FR2964264A1 - Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer une puissance electrique egale a une valeur predeterminee. - Google Patents

Installation photovoltaique et procede permettant de delivrer une puissance electrique egale a une valeur predeterminee. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une installation photovoltaïque comprenant : - des panneaux photovoltaïques (2) configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un générateur général (4), ou un générateur individuel pour chaque panneau photovoltaïque (2), comportant une résistance interne et délivrant un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (2), caractérisée en ce quelle comprend en outre, pour le générateur général (4), ou pour chaque générateur individuel (: - un moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par le générateur général (4), ou le générateur individuel, et - un moyen de réglage (7) pour régler l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou du générateur individuel, de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général ou ledit générateur individuel soit égale à une valeur prédéterminée.

Description

INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE ET PROCEDE PERMETTANT DE DELIVRER UNE PUISSANCE ELECTRIQUE EGALE A UNE VALEUR PREDETERMINEE. Description Domaine technique de l'invention. L'invention a pour objet une installation photovoltaïque et un procédé permettant de délivrer une puissance électrique égale à une valeur prédéterminée.
15 L'invention concerne le domaine technique des installations permettant la production d'électricité et plus particulièrement des installations photovoltaïques destinées à équiper des habitations ou des bâtiments industriels.
20 État de la technique. On connait des installations photovoltaïques (100), comme celle schématisée sur la figure 1, permettant la production d'énergie électrique. Ces installations photovoltaïques (100) comportent généralement : 25 - des panneaux photovoltaïques (101) configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un moyen (102) pour délivrer un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les 30 panneaux photovoltaïques. Ce moyen est relié à un réseau électrique de 10 - 2
distribution (103) de manière à permettre la revente du courant et/ou de la tension électrique produit à une société tierce exploitant ledit réseau électrique de distribution.
Ces installations photovoltaïques (100) sont généralement dimensionnées de sorte à délivrer une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible. Par exemple, en France, pour un particulier, la puissance maximale légale admissible pour une installation photovoltaïque est de 3 kilowatts crête (kWc).
Cependant, le rendement d'une installation photovoltaïque (100) fluctue au cours du temps, différents paramètres pouvant induire temporairement ou irrémédiablement des pertes de puissances entrainant la chute du rendement de ladite installation. En particulier on peut distinguer : - les pertes engendrées par l'ombre formée sur les panneaux photovoltaïques (101) par un environnement du type arbres, montagnes, murs, bâtiments, ou autres, ladite ombre réduisant la surface d'absorption desdits panneaux photovoltaïques, - les pertes engendrées par la poussière ou les saletés déposées à la surface des panneaux photovoltaïques (101) réduisant l'absorption de ces derniers ; ces pertes peuvent engendrer une diminution de 3% à 6 % du rendement de l'installation photovoltaïque (100), - les pertes angulaires ou spectrales, les panneaux photovoltaïques (101) étant spectralement et angulairement sélectifs, la variation du spectre solaire et de l'inclinaison du rayonnement solaire au cours d'une journée affecte le courant et/ou la tension électrique généré par lesdits panneaux photovoltaïques ; ces pertes augmentent avec la quantité de poussière et de saleté déposée sur la surface desdits panneaux photovoltaïques, - les pertes par élévation de la température des panneaux photovoltaïques (101), le rendement desdits panneaux photovoltaïques pouvant chuter de 0.4% par degré supérieur à leur température nominale de fonctionnement (en général 2964264 -3
25°C) ; la température desdits panneaux photovoltaïques dépendant à la fois de l'irradiation incidente, de la température ambiante et de la vitesse du vent. En pratique, les pertes par élévation de température peuvent faire chuter le rendement de l'installation photovoltaïque (100) de 5% à 14%. 5 - les pertes dues au vieillissement des panneaux photovoltaïques (102), leur puissance crête diminuant au cours du temps de l'ordre de 1% par an, soit 10% après 10 ans et 20% après 20 ans.
