Etude et conception d’un système photovoltaïque pour Lab-Tests
Des informations générales:
Le niveau |
Master |
Titre |
Etude et conception d’un système photovoltaïque pour Lab-Tests |
SPECIALITE |
Génie Electrique |
Page de garde:
Sommaire:
Chapitre I
I.1.Introduction
I.2.La cellule photovoltaïque
I.2.1.Définition :.
1.2.2.Types de cellules :.
I.2.3.La structure de la cellule photovoltaïque :.
I.2.4.Paramètres de la cellule PV
1.2.5.Comportement d’une cellule :.
I.2.6.Fonctionnement d’une cellule photovoltaïque :.
I.2.7.Effet photovoltaïque :
I.2.8.Circuit équivalent d’une cellule photovoltaïque :.
I.3 Généralités sur les émulateurs photovoltaïques
I.3.1.Définition :
1.3.2.Concepts et réalisation :
I.3.3.Raison d’émuler un système photovoltaïque
I.3.4.Les avantages de l’émulateur photovoltaïque.
I.3.5.Classification des émulateurs photovoltaïque :.
I.4 Conclusion
Chapitre II: Modélisation du Module photovoltaïque et conception de son émulateur
II. Introduction
II.2. Modélisation d’une cellule photovoltaïque
II.2.1Modèles électriques de la cellule PV
II.2.2Modèles mathématiques de la cellule PV
II.2.3Etude du modèle à une seule diode (5 paramètres L5P)
II.3. Conception du convertisseur Buck-Boost
II.3.1 Principe de fonctionnement
II.3.2Modélisation du convertisseur DC-DC buck-boost
II.3.3Dimensionnement du convertisseur Buck-Boost
II.3.3.1 Dimensionnement de l’inductance L
II.3.3.2Dimensionnement de capacité C
II.3.4 Les composants constituent le convertisseur Buck-Boost
II.4. Commande du convertisseur Buck-Boost
II. 4.1 Introduction
II.4.2La Commande avec régulateur PI
II.4.3Dimensionnement des paramètres du régulateur PI (Kp, Ki ) avec la méthode
frequentielle (Bode)
II.4.3.1 Diagramme de Bode
II.4.3.2 La Fonction de transfert de convertisseur buck-boost
II.4.3.3 Analyse du système sans correction
II.4.3.4 Analyse du système avec correction
II.4.4 Simulation par PROTEUS
II.4.5 Simulation du convertisseur Buck-Boost par POUTEUS
II.5. Conclusion.
Chapitre III: simulation et réalisation
III.1.Introduction :
III.2. Conception sur (ARES)
III.3.Les étapes de développement de la carte imprimé
III.3.1.Imprimer le typon :
III.3.2.Constitution de la plaque à cuivre :
III.3.3.Insolation de la plaque
III.3.4.La révélation:
III.3.5.Graver le circuit imprimé :
III.3.6.Percer le circuit
III.3.7.Soudage des composants
III.3.8.Conception de l’interface:.
III.4.Test de fonctionnement :
III.4.1.Résultat de test de fonctionnement:.
III.5. Validation du fonctionnement de l’émulateur PV
III.5.1.Les points expérimentaux
III.5.2Effets de la variation de l’éclairement :
III.5.3.Effets de la variation de la température :
III.6.Conclusion:
Conclusion générale
Références bibliographiques
Tableau 1 : les composants de notre convertisseur Buck- Boost
Tableau 2 : Les paramètres de convertisseur buck boost
Tableau 3: Effets de la variation de l’éclairement a température fixe de 25°c
Tableau 4 : Effets de la variation de la température avec un éclairement fixe
1000W.
Nomenclatures
Vco tension de circuit ouvert
Ff facteur de forme
S surface de la cellule [m2]
Pmax : puissance maximale [W]
I: Courant de sortie [A]
V: Tension de sortie [V]
VT: Tension thermique de diode [V]
Vpy tension de sortie
Id: Courant traversant la diode [A]
Is courant de saturation De la diode dépendant de la température
Iph: Photo courant de la cellule [A]
Q: Charge d’électron[C];
K: Constante de Boltzmann [J/K]
n: Facteur d’idéalité de la diode (Coefficient dépendant du matériau de la cellule)
T: Température de la cellule [K].
Rs: La résistance série [2];
Rsh: Résistance parallèle (shunt).
Rp: La résistance parallèle [2].
Isc: Le courant de court-circuit
G: Ensoleillement de fonctionnement [W/m2 ]
Gn: Ensoleillement nominal (1000 W/m2)
Tc la constante de charge élémentaire.
Tc, Te ref: la température de cellule, réelle et à la condition de référence
fc une fréquence de coupure.
L: l’inductance.
C: capacité.
Id: Courant à travers la diode.
Imax Courant maximale
Imin Courant minimale
Ai: L’ondulation du courant dans l’inductance
n: Rendement de la cellule PV
Abréviation :
EVA: éthylène acétate de vinyle, éthylène acétate de vinyle
FPGA :Field Programmable Gate Arrays
I, V: courant, tension, courant,tension
LED diode électro luminescente
P_V:Puissance-tension
PECVD: le dépôt chimique en phase vapeur par plasma
PI:Proportionnel Intégral
PWM: Pulse Width Modulation(La modulation de largeur d’impulsions)
STC Standard Test Condition
I.1.Introduction
I.2.La cellule photovoltaïque
I.2.1.Définition :.
