5 . Régulateur pour panneau photovoltaïque
Un générateur photovoltaïque est un générateur dont la caractéristique est fortement non linéaire .
En conséquence, pour un même éclairement, la puissance délivrée sera différente selon la charge .
Un contrôleur MPPT permet donc de piloter le "convertisseur statique" reliant la charge, la batterie de la cellule par exemple, ainsi que le panneau photovoltaïque de manière à fournir en permanence le maximum de puissance à la batterie .
Le régulateur MPPT traque avec une grande rapidité et une grande précision la tension Vmp du panneau solaire . Il balaye une plage de tension en entrée pour déterminer constamment à quel point se trouve la puissance maximale délivrée par le panneau .
Rappel :
la puissance électrique P est fonction de l'intensité I et de la tension U et est égale au produit U x I . Ainsi, on maximise la puissance P si on arrive à maximiser les deux variables I et U . De plus, avec une intensité I donnée, on peut faire varier la tension U en faisant varier la résistance R, selon la Loi d'Ohm où U = R x I .
Dans le cas d'un panneau solaire, l'intensité maximale possible I est dépendante de la puissance lumineuse reçue par la cellule photovoltaïque . Tant que la charge ne dépasse pas la capacité de la cellule, l'intensité I est maximisée par l'ensoleillement reçu . Quand la charge augmente trop, l'intensité I baisse, jusqu'à zéro . Dans ce cas, la puissance de sortie est elle aussi nulle . Pour maximiser la puissance P, on va faire varier la tension U circulant dans la cellule, et atteindre la tension U la plus haute possible sans faire baisser l'intensité I .
On parle d'ailleurs pour les panneaux photovoltaïques de "générateurs non linéaires" .
fig.01 : le graphe ci-dessus représente la recherche du point où la puissance est maximale et les valeurs aux trois points sont les suivantes :
- Point A : I = 2.6A et V = 14.5V ====> P = 37.70 W
- Point B : I = 1.9A et V = 19.0V ====> P = 36.10 W
- Point MPPT : I = 2.5A et V = 18.0V ====> P = 45.00 W
Comme le montre le graphe ci-dessus, le point de tracking ou le point de puissance maximale, ne sera pas le point A où la tension U est plus élevé ni le point B où l'intensité du courant électrique est importante mais le point MPP (point de tracking), meilleur compromis où le produit U x I fournira la puissance maximale à la charge, soit 45,00 watts .
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