Dès lors, l'installation photovoltaïque (100) initialement dimensionnée 10 pour délivrer une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible, délivrera dès les premières années d'utilisation une puissance électrique nettement moindre.
Face à cet état de fait, l'invention a pour principal objectif de fournir une 15 installation photovoltaïque configurée pour délivrer, de façon constante dans le temps, une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible.
L'invention a également pour objectif de fournir une installation 20 photovoltaïque de conception simple, facile d'utilisation et peu onéreuse.
Divulgation de l'invention. 25 La solution proposée par l'invention est une installation photovoltaïque comprenant : - des panneaux photovoltaïques configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et 30 - un générateur général, ou un générateur individuel pour chaque panneau photovoltaïque, comportant une résistance interne et délivrant un courant et/ou 2964264 -4
une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques. Cette installation photovoltaïque est remarquable en ce qu'elle comprend en outre, pour le générateur général, ou pour chaque générateur individuel : 5 - un moyen pour mesurer la puissance électrique délivrée par le générateur général, ou le générateur individuel, et - un moyen de réglage pour régler l'impédance de la résistance interne du générateur général, ou du générateur individuel, de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur 10 individuel, soit égale à une valeur prédéterminée.
Ainsi, l'installation photovoltaïque est capable faire varier l'impédance de la résistance interne du générateur général, ou de chaque générateur individuel en fonction des chutes plus ou moins importantes du rendement des panneaux 15 photovoltaïques de sorte que la puissance électrique délivrée par l'installation photovoltaïque soit maintenue égale à la puissance maximale légale admissible.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention permettant de 20 déterminer de façon précise, simple et rapide la puissance électrique délivrée par le générateur général, ou par chacun desdits générateurs individuels, le moyen pour mesurer la puissance électrique se présente sous la forme d'un wattmètre connecté audit générateur général, ou audit générateur individuel.
25 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant à l'installation photovoltaïque d'être réactive et de s'autogérer, la résistance interne du générateur général, ou de chaque générateur individuel , se présente sous la forme d'un ou plusieurs potentiomètres agencés sur un circuit électrique, le ou lesdits potentiomètres étant chacun équipé d'un curseur mobile 30 entre une position pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est minimale et une position pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est maximale. Le 2964264 -5
moyen de réglage se présente, pour chaque potentiomètre, sous la forme d'un moyen d'entraînement configuré pour déplacer le curseur dudit potentiomètre, ledit ou lesdits moyens d'entraînement étant commandés par une unité de commande. En effet, l'utilisation de potentiomètres, dont le curseur est déplacé 5 par un moyen d'entrainement commandé par une unité de commande, permet à l'installation photovoltaïque de modifier rapidement et automatiquement, en temps réel, l'impédance des potentiomètres de manière à réguler la puissance électrique délivrée par l'installation photovoltaïque.
10 Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de rendre autonome le fonctionnement de chaque panneau photovoltaïque, l'installation photovoltaïque comprend une unité de commande par moyen de réglage dédiée au déplacement des moyens d'entraînement dudit moyen de réglage, lesdites unités de commandes étant configurées pour 15 dialoguer entre-elles, de manière à déplacer de façon déterminée le curseur de chacun desdits potentiomètres.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant à l'installation photovoltaïque d'être réactive et de s'autogérer, la 20 résistance interne du générateur général, ou de chaque générateur individuel, se présente sous la forme de plusieurs résistances agencées sur un circuit électrique, le moyen de réglage se présentant sous la forme d'interrupteurs agencés sur ledit circuit électrique et configurés pour court-circuiter ou non chacune desdites résistances. En effet, l'utilisation d'interrupteurs commandés 25 par une unité de commande permet à l'installation photovoltaïque de modifier rapidement et automatiquement, en temps réel, l'impédance de la résistance interne du générateur général, ou de chaque générateur individuel de manière à réguler la puissance électrique délivrée par l'installation photovoltaïque.
