, délivrent de l'énergie électrique sous la forme d'un courant et/ou d'une tension électrique continu. Ainsi, comme schématisé sur les figure 2 à 6, et de manière à ce que ce courant et/ou cette tension électrique continu soit utilisable pour l'alimentation d'appareils électriques de type électroménagers, informatiques, ou autres, l'installation photovoltaïque (1 ) comprend également un générateur (4) configuré pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2'). En pratique, le rendement du générateur (4) est maximal lorsque la valeur du courant (I), respectivement de la tension (U), électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2') est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ». En pratique, linf = 0A, Isup = environ 100A, et Uinf = 0V, Usup = environ 3000V.
Le générateur (4) se présente sous la forme d'un onduleur de tension ou d'intensité. Il comporte généralement un boîtier de forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres, intégrant un circuit électronique ayant une architecture en pont et constitué d'interrupteurs électroniques tels que les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), des transistors de puissance, des thyristors, ou autres, ainsi que de tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier. Le générateur (4) peut également comporter une résistance interne formée par un ou plusieurs composants électroniques du type résistances, potentiomètre, rhéostat, thermistor, varistance, etc. De manière à permettre l'exploitation du courant respectivement de la tension, électrique alternatif produit, l'installation photovoltaïque (1 ) comprend un moyen pour connecter le générateur (4) à un réseau électrique de distribution (5). Ce moyen se présente généralement sous la forme d'un compteur électrique configuré pour mesurer la quantité de courant et/ou de tension électrique délivré au réseau électrique de distribution (5). Le compteur électrique se présente généralement sous la forme d'un boîtier intégrant des composants électroniques ou électromécaniques. Il peut comporter un affichage mécanique ou digital permettant de quantifier la puissance électrique délivrée au réseau électrique de distribution (5) par le générateur (4). Ainsi quantifiée, la puissance électrique peut être facturée et vendue.
De manière à protéger, le réseau électrique de distribution (5) ainsi que les appareils électriques qui y sont branchés, le générateur (4) peut être équipé d'un moyen automatique de découplage du réseau. Ce dernier est équipé d'un interrupteur mécanique ou électronique permettant au générateur (4) de se déconnecter instantanément du réseau électrique auquel il est connecté lorsque se produit une chute de tension. Une chute de tension peut par exemple être due à un dysfonctionnement du générateur (4), des cellules photovoltaïques (2), ou de tout autre moyen de l'installation photovoltaïque (1 ). Le générateur (4) peut également être équipé d'un moyen de protection contre la délivrance de courant et/ou de tension électrique continu de manière à éviter la détérioration des appareils électriques connectés en aval dudit générateur. En se référant aux figures 2 à 6, et de sorte que le rendement dudit générateur soit maximal et que donc le courant et/ou la tension électrique produite par l'installation photovoltaïque (1 ) soit optimal et constant au cours du temps, ladite installation photovoltaïque comprend en outre, pour chaque cellule photovoltaïque (2) et/ou chaque groupe de cellules photovoltaïques (2'), un moyen de réglage (6). Ce dernier est configuré pour augmenter ou réduire ou conserver la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou ledit groupe de cellules photovoltaïques (2'), de manière à ce que ladite valeur dudit courant (I), respectivement de ladite tension (U), soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », ci-après nommé intervalle de fonctionnement.
En pratique, et comme représenté sur les figures 5 et 6, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') est trop petite, on augmente la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, au moyen d'un élévateur (7) de courant, respectivement de tension. Ce dernier est configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'). L'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, se présente sous la forme un circuit électronique comportant des diodes, des condensateurs, ou tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier. Il peut être agencé à l'intérieur d'un boîtier de forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres. En pratique, l'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, est relié au générateur (4) de manière à délivrer le courant, respectivement une tension, électrique continu audit générateur après augmentation de sa valeur. L'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, peut être alimenté en électricité par une ou plusieurs cellules photovoltaïques (2) et/ou un ou plusieurs groupes de cellules photovoltaïques (2') de l'installation photovoltaïque (1 ), ou encore par un circuit électrique d'alimentation annexe.