1.2.2.Types de cellules :.
I.2.3.La structure de la cellule photovoltaïque :.
I.2.4.Paramètres de la cellule PV
1.2.5.Comportement d’une cellule :.
I.2.6.Fonctionnement d’une cellule photovoltaïque :.
I.2.7.Effet photovoltaïque :
I.2.8.Circuit équivalent d’une cellule photovoltaïque :.
I.3 Généralités sur les émulateurs photovoltaïques
I.3.1.Définition :
1.3.2.Concepts et réalisation :
I.3.3.Raison d’émuler un système photovoltaïque
I.3.4.Les avantages de l’émulateur photovoltaïque.
I.3.5.Classification des émulateurs photovoltaïque :.
I.4 Conclusion
Chapitre II: Modélisation du Module photovoltaïque et conception de son émulateur
II. Introduction
II.2. Modélisation d’une cellule photovoltaïque
II.2.1Modèles électriques de la cellule PV
II.2.2Modèles mathématiques de la cellule PV
II.2.3Etude du modèle à une seule diode (5 paramètres L5P)
II.3. Conception du convertisseur Buck-Boost
II.3.1 Principe de fonctionnement
II.3.2Modélisation du convertisseur DC-DC buck-boost
II.3.3Dimensionnement du convertisseur Buck-Boost
II.3.3.1 Dimensionnement de l’inductance L
II.3.3.2Dimensionnement de capacité C
II.3.4 Les composants constituent le convertisseur Buck-Boost
II.4. Commande du convertisseur Buck-Boost
II. 4.1 Introduction
II.4.2La Commande avec régulateur PI
II.4.3Dimensionnement des paramètres du régulateur PI (Kp, Ki ) avec la méthode
frequentielle (Bode)
II.4.3.1 Diagramme de Bode
II.4.3.2 La Fonction de transfert de convertisseur buck-boost
II.4.3.3 Analyse du système sans correction
II.4.3.4 Analyse du système avec correction
II.4.4 Simulation par PROTEUS
II.4.5 Simulation du convertisseur Buck-Boost par POUTEUS
II.5. Conclusion.
Chapitre III: simulation et réalisation
III.1.Introduction :
III.2. Conception sur (ARES)
III.3.Les étapes de développement de la carte imprimé
III.3.1.Imprimer le typon :
III.3.2.Constitution de la plaque à cuivre :
III.3.3.Insolation de la plaque
III.3.4.La révélation:
III.3.5.Graver le circuit imprimé :
III.3.6.Percer le circuit
III.3.7.Soudage des composants
III.3.8.Conception de l’interface:.
III.4.Test de fonctionnement :
III.4.1.Résultat de test de fonctionnement:.
III.5. Validation du fonctionnement de l’émulateur PV
III.5.1.Les points expérimentaux
III.5.2Effets de la variation de l’éclairement :
III.5.3.Effets de la variation de la température :
III.6.Conclusion:
Conclusion générale
Références bibliographiques
Tableau 1 : les composants de notre convertisseur Buck- Boost
Tableau 2 : Les paramètres de convertisseur buck boost
Tableau 3: Effets de la variation de l’éclairement a température fixe de 25°c
Tableau 4 : Effets de la variation de la température avec un éclairement fixe
1000W.
Nomenclatures
Vco tension de circuit ouvert
Ff facteur de forme
S surface de la cellule [m2]
Pmax : puissance maximale [W]
I: Courant de sortie [A]
V: Tension de sortie [V]
VT: Tension thermique de diode [V]
Vpy tension de sortie
Id: Courant traversant la diode [A]
Is courant de saturation De la diode dépendant de la température
Iph: Photo courant de la cellule [A]
Q: Charge d’électron[C];
K: Constante de Boltzmann [J/K]
n: Facteur d’idéalité de la diode (Coefficient dépendant du matériau de la cellule)
T: Température de la cellule [K].
Rs: La résistance série [2];
Rsh: Résistance parallèle (shunt).
Rp: La résistance parallèle [2].
Isc: Le courant de court-circuit
G: Ensoleillement de fonctionnement [W/m2 ]
Gn: Ensoleillement nominal (1000 W/m2)
Tc la constante de charge élémentaire.
Tc, Te ref: la température de cellule, réelle et à la condition de référence
fc une fréquence de coupure.
L: l’inductance.
C: capacité.
Id: Courant à travers la diode.
Imax Courant maximale
Imin Courant minimale
Ai: L’ondulation du courant dans l’inductance
n: Rendement de la cellule PV
Abréviation :
EVA: éthylène acétate de vinyle, éthylène acétate de vinyle
FPGA :Field Programmable Gate Arrays
I, V: courant, tension, courant,tension
LED diode électro luminescente
P_V:Puissance-tension
PECVD: le dépôt chimique en phase vapeur par plasma
PI:Proportionnel Intégral
PWM: Pulse Width Modulation(La modulation de largeur d’impulsions)
STC Standard Test Condition
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