30 Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de rendre autonome le fonctionnement de chaque panneau 2964264 -6
photovoltaïque, l'installation comprend une unité de commande par moyen de réglage dédiée à la commande des interrupteurs dudit moyen de réglage, lesdites unités de commandes étant configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à commander le court-circuit d'un nombre déterminé de résistances. 5 Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'établir une cartographie de l'installation photovoltaïque, les panneaux photovoltaïques intègrent chacun une unité de commande équipée d'un moyen de dialogue par onde radio, chaque unité de commande étant 10 configurée pour déterminer sa position par rapport auxdites autres unités de commande en fonction de l'intensité du signal radio reçu par chacune desdites autres unités de commande.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention 15 permettant de revendre à une société tierce l'électricité délivrée par le générateur général, ou les générateurs individuels, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour connecter ledit générateur général, ou lesdits générateurs individuels, à un réseau électrique de distribution.
20 Un autre aspect de l'invention concerne un procédé pour délivrer, au moyen de panneaux photovoltaïques, une puissance électrique, lesdits panneaux photovoltaïques délivrant en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, un générateur général, ou un générateur individuel pour chaque panneau 25 photovoltaïque, comportant une résistance interne et délivrant un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par lesdits panneaux photovoltaïques, dans lequel, pour le générateur général, ou pour chaque générateur individuel : - on mesure la puissance électrique délivrée par le générateur général, ou le 30 générateur individuel, - 7
- on règle l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou du générateur individuel (4'), de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel (4'), soit égale à une valeur prédéterminée. Description des figures. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux 10 à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une installation photovoltaïque de l'art antérieur, 15 - la figure 2 représente schématiquement un premier exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention, - la figure 3 représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation de l'installation photovoltaïque objet de l'invention - la figure 4 représente schématiquement un premier exemple de 20 réalisation d'un ensemble panneau photovoltaïque et générateur individuel de l'installation photovoltaïque objet de l'invention, - la figure 5 représente schématiquement un deuxième exemple de réalisation d'un ensemble panneau photovoltaïque et générateur individuel de l'installation photovoltaïque objet de l'invention. 25
Modes de réalisation de l'invention.
En se rapportant aux figures 2 et 3, l'installation photovoltaïque (1) objet 30 de l'invention comprend des panneaux photovoltaïques (2) configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'elles 2964264 -8
sont soumises à un rayonnement solaire incident. Les panneaux photovoltaïques (2) se présentent sous la forme d'une plaque en métal, en plastique, ou autres, sur laquelle sont agencées côte à côte plusieurs cellules photovoltaïques (3). Les panneaux photovoltaïques (2) peuvent avoir une forme 5 carrée, rectangulaire, hexagonale, circulaire, etc. Leur surface peut varier de 50 cm2 à plusieurs m2. Une couche anti-reflet peut être appliquée à la surface des panneaux photovoltaïques (2) de manière à assurer une bonne absorption du rayonnement solaire. Les panneaux photovoltaïques (2) sont destinés à être installés, en série ou en parallèle, sur des supports fixés au sol, sur des toits, sur des murs, etc.
Les cellules photovoltaïques (3) sont généralement constituées de semi-conducteurs à base de silicium (Si), de sulfure de cadmium (CdS), de tellurure de cadmium (CdTe), etc. Elles se présentent généralement sous la forme de fines feuilles, rondes ou carrées, dont les dimensions (côté, diamètre) varient du millimètre à plusieurs centimètres. Ces feuilles sont prises en sandwich entre deux contacts métalliques, pour une épaisseur variant de plusieurs microns à quelques millimètres. Les cellules photovoltaïques (3) peuvent également être multi-jonctions, c'est-à-dire être composées de différentes couches qui permettent de convertir différentes parties du spectre du rayonnement solaire et ainsi d'obtenir de meilleurs rendements. Les cellules photovoltaïques (3) peuvent également combiner des couches de polymères semi-conductrices avec des nanofils de silicium sous forme d'un tapis de 3 mm d'épaisseur améliorant l'absorption du rayonnement solaire incident.