De façon analogue, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') est trop grande, on diminue la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, au moyen d'un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension. Ce dernier est configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques. L'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, se présente sous la forme un circuit électronique comportant des diodes, des condensateurs, ou tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier. Il peut être agencé à l'intérieur d'un boîtier de forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres, et réalisé en matière composite, en bois, ou autres. L'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, étant relié au générateur (4) de manière à délivrer le courant, respectivement une tension, électrique continu audit générateur après diminution de sa valeur. L'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, peut être alimenté en électricité par une ou plusieurs cellules photovoltaïques (2) et/ou un ou plusieurs groupes de cellules photovoltaïques (2') de l'installation photovoltaïque (1 ), ou encore par un circuit électrique d'alimentation annexe. Par contre, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') est moyenne, c'est-à-dire contenue dans l'intervalle de fonctionnement décrit précédemment, on conserve la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, en reliant ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques au générateur (4) par l'intermédiaire d'une connexion électrique du type câble électrique, piste de circuit imprimé, etc.
De manière à déterminer s'il est préférable d'augmenter ou de réduire ou de conserver la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou ledit groupe de cellules photovoltaïques (2'), chaque moyen de réglage (6) comprend un moyen (9) pour mesurer la valeur dudit courant et/ou de ladite tension. Ce dernier se présente sous la forme d'un ampèremètre, respectivement un voltmètre, connecté à ladite cellule photovoltaïque ou audit groupe de cellules photovoltaïques.
Chaque moyen de réglage (6) comprend également un moyen de connexion (10) configuré pour connecter la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') :
- au générateur (4) lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
- à un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est inférieure à la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf »,
- à un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est supérieure à la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ». Le moyen de connexion (10) se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'un ou plusieurs interrupteurs configurés pour connecter la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') au générateur (4), ou à l'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, ou à l'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension. Le ou les interrupteurs peuvent se présenter sous la forme d'interrupteurs mécaniques comme schématisé sur les figures 5 et 6, ou sous la forme d'interrupteurs électroniques du type transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), transistors de puissance, thyristors, ou autres. Une unité de commande (1 1 ) peut commander le ou les interrupteurs de chaque moyen de réglage (6). L'unité de commande (1 1 ) se présente généralement sous la forme d'un boîtier électronique intégrant un processeur. L'unité de commande (1 1 ) est connectée via des moyens filaires (câble électrique, Ethernet, ou autres) ou des moyens sans fil (wifi, wimax, infrarouge, ou autres) au moyen (9) pour mesurer la valeur du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'). Le processeur intégré au boîtier de l'unité de commande (1 1 ) est configuré pour exécuter un ou plusieurs programmes informatiques. Le ou les programmes informatiques sont stockés dans une mémoire également intégrée au boîtier et du type mémoire registre, mémoire de masse, mémoire morte, etc. Le programme informatique se présente sous la forme de courtes séquences d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées selon un ordre précis par le processeur, permettent :
- de déterminer, si la valeur du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'), est trop petite, c'est-à-dire inférieure à la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », ou est trop grande, c'est-à-dire supérieure à la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », ou est moyenne, c'est-à-dire comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
- d'agir sur moyen de connexion (10) de manière à connecter la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') :
o au générateur (4) lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est moyenne,
o à un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est basse,
o à un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est haute.
En pratique, les unités de commande (1 1 ) sont alimentées électriquement par une ou plusieurs cellules photovoltaïques (2) et/ou un ou plusieurs groupes de cellules photovoltaïques de l'installation photovoltaïque (1 ) de l'installation photovoltaïque (1 ), mais elles peuvent également être alimentées électriquement par un circuit électrique d'alimentation annexe. Selon un premier mode de réalisation représenté à la figure 5, l'installation photovoltaïque (1 ) comprend un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, et/ou un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, pour chaque cellule photovoltaïque (2) ou groupe de cellules photovoltaïques (2'). L'installation photovoltaïque peut comprendre une unité de commande (1 1 ) par moyen de réglage (6) dédiée à la commande du ou des interrupteurs dudit moyen de réglage ou une seule unité de commande (1 1 ) commandant l'ensemble des interrupteurs de l'ensemble des moyens de réglage (6).
Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 6, l'installation photovoltaïque (1 ) comprend un nombre « n1 » d'élévateurs (7) de courant, respectivement de tension, et/ou un nombre « n2 » d'abaisseurs (8) de courant, respectivement de tension, inférieurs au nombre de cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2'), l'unité de commande (1 1 ) étant configurée pour commander la connexion :
- aux élévateurs (7) de courant, respectivement de tension, les « n1 » cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2') délivrant les valeurs de courant électrique continu, respectivement de tension électrique continue, les plus petites,
- aux abaisseurs (8) de courant, respectivement de tension, les « n2 » cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2') délivrant les valeurs de courant électrique continu, respectivement de tension électrique continue, les plus grandes.
L'installation photovoltaïque (1 ) peut comprendre une seule unité de commande (1 1 ) commandant l'ensemble des interrupteurs de l'ensemble des moyens de réglage (6). Elle peut cependant comprendre une unité de commande (1 1 ) par moyen de réglage (6) dédiée à la commande du ou des interrupteurs dudit moyen de réglage. Dans ce cas, les unités de commandes (1 1 ) peuvent être configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à déterminer quelle cellule photovoltaïque (2) ou quel groupe de cellules photovoltaïques (2') doit prioritairement être connecté à un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, ou à un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension. Ce dialogue se présente sous la forme d'un échange d'informations entre les différentes unités de commande (1 1 ), lesdites informations comportant des codes ou morceaux de code et renseignant la valeur mesurée du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par chaque cellule photovoltaïque (2) et/ou chaque groupe de cellules photovoltaïques (2'). Le dialogue peut se faire via des connecteurs filaires ou via une liaison sans fil du type WiFi, Mimo, infrarouge, etc. Chaque unité de commande (1 1 ) analyse les informations qu'elle reçoit de manière à déterminer, en fonction de la valeur du courant et/ou de la tension électrique continu, quelle cellule photovoltaïque (2) ou quel groupe de cellules photovoltaïques (2') doit prioritairement être connecté à un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, ou à un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension.
Par exemple, l'installation photovoltaïque peut comprendre :
- 3 groupes de cellules photovoltaïques « G1 », « G2 » et « G3 » délivrant respectivement un courant « 11 », « 12 » et « 13 »,
- un moyen de connexion par groupe de cellules photovoltaïques, respectivement « C1 », « C2 » et « C3 »,
- un élévateur de courant « E1 »,
- un abaisseur de courant « A1 »,
- un générateur « P1 »
- une unité de commande « UC1 ».
Si linf < 11 < Isup, 12 < linf et 13 > Isup, alors « UC1 » commande :
- à « C1 » de connecter « G1 » directement à « P1 »,
- à « C2 » de connecter « G2 » à « E1 »,
- à « C3 » de connecter « G3 » à « A1 ».
Si 11 < 12 < linf et 13 > Isup, alors « UC1 » commande - à « C1 » de connecter « G1 » à « E1 », car 11 et 12 sont inférieurs à linf, mais comme 11 inférieur à 12, « G1 » est prioritaire sur « G2 »,
- à « C2 » de connecter « G2 » directement à « P1 » puisque « G1 » est prioritaire sur « G2 » et qu'il n'y a plus d'élévateur de courant disponible, - à « C3 » de connecter « G3 » à « A1 ».
De manière à simplifier la mise en place de l'installation photovoltaïque (1 ) et réduire son encombrement, les moyens de réglages (6) peuvent être chacun intégré au panneau photovoltaïque (3) sur lequel est agencée la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'), pour laquelle ou lequel ledit moyen de réglage augmente ou réduit ou conserve la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu que ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques délivre. Cependant ainsi agencés dans les panneaux photovoltaïques (3), les composants électroniques formant les moyens de réglage (6) sont exposés à des températures importantes (généralement supérieurs à 60°C), puisque les panneaux photovoltaïques sont exposés pendant de longues durées au soleil. Or les composants électroniques peuvent se dégrader lorsqu'ils sont soumis à de telles températures. De manière à éviter la dégradation des composants électroniques, les panneaux photovoltaïques peuvent être équipés localement de refroid isseurs configurés pour abaisser la température desdits composants électroniques. Ces refroid isseurs peuvent être du type dissipateur à ailettes, ventilateur, pompe à chaleur, etc. De façon alternative, l'ensemble des moyens de réglages (6) peut être agencé à l'intérieur d'un boîtier déporté, et préférentiellement disposé dans une zone froide. Le boîtier peut avoir une forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres, et être réalisé en matière composite, en bois, ou autres.

