Systèmes photovoltaïques - Cythelia

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Systèmes photovoltaïques avec stockage électro-chimique Principe de fonctionnement Figure 6 : Mode 4 – La batterie se décharge dans le circuit 1.2.5 Cinquième mode de fonctionnement : nuit La charge est connectée. Le courant provenant du panneau solaire est nul I P = 0 (période d’obscurité). La diode anti-retour est bloquée. La batterie se décharge en fournissant le courant d’utilisation I B = I U . Figure 7 : Mode 5 – La batterie fournit tout le courant d'utilisation N.B. : Dans tous les cas, la tension du système est imposée par la batterie. 1.3 Caractéristiques de fonctionnement. L’étude d’adaptation d’un module PV branché sur une batterie revient à superposer les caractéristiques courant - tension du module PV et de la batterie en charge. En première approximation; on peut considérer qu’un accumulateur se charge sous une tension presque constante en dehors des courtes périodes de début et fin de charge. On peut exprimer la tension de la batterie V b vue par le module en fonction de 2 paramètres : la force contre électromotrice E 0 et la résistance interne r qui est très faible. On a la relation V b = E 0 + rI Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 14/ 155
Systèmes photovoltaïques avec stockage électro-chimique Principe de fonctionnement Figure 8 : Caractéristiques de fonctionnement En réalisant la liaison module - batterie, le point de fonctionnement du module sera déterminé par l’intersection des 2 courbes. I P = f (V P ) : caractéristique du module V P = V b + RI P + V d = E 0 +V d + (r + R ) I P Avec V d : chute de tension dans la diode, r résistance interne de la batterie, R : résistance électrique des câbles. Une bonne adaptation est obtenue lorsque la caractéristique de charge est pratiquement perpendiculaire à l’axe des tensions dans la zone des puissances optimales. Cette condition justifie le nombre de 33 à 36 cellules pour les modules adaptés à la recharge d’une batterie de tension nominale 12 V. En effet la tension correspondante aux points de puissance maximale (14,3 V à 60 0 C) est égale à la chute de tension dans les câbles et diodes (0,8 V) additionnée à la tension de fin de charge de la batterie (6 x 2,25 V / élément pour le plomb). N.B. : La température des cellules solaires prise en compte est de 60 0 C en considérant que celle-ci est supérieure de 20 0 C environ par rapport à la température ambiante qui peut être élevée dans certaines zones géographiques (40 0 C). En résumé : Le point de fonctionnement du module solaire est déterminé par la tension de la batterie et l’ensoleillement La tension aux bornes du module solaire est légèrement supérieure à celle de la batterie (en période de charge) Dans ces conditions, on peut considérer le module solaire comme un générateur de courant dont la valeur est proportionnelle à l’ensoleillement Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 15/ 155
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