Les cellules photovoltaïques (3) sont reliées entre elles, en série ou en parallèle par l'intermédiaire d'un circuit électrique. Comme schématisées sur les figure 4 et 5, des diodes by-pass (14) peuvent protéger de la surchauffe, individuellement ou par groupe, les cellules photovoltaïques (3). En effet, lorsque qu'une cellule photovoltaïque (3) est partiellement ou entièrement à l'ombre, elle délivre une quantité de courant et/ou de tension inférieure à celle 2964264 -9
délivrée par les autres cellules photovoltaïques (3) sans ombre. Cette différence de quantité de courant et/ou de tension induit une surchauffe de la cellule photovoltaïque (3) à l'ombre, pouvant entraîner sa destruction. Lorsque la diode by-pass (14) détecte qu'une cellule photovoltaïque (3) est à l'ombre, ladite 5 diode by-pass déconnecte du circuit électrique ladite cellule photovoltaïque ou le groupe de cellules auquel ladite cellule photovoltaïque est reliée. En pratique, un panneau photovoltaïque (2) comprend une à trois diodes by-pass (14), en fonction de son nombre de cellules, mais peut en comprendre plus.
10 Sous l'effet du rayonnement solaire incident, les cellules photovoltaïques (3) et donc les panneaux photovoltaïques (2) délivrent de l'énergie électrique sous la forme d'un courant et/ou d'une tension électrique continu. Ainsi, en se rapportant à la figure 2, et de manière à ce que ce courant et/ou cette tension électrique soit utilisable pour l'alimentation d'appareils électriques de type 15 électroménagers, informatiques, ou autres, l'installation photovoltaïque (1) comprend également un générateur général (4) délivrant un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (3). De façon alternative au générateur général, et comme schématisée sur la figure 3, l'installation 20 photovoltaïque (1) peut comprendre pour chaque panneau photovoltaïque (2) un générateur individuel (4') délivrant un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les cellules photovoltaïques (3). Le générateur général (4), ou chacun des générateurs individuels (4'), se présente sous la forme d'un onduleur de tension 25 ou d'intensité. II comporte généralement un boitier de forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres, intégrant un circuit électronique ayant une architecture en pont et constitué d'interrupteurs électroniques tels que les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), des transistors de puissance, des thyristors, ou autres, ainsi que de tous autres composants électroniques convenant à 30 l'homme du métier. Le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), comportent une résistance interne formée par un ou plusieurs composants 2964264 - 10-
électroniques du type résistances (10'), potentiomètre (10), rhéostat, thermistor, varistance, etc. Le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), peuvent être équipés d'un moyen automatique de découplage du réseau. Ce dernier est équipé d'un interrupteur mécanique ou électronique permettant au 5 générateur général (4), ou à chacun des générateurs individuels (4'), de se déconnecter instantanément du réseau électrique auquel il est connecté lorsque se produit une chute de tension. Une chute de tension peut par exemple être due à un dysfonctionnement du générateur général (4), ou du générateur individuel (4'), de cellules photovoltaïques (3), ou de tout autre 10 moyen de l'installation photovoltaïque (1). Le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), peuvent également être équipés d'un moyen de protection contre la délivrance de courant et/ou de tension électrique continu de manière à éviter la détérioration des appareils électriques connectés en aval dudit générateur général, ou desdits générateurs individuels. Le générateur 15 général (4), ou les générateurs individuels (4'), sont avantageusement reliés à un réseau électrique de distribution (5) de manière à permettre la revente du courant et/ou de la tension électrique produit à une société tierce exploitant ledit réseau électrique de distribution.
