Pour une traite de qualité, mieux comprendre l’interface trayon-manchon
Dimensionnement et commande d’un hacheur parallèle.pptx
1. Année Universitaire
2011/ 2012
PRÉSENTÉ POUR OBTENIR LE
DIPLÔME NATIONAL
D’INGÉNIEUR
Par
*NAFFOUTI Seif_Eddine*
Dimensionnement et commande d’un hacheur parallèle
alimenté par une source photovoltaïque
Encadré par :
Mr. HASSINE Sami
Mr. BENGHANEM Belgacem
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
********
Université de Monastir
*****
École Nationale d’Ingénieurs de Monastir
2. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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4. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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7. Le courant fournit est:
Photo-courant
Courant photovoltaïque
courant de la diode
courant shunt
pv ph d sh
I I I I
exp 1
pv s pv pv s pv
pv ph s
t sh
V R I V R I
I I I
V R
exp 1
pv s pv
d s
q V R I
I I
nKT
pv s pv
sh
sh
V R I
I
R
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12. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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13. Charge DC
GPV CHARGE
Pertes allant de 5% à 30%
Faible rendement
Limites de la connexion directe GPV-charge
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15. 3 Phases de fonctionnement possibles pour il
K est fermé, uK = 0, dil/dt>0
K est ouvert , uK = VS , dil/dt<0
K est ouvert et il = 0, donc uK = VPV
Conduction continue
On suppose les interrupteurs parfaits.
On suppose aussi que la capacité C est suffisamment élevée pour que
vS(t)=constante=VS
Conduction discontinue
Non inclut
ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
Schéma de principe d’un hacheur parallèle
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16. Phase 1 : 0 t T
Équation différentielle du premier ordre à coefficients constants.
Condition initiale :
l min
en t = 0; i (t) = I
Donc :
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ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
17. Phase 2 : T t T
Équation différentielle du premier ordre à coefficients constants.
Condition initiale :
l max
en t = T; i (t) = I
Donc :
Il faut que le courant diminue, il faut donc que :
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ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
18. Formes d’ondes des signaux :
Expression de la tension
moyenne de sortie Vs :
Soit :
Donc :
Si pas de pertes dans le CVS :
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( )
1 1
( ) . . . ( ) . ( ) ( 0) 0
car signal périodique en régime permanent
l
l l l l
T T
di t l
v t l dt l di t i t T i t
T dt T T
ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
19. En pratique la valeur de α est limitée (0.1<α<0.9) car la valeur moyenne
de la tension de sortie est infinie pour α=1,
Dimensionnement de l’inductance "L" :
Phase 1 :
Phase 2 :
Donc :
Ondulation du courant dans la source ∆Il :
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ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
20. Dimensionnement de la capacité du condensateur "C" :
On tient compte désormais de l’ondulation de la tension vs(t). Cette
ondulation est due à la composante alternative du courant dans la charge.
Pour , on a :
0 t T
Donc, en t=αT, on a :
Soit, en fait :
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ETUDE DE MONTAGE HACHEUR PARALLÈLE
21. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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22. Technique MPPT: « Maximum Power Point Tracking » : chercher le Point
de Puissance Maximale ou bien Optimiser le fonctionnement de la chaine
de conversion photovoltaïque en variant le rapport cyclique .
La commande “ Perturb and Observe” (P&O)
La commande “Hill Climbing”
La commande par incrémentation de conductance
Recherche de Point de fonctionnement à Puissance Maximale (PPM)
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23. •Des pertes
Le maximum de puissance est
obtenue si la valeur de la
conductance statique et la
valeur de la conductance
dynamique sont égaux
mais de signes opposés.
•Pas de pertes
•Pas de risques de
divergence par
rapport au PPM
MPPT
P&O
Hill
climping
Incrémentation
de la
conductance
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Recherche de Point de fonctionnement à Puissance Maximale (PPM)
24. P&O
Recherche de Point de fonctionnement à Puissance Maximale (PPM)
Principe de la commande MPPT
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25. 25
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Recherche de Point de fonctionnement à Puissance Maximale (PPM)
Implémentation de la commande MPPT
Principaux caractéristiques :
Oscillateur Timer 1: 32Khz
Une ou deux sorties PMW
Consommation d’énergie est faible
26. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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Résultats des travaux de simulation
Pour Vpv=12V et =75% Pour Vpv=17.8V et =63%
Soit : Vpv=12 V Soit : Vpv=17.8 V
28. Description d’un système photovoltaïque
Etude de l’étage d’adaptation DC-DC
Limite de la connexion directe GPV-Charge
Le hacheur Boost et son principe de fonctionnement
Recherche du Point de fonctionnement à
Puissance Maximale (PPM)
Différentes techniques d’optimisation MPPT
Implantation de la commande MPPT
Résultats des travaux de simulation
Conclusion et perspectives
Introduction
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En Résumé
Acquérir des connaissances pratiques dans le domaine
d’électronique de puissance et l’énergie renouvelable .
la méthode P&O a été choisie pour implanter un algorithme de
poursuite du point de fonctionnement à puissance maximale (MPPT)
du panneau PV.
Conclusion et perspectives
Perspectives
Qualifier les résultats (théorique) obtenues dans ce projet par
une réalisation concrète du système complet et d’en valider
expérimentalement.
Améliorer le programme intégré au microcontrôleur (PIC) pour
qu’il puisse effectuer des fonctions de supervision, tels que : le
contrôle de l’état de charge de la batterie, le suivi du soleil,…
Etudier un couplage hybride entre un panneau PV et un
générateur éolien dans le but de réaliser une microcentrale multi-
sources.
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