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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Convertisseur de courant continu en alternatif

Convertisseur de courant continu en alternatif

Aux débuts de l'énergie solaire photovoltaïque, les installations d'électrification utilisaient de l'électricité pour une consommation à la même tension et sous la même forme qu'elles recevaient des panneaux solaires photovoltaïques et des accumulateurs, c'est-à-dire à 12, 24, 48 volts en. courant continu. Cela faisait une grande différence avec les utilisateurs disposant d'un réseau de distribution d'électricité ou de groupes électrogènes à 220 volts alternatif.

Le marché des appareils ménagers s'est adapté à la majorité des utilisateurs et on peut trouver tout appareil électroménager avec un courant alternatif de 220 volts. Par conséquent, il est plus difficile d'obtenir des appareils fiables, de qualité et d'un prix raisonnable, fonctionnant à basse tension et à courant continu.

Par conséquent, un équipement est nécessaire pour transformer les courants continus avec des valeurs de tension faibles en courants alternatifs de valeurs de tension de 220 volts. Ce sont les inverseurs (également appelés inverseurs ou convertisseurs). Aujourd'hui, ils sont disponibles grâce aux avancées technologiques des transistors GTO.

Les convertisseurs courant continu / courant alternatif (inverseurs, inverseurs) peuvent convertir le courant continu de 12, 24, 48 volts produit par les panneaux solaires et stocké dans la batterie, en courant alternatif de 125 ou 220 V (actuellement, 230 V), comme celui normalement utilisé dans les endroits où le réseau électrique conventionnel est.

Avantages et inconvénients des convertisseurs de courant

Les avantages d'avoir du courant électrique sous forme de courant alternatif sont divers:

  • C'est le type de courant utilisé dans le monde entier et qui donne donc un point de normalité.
  • Facilite l'achat d'appareils ménagers pour accéder à ceux qui sont plus efficaces.
  • Il permet de maintenir des valeurs stables de tension et de forme d'onde malgré la variabilité de l'état de charge des batteries.
  • Le fait de travailler avec des tensions plus élevées (220 V soit 18 fois 12 V) permet de travailler avec de faibles courants électriques et, par conséquent, avec des conducteurs plus minces, des protections électriques usuelles peuvent être utilisées et les pertes sont minimisées.

Tous ne sont pas des avantages, ils ont aussi un inconvénient:

  • L'installation comprend un élément supplémentaire, le convertisseur. Par conséquent, la fiabilité du système diminue.
  • Le convertisseur subit des pertes électriques pour compenser la génération d'électricité supplémentaire aux modules (5%).
  • Dans les petites installations, le convertisseur peut représenter une partie importante du budget; Par exemple, pour une installation d'environ 100 Wp de puissance de module, un convertisseur de 250 W peut représenter 20% du coût total.

Caractéristiques d'un convertisseur de courant

Principales caractéristiques qui définissent un convertisseur

  • Tension d'entrée (Vcc): cette valeur doit être égale à celle de l'accumulateur (12, 24, 48 V).
  • Tension de sortie (Vca): cette valeur doit être normalisée (230 V courant alternatif).
  • Stabilité de la tension de sortie / tension d'entrée: des variations jusqu'à 10% pour les convertisseurs à onde carrée et 5% pour les convertisseurs à onde sinusoïdale sont autorisées. Ce sont des valeurs que les normes admettent pour la tension des réseaux électriques conventionnels, indépendamment de la puissance demandée par la consommation. En revanche, dans les installations avec accumulateurs, la tension d'entrée ne peut être supérieure à 125% ni inférieure à 85% de la tension d'entrée nominale du convertisseur.
  • Type d'onde: actuellement, les onduleurs doivent présenter un format de type courant alternatif standard avec une onde sinusoïdale pure.
  • Capacité de surcharge (puissance de pointe) et protection thermique: très utile dans les installations avec moteurs, car au moment du démarrage, la puissance requise pour un fonctionnement nominal peut être doublée, ne serait-ce que pendant quelques secondes. N'oubliez pas que tout moteur, au démarrage, peut consommer un courant cinq fois supérieur au courant nominal et qu'en règle générale trois fois environ.
  • L'efficacité énergétique ou la performance du convertisseur est le rapport entre l'énergie que le convertisseur facilite aux consommations en courant alternatif et l'énergie nécessaire à ce convertisseur d'entrée (batterie). Si le convertisseur conçu pour une puissance donnée fonctionne à une fraction de cette puissance, les performances baisseront. Un convertisseur sinusoïdal doit avoir une performance de 70% fonctionnant à 20% de la puissance nominale et à 85% lorsqu'il fonctionne à une puissance supérieure à 40% de la puissance nominale.
  • Démarrage automatique et état de veille: permet de déconnecter les parties puissance du même convertisseur en l'absence de consommation et de les reconnecter au moment où elles détectent une demande d'énergie supérieure à un seuil préalablement fixé.
  • Protection contre les inversions de polarité et les courts-circuits: options de base, compte tenu des possibilités d'erreur ou de dysfonctionnement des circuits de consommation élevés pendant la durée de vie du convertisseur.
  • Distorsion harmonique faible: paramètre lié à la qualité de l'onde générée. Les harmoniques sont normalement éliminés au moyen de filtres, bien que cela entraîne des pertes. La variation de la fréquence de la tension de sortie sera inférieure à 3% de la valeur nominale.
  • Possibilité d'être combiné en parallèle: cela permettra une croissance possible de l'installation et de la consommation électrique.
  • Bon comportement avec variation de température: plage de fonctionnement entre -5ºC et 40ºC.
  • Assez de documentation technique. Au moins:
    • Entrée et sortie de tension de travail.
    • La tension nominale.
    • Fréquence nominale et facteur de distorsion.
    • Forme de l'onde de sortie.
    • Plage de température de travail admissible.
    • Performance en fonction de la puissance demandée.
    • Surcharge qui résiste.
    • Résistance au court-circuit.
    • Facteur de puissance.
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Dernier examen: 29 août 2018