20 De manière à mesurer la puissance électrique instantanée productible par l'installation photovoltaïque (1), cette dernière comprend en outre, pour le générateur général (4), ou pour chaque générateur individuel (4'), un moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel. En pratique, pour le générateur général (4), ou pour 25 chaque générateur individuel (4'), ce moyen (6) pour mesurer la puissance électrique se présente sous la forme d'un wattmètre connecté audit générateur général, ou audit générateur individuel. Le ou les wattmètres se présentent sous la forme de boitiers intégrant un circuit électronique muni : - d'un capteur d'intensité (ampèremètre) configuré pour mesurer l'intensité 30 délivrée par le générateur général (4), ou le générateur individuel (4') auquel il est relié, 2964264 -11-
- d'un capteur de tension (voltmètre) configuré pour mesurer la tension aux bornes du générateur général (4), ou du générateur individuel (4') auquel il est relié, - d'un multiplicateur configuré pour calculer la valeur de la puissance 5 électrique instantanée délivrée par le générateur général (4), ou le générateur individuel (4') auquel il est relié par multiplication de la valeur de la tension mesurée par la valeur de l'intensité mesurée, - et de tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier.
10 Une fois que la puissance électrique délivrée par le générateur général (4) ou les générateurs individuels (4') est mesurée, l'installation photovoltaïque (1) peut ajuster sa production via un moyen de réglage (7) pour régler l'impédance de la résistance interne dudit générateur général, ou desdits générateurs individuels (4'), de manière à ce que la puissance électrique 15 délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel, soit égale à une valeur prédéterminée. En pratique, lorsque l'impédance de la résistance interne varie, le courant et/ou la tension électrique alternative délivré par le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), varie, et il est ainsi possible d'obtenir une puissance électrique égale à une valeur déterminée. 20 Pour un générateur général (4), cette valeur prédéterminée est généralement égale à la puissance maximale légale admissible, par exemple, 3 kWc pour une installation photovoltaïque (1), en France, chez un particulier. Pour un générateur individuel (4'), la valeur prédéterminée est généralement égale à la puissance maximale légale admissible divisée par le nombre de générateurs 25 individuels (4') que comprend l'installation photovoltaïque (1), par exemple 3/n kWc pour une installation photovoltaïque (1) comprenant « n » générateurs individuels (4'), en France, chez un particulier.
Ainsi, pour délivrer, au moyen des panneaux photovoltaïques (2), une 30 puissance électrique égale à la valeur prédéterminée, pour le générateur général (4), ou pour chaque générateur individuel (4') : 2964264 -12-
- on mesure la puissance électrique délivrée par le générateur général, ou le générateur individuel, - on règle l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou du générateur individuel (4'), de manière à ce que la puissance électrique 5 délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel, soit égale à une valeur prédéterminée.
Selon un premier exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la résistance interne du générateur général (4), ou de chaque générateur 10 individuel (4'), se présente sous la forme d'un ou plusieurs potentiomètres (10) agencés sur un circuit électrique. Le ou lesdits potentiomètres (10) sont chacun équipé d'un curseur (11) mobile entre une position minimum pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est minimale et une position maximum pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est maximale. Chaque potentiomètre 15 (10) peut être rectiligne ou rotatif, et son impédance peut varier de manière linéaire, logarithmique ou anti-logarithmique lorsque le curseur (11) se déplace entre les positions minimum et maximum. En pratique, lorsque le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), comprennent plusieurs potentiomètres (10), ces derniers sont agencés en série sur le circuit électrique 20 de manière à sommer les plages de variation d'impédance desdits potentiomètres.