Claims

Revendications
1. Installation photovoltaïque comprenant :
- des cellules photovoltaïques (2) et/ou des groupes de cellules photovoltaïques (2') configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et
- un générateur (4) configuré pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (2) et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques (2'), le rendement dudit générateur étant maximal lorsque la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, pour chaque cellule photovoltaïque (2), ou chaque groupe de cellules photovoltaïques (2'), un moyen de réglage (6) pour augmenter ou réduire ou conserver la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ».
2. Installation photovoltaïque selon la revendication 1 , dans laquelle, un moyen de réglage (6) comprend :
- un moyen (9) pour mesurer la valeur du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'), et - un moyen de connexion (10) configuré pour connecter la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') :
o au générateur (4) lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement
« Usup »,
o à un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est inférieure à la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », ledit élévateur de courant, respectivement de tension, étant relié au générateur (4), et étant configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant, respectivement de la tension électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'),
o à un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, lorsque la valeur du courant, respectivement de la tension, mesurée est supérieure à la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », ledit abaisseur de courant, respectivement de tension, étant relié au générateur (4), et étant configuré pour délivrer un courant, respectivement une tension, électrique continu dont la valeur est comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup », à partir du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2').
3. Installation photovoltaïque selon la revendication 2, dans laquelle, l'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, et l'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, sont alimentés en électricité par une ou plusieurs cellules photovoltaïques (2) et/ou un ou plusieurs groupes de cellules photovoltaïques (2').
4. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans laquelle, le moyen (9) pour mesurer la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') se présente sous la forme d'un ampèremètre, respectivement un voltmètre, connecté à ladite cellule photovoltaïque ou audit groupe de cellules photovoltaïques.
5. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le moyen de connexion (10) se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'un ou plusieurs interrupteurs configurés pour connecter la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2') au générateur (4), ou à l'élévateur (7) de courant, respectivement de tension, ou à l'abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, ledit ou lesdits interrupteurs étant commandés par une unité de commande (1 1 ).
6. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un élévateur (7) de courant, respectivement de tension, et/ou un abaisseur (8) de courant, respectivement de tension, pour chaque cellule photovoltaïque (2) ou groupe de cellules photovoltaïques (2').
7. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un nombre « n1 » d'élévateurs (7) de courant, respectivement de tension, et/ou un nombre « n2 » d'abaisseurs (8) de courant, respectivement de tension, inférieurs au nombre de cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2'), l'unité de commande (1 1 ) étant configurée pour commander la connexion :
- aux élévateurs (7) de courant, respectivement de tension, les « n1 » cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2') délivrant les valeurs de courant électrique continu, respectivement de tension électrique continue, les plus petites,
- aux abaisseurs (8) de courant, respectivement de tension, les « n2 » cellules photovoltaïques (2) et/ou groupes de cellules photovoltaïques (2') délivrant les valeurs de courant électrique continu, respectivement de tension électrique continue, les plus grandes.
8. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2') sont agencés sur un ou plusieurs panneaux photovoltaïques (3), l'ensemble des moyens de réglages (6) étant agencé à l'intérieur d'un boîtier déporté.
9. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle, les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2') sont agencés sur un ou plusieurs panneaux photovoltaïques (3), chaque moyen de réglage (6) étant intégré au panneau photovoltaïque (3) sur lequel est agencé la cellule photovoltaïque (2) ou le groupe de cellules photovoltaïques (2'), pour laquelle ou lequel ledit moyen de réglage augmente ou réduit ou conserve la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu que ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques délivre.
10. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen pour connecter le générateur (4) à un réseau électrique de distribution (5).
1 1. Procédé pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir d'un rayonnement solaire, dans lequel :
- des cellules photovoltaïques (2) et/ou des groupes de cellules photovoltaïques (2') délivrent en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident,
- un générateur (4) délivre un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (2) et/ou les groupes de cellules photovoltaïques (2'), le rendement dudit générateur étant maximal lorsque la valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, délivré par lesdites cellules photovoltaïques et/ou lesdits groupes de cellules photovoltaïques est comprise entre une valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et une valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup »,
- pour chaque cellule photovoltaïque (2) ou chaque groupe de cellules photovoltaïques (2') un moyen de réglage (6) augmente ou réduit ou conserve la valeur du courant, respectivement de la tension, électrique continu délivré par ladite cellule photovoltaïque ou ledit groupe de cellules photovoltaïques, de manière à ce que ladite valeur dudit courant, respectivement de ladite tension, soit comprise entre la valeur inférieure « linf », respectivement « Uinf », et la valeur supérieure « Isup », respectivement « Usup ».
PCT/FR2011/053130 2010-12-24 2011-12-21 Installation photovoltaïque et procede permettant de delivrer, à partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps WO2012085461A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1061254A FR2969866A1 (fr) 2010-12-24 2010-12-24 Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer, a partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension electrique continu optimal et constant au cours du temps
FR1061254 2010-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012085461A1 true WO2012085461A1 (fr) 2012-06-28

Family

ID=45558762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/053130 WO2012085461A1 (fr) 2010-12-24 2011-12-21 Installation photovoltaïque et procede permettant de delivrer, à partir d'un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2969866A1 (fr)
WO (1) WO2012085461A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014138857A1 (fr) * 2013-03-15 2014-09-18 John Paul Morgan Panneau d'éclairage, ensemble optique à interface améliorée et panneau d'éclairage aux tolérances de fabrication améliorées
US9595627B2 (en) 2013-03-15 2017-03-14 John Paul Morgan Photovoltaic panel
US9714756B2 (en) 2013-03-15 2017-07-25 Morgan Solar Inc. Illumination device
US9960303B2 (en) 2013-03-15 2018-05-01 Morgan Solar Inc. Sunlight concentrating and harvesting device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10136147A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 Hendrik Kolm Photovoltaischer Wechselstromerzeuger
EP1531542A2 (fr) * 2003-11-13 2005-05-18 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif d'invertisseur connecté à plusieurs des sources de courant continu de puissance et système de sources de puissance distribué avec un dispositif d'invertisseur lié à un réseau de puissance commercial pour opérer
US20050121067A1 (en) * 2002-07-09 2005-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Solar power generation apparatus, solar power generation system, and method of manufacturing solar power generation apparatus
JP2006101581A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 系統連系インバータ
WO2009035995A1 (fr) * 2007-09-11 2009-03-19 Efficient Solar Power Systems, Inc. Convertisseur de suivi de point de puissance maximum distribué
US20090152947A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Shay-Ping Thomas Wang Single chip solution for solar-based systems
US20090206666A1 (en) * 2007-12-04 2009-08-20 Guy Sella Distributed power harvesting systems using dc power sources

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10136147A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 Hendrik Kolm Photovoltaischer Wechselstromerzeuger
US20050121067A1 (en) * 2002-07-09 2005-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Solar power generation apparatus, solar power generation system, and method of manufacturing solar power generation apparatus
EP1531542A2 (fr) * 2003-11-13 2005-05-18 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif d'invertisseur connecté à plusieurs des sources de courant continu de puissance et système de sources de puissance distribué avec un dispositif d'invertisseur lié à un réseau de puissance commercial pour opérer
JP2006101581A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 系統連系インバータ
WO2009035995A1 (fr) * 2007-09-11 2009-03-19 Efficient Solar Power Systems, Inc. Convertisseur de suivi de point de puissance maximum distribué
US20090206666A1 (en) * 2007-12-04 2009-08-20 Guy Sella Distributed power harvesting systems using dc power sources
US20090152947A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Shay-Ping Thomas Wang Single chip solution for solar-based systems

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014138857A1 (fr) * 2013-03-15 2014-09-18 John Paul Morgan Panneau d'éclairage, ensemble optique à interface améliorée et panneau d'éclairage aux tolérances de fabrication améliorées
US9464783B2 (en) 2013-03-15 2016-10-11 John Paul Morgan Concentrated photovoltaic panel
US9464782B2 (en) 2013-03-15 2016-10-11 Morgan Solar Inc. Light panel, optical assembly with improved interface and light panel with improved manufacturing tolerances
US9595627B2 (en) 2013-03-15 2017-03-14 John Paul Morgan Photovoltaic panel
US9714756B2 (en) 2013-03-15 2017-07-25 Morgan Solar Inc. Illumination device
US9732938B2 (en) 2013-03-15 2017-08-15 Morgan Solar Inc. Illumination panel
US9960303B2 (en) 2013-03-15 2018-05-01 Morgan Solar Inc. Sunlight concentrating and harvesting device

Also Published As

Publication number Publication date
FR2969866A1 (fr) 2012-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Silvestre et al. Degradation analysis of thin film photovoltaic modules under outdoor long term exposure in Spanish continental climate conditions
Makrides et al. Performance of photovoltaics under actual operating conditions
EP2510415B1 (fr) Systeme de gestion electronique de cellules photovoltaiques avec seuils adaptes
Wang et al. Seasonal performance comparison of three grid connected photovoltaic systems based on different technologies operating under the same conditions
WO2012025684A1 (fr) Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer une puissance electrique egale a une valeur predeterminee
JP6330122B2 (ja) 太陽電池発電装置の電子的管理システムならびに太陽電池発電装置およびその製造方法
WO2012085461A1 (fr) Installation photovoltaïque et procede permettant de delivrer, à partir d&#39;un rayonnement solaire, un courant et/ou une tension électrique continu optimal et constant au cours du temps
WO2011135201A1 (fr) Installation photovoltaïque et procédé permettant de délivrer une puissance électrique égale à une valeur prédéterminée
Cotfas et al. Comparative study of two commercial photovoltaic panels under natural sunlight conditions
Gracia-Amillo et al. Energy-based metric for analysis of organic PV devices in comparison with conventional industrial technologies
FR2958080A1 (fr) Dispositif et methode pour detecter la performance de panneaux photovoltaiques
Dolara et al. Outdoor assessment and performance evaluation of opv modules
Kumar et al. Comparative analysis of four different solar photovoltaic technologies
WO2013093214A2 (fr) Installation photovoltaïque et procédé permettant de délivrer une puissance électrique égale à une valeur prédéterminée quelles que soient les pertes de puissance subies.
de Vrijer et al. Chemical stability and performance of doped silicon oxide layers for use in thin-film silicon solar cells
Leoga et al. Outdoor Characterization of Solar Cells With Microstructured Antireflective Coating in a Concentrator Photovoltaic Monomodule
JP2008300872A (ja) 積層型光電変換装置の製造方法
FR2958454A1 (fr) Dispositif photovoltaique ameliore
JP2008060605A (ja) 積層型光電変換装置
WO2012110747A1 (fr) Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer, pour plusieurs circuits electriques, un courant et/ou une tension electrique continu, a partir d&#39;un rayonnement solaire.
FR2963987A1 (fr) Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer une puissance electrique egale a une valeur predeterminee.
Singh et al. Field Analysis of three different Silicon-based Technologies in Composite Climatic Condition
Ruther et al. High performance ratios of a double-junction a-Si BIPV grid-connected installation after five years of continuous operation in Brazil
Majdak Variability of photovoltaic panels efficiency depending on the value of the angle of their inclination relative to the horizon
Babalola et al. Dynamic performance analysis of cogeneration potential in photovoltaic power system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11815502

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: CONSTATATION DE LA PERTE D UN DROIT CONFORMEMENT A LA REGLE 112(1) CBE (OEB FORM 1205A EN DATE DU 15/10/2013)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11815502

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1