Le moyen de réglage (7) se présente alors, pour chaque potentiomètre (10), sous la forme d'un moyen d'entraînement (8) configuré pour déplacer le 25 curseur (11) dudit potentiomètre. Ce moyen d'entrainement (8) peut se présenter sous la forme d'un moteur pas à pas, d'un moteur linéaire ou sous toute autre forme convenant à l'homme du métier. Le ou les moyens d'entraînement peuvent être commandés par une unité de commande (9). Cette dernière se présente généralement sous la forme d'un boitier électronique 30 intégrant un processeur. L'unité de commande (9) est connectée via des moyens filaires (câble électrique, Ethernet, ou autres) ou des moyens sans fil 2964264 -13-
(wifi, wimax, infrarouge, ou autres) au moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4') de manière à récupérer les valeurs de puissances électriques mesurées. L'unité de commande (9) est également connectée aux moyens d'entrainement 5 (8) par des moyens similaires de manière à agir sur lesdits moyens d'entrainement. Le processeur intégré au boitier de l'unité de commande (9) est configuré pour exécuter un ou plusieurs programmes informatiques. Le ou les programmes informatiques sont stockés dans une mémoire également intégrée au boitier et du type mémoire registre, mémoire de masse, mémoire morte, etc. 10 Le programme informatique se présente sous la forme de courtes séquences d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées selon un ordre précis par le processeur, permettent : - de déterminer, à partir des valeurs de puissance électrique mesurées pour le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), la valeur de 15 l'impédance de la résistance interne dudit générateur général, ou desdits générateurs individuels, de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel, soit égale à la valeur prédéterminée, - d'agir sur les moyens d'entrainement (8) de manière à régler la valeur de 20 l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou des générateurs individuels (4').
Par exemple, si une installation photovoltaïque (1) comprenant vingt panneaux photovoltaïques (2) délivrant chacun une puissance électrique 25 maximale égale à 200 Wc, l'installation photovoltaïque peut alors délivrer une puissance électrique maximale égale à 4 kWc. Or, la puissance maximale légale admissible pour une installation photovoltaïque (1), en France, chez un particulier est égale à 3 kWc.
30 Pour une installation photovoltaïque (1) comprenant un générateur général (4), l'impédance de la résistance interne dudit générateur général est 2964264 - 14 -
réglée de sorte à diminuer la puissance électrique délivrée par les panneaux photovoltaïques (2) et à obtenir une puissance électrique délivrée par ledit générateur général égale à 3 kWc.
5 Pour une installation photovoltaïque (1) comprenant des générateurs individuels (4'), l'impédance de la résistance interne de chacun desdits générateurs individuels est réglée de sorte à diminuer la puissance électrique délivrée par les panneaux photovoltaïques (2) et à obtenir une puissance électrique délivrée par chacun desdits générateurs individuels égale à 150 Wc 10 (soit 3000Wc/20). Cependant, il peut arriver qu'un panneau photovoltaïque (2) subisse des pertes telles, que la puissance maximale délivrée par ledit panneau est inférieure à la valeur prédéterminée. Dès lors, pour chacun des autres panneaux photovoltaïques (2), l'impédance de la résistance interne de chacun des générateurs individuels (4') associés est réglée de manière à compenser 15 ces pertes. En reprenant l'exemple précédent d'une installation photovoltaïque (1) comprenant vingt panneaux photovoltaïques (2), si l'un desdits panneaux photovoltaïques délivre une puissance seulement égale à 55 Wc, alors, pour chacun des autres panneaux photovoltaïques (2), l'impédance de la résistance interne de chacun des générateurs individuels (4') associé est réglée de sorte 20 que lesdits générateurs individuels (4') associés délivrent une puissance égale à 155 Wc.
Comme représentée sur la figure 2, et lorsque l'installation photovoltaïque (1) comprenant des générateurs individuels (4'), ladite 25 installation photovoltaïque peut comprendre comprend une unité de commande (9) par moyen de réglage (7) dédiée à la commande des moyens d'entraînement (8) dudit moyen de réglage. Dans ce cas, les unités de commandes étant configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à déplacer de façon déterminée le curseur (11) de chacun des potentiomètres 30 (10), afin d'obtenir une puissance électrique délivrée par le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), égale à la valeur prédéterminée. Ce 2964264 -15-
dialogue se présente sous la forme d'un échange d'informations entre les différentes unités de commande (9), lesdites informations comportant des codes ou morceaux de code et renseignant sur la puissance délivrée par les panneaux photovoltaïques (3) de chacun des panneaux photovoltaïques (2). Le 5 dialogue peut se faire via des connecteurs filaires ou via une liaison sans fil du type WiFi, Mimo, infrarouge, etc. Chaque unité de commande (9) analyse les informations qu'elle reçoit de manière à déterminer, en fonction de la puissance délivrée le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), la valeur de l'impédance de la résistance interne dudit générateur général, ou desdits 10 générateurs individuels, via les moyens d'entraînement (8) du moyen de réglage (7) qu'il commande.
En pratique, les unités de commande (9) sont alimentées électriquement par un circuit électrique d'alimentation annexe, mais elles peuvent également 15 être intégrées aux panneaux photovoltaïques (2) et être directement alimentées électriquement par lesdits panneaux photovoltaïques. Dans ce dernier cas, lorsque les panneaux photovoltaïques (2) subissent des pertes, lesdits panneaux photovoltaïques peuvent délivrer un courant et/ou une tension électrique nul ou insuffisant pour alimenter en électricité l'unité de commande 20 (9) intégrée. Ces pertes peuvent par exemple être dues à un dysfonctionnement des cellules photovoltaïques (3), au fait que lesdites cellules photovoltaïques sont à l'ombre, au fait que le panneau photovoltaïque (2) est déconnecté ou enlevé de l'installation, etc. Les autres unités de commande (9) de l'installation photovoltaïque (1) détectent alors l'absence de dialogue avec 25 cette unité de commande (9), et adaptent leur dialogue de manière à déterminer, en fonction de la puissance délivrée par les panneaux photovoltaïques (2) fonctionnant, la valeur de l'impédance de la résistance interne de chacun des générateurs individuels (4') associés auxdits panneaux photovoltaïques fonctionnant. 30 2964264 -16-
En outre, lorsque les panneaux photovoltaïques (2) intègrent chacun une unité de commande (9), et que lesdites unités de commande sont équipées d'un moyen de dialogue par onde radio, chaque unité de commande peut être configurée pour déterminer sa position par rapport auxdites autres unités de 5 commande en fonction de l'intensité du signal radio reçu par chacune desdites autres unités de commande. Il est ainsi possible pour les unités de commande d'établir une cartographie de l'installation photovoltaïque (1) en fonction de l'intensité du signal radio émis par chaque unité de commande. On entend par cartographie de l'installation photovoltaïque (1), le fait de pouvoir déterminer la 10 position des unités de commandes (9) les unes par rapport aux autres, et donc, de ce fait, de déterminer la position des panneaux photovoltaïques (2) les uns par rapport aux autres. Dès lors, les unités de commande peuvent détecter si l'un des panneaux photovoltaïques (2) est déplacé ou enlevé. Cette détection peut en particulier être utile pour prévenir les vols. Les unités de commande (9) 15 peuvent alors être reliées à une alarme sonore, visuelle, ou autre, que lesdites unités de commande déclenchent lorsqu'elles détectent le déplacement ou l'enlèvement d'un des panneaux photovoltaïques (2).
Dans une variante de réalisation non représenté, l'installation 20 photovoltaïque (1) peut cependant comprendre une unité de commande (9) globale configurée pour commander les moyens d'entrainement (8) de l'ensemble des moyens de réglage (7). Dans ce cas l'unité de commande (9) est reliée à l'ensemble des moyens (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par les générateurs individuels (4'). A partir des valeurs de puissances 25 électriques mesurées par les moyens (6), l'unité de commande (9) est apte à déterminer pour chaque panneau photovoltaïque (2), la valeur de l'impédance de la résistance interne de chacun des générateurs individuels (4') associés auxdits panneaux photovoltaïques via les moyens d'entrainement (8) des moyens de réglage (7) qu'il commande. 30 2964264 -17-
Selon un deuxième exemple de réalisation représenté sur la figure 5, la résistance interne du générateur général (4), ou de chaque générateur individuel (4'), se présente sous la forme de plusieurs résistances (10') agencées sur un circuit électrique. Le moyen de réglage (7) se présente sous la 5 forme d'interrupteurs (8') agencés sur ledit circuit électrique. Les interrupteurs (8') configurés pour court-circuiter ou non chacune desdites résistances (10') de manière à obtenir une valeur d'impédance désirée. Les interrupteurs (8') peuvent se présenter sous la forme d'interrupteurs mécaniques comme schématisés sur la figure 5, ou sous la forme d'interrupteurs électroniques tels 10 que des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), des transistors de puissance, des thyristors, etc.
Les interrupteurs (8') peuvent être commandés par une unité de commande (9). Cette dernière se présente généralement sous la forme d'un 15 boitier électronique intégrant un processeur. L'unité de commande (9) est connectée via des moyens filaires (câble électrique, Ethernet, ou autres) ou des moyens sans fil (wifi, wimax, infrarouge, ou autres) au moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par générateur général (4), ou les générateurs individuels (4') de manière à récupérer les valeurs de puissances électriques 20 mesurées. Elle est également connectée aux interrupteurs (8') par des moyens similaires de manière à agir sur lesdits interrupteurs. Le processeur intégré au boitier de l'unité de commande (9) est configuré pour exécuter un ou plusieurs programmes informatiques. Le ou les programmes informatiques sont stockés dans une mémoire également intégrée au boitier et du type mémoire registre, 25 mémoire de masse, mémoire morte, etc. Le programme informatique se présente sous la forme de courtes séquences d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées selon un ordre précis par le processeur, permettent : - de déterminer, à partir des valeurs de puissance électrique mesurées pour le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), la valeur de 30 l'impédance de la résistance interne dudit générateur général, ou desdits générateurs individuels, de manière à ce que la puissance électrique délivrée 2964264 -18-
par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel, soit égale à la valeur prédéterminée, - d'agir sur les interrupteurs (8') de manière à régler la valeur de l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou des générateurs 5 individuels (4').
La détermination et le réglage de l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou des générateurs individuels (4'), lors d'un fonctionnement sans ou avec perte, s'effectue de façon similaire à celle décrite 10 dans le premier exemple de réalisation.
Comme représentée sur la figure 2, et lorsque installation photovoltaïque (1) comprenant des générateurs individuels (4'), ladite installation photovoltaïque peut comprendre une unité de commande (9) par moyen de 15 réglage (7) dédiée à la commande des interrupteurs (8') dudit moyen de réglage. Comme dans l'exemple de réalisation précédent, les unités de commandes (9) peuvent être configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à commander le court-circuit d'un nombre déterminé de résistances (10'), afin d'obtenir une puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou 20 lesdits générateurs individuels, égale à la valeur prédéterminée. Ce dialogue est de la même forme que précédemment évoqué. En pratique, chaque unité de commande (9) analyse les informations qu'elle reçoit de manière commander le court-circuit d'un nombre déterminé de résistances (10'), via les interrupteurs (8') du moyen de réglage (7) qu'il commande. 25 Les unités de commande (9) peuvent également être alimentées électriquement par un circuit électrique d'alimentation annexe, ou être intégrées aux panneaux photovoltaïques (2) et être directement alimentées électriquement par lesdits panneaux photovoltaïques. De même que 30 précédemment les unités de commande (9) de l'installation photovoltaïque (1) peuvent détecter l'absence de dialogue avec l'une des unités de commande (9), 2964264 -19-
lorsque le panneau photovoltaïque (2) auquel elle est intégrée dysfonctionne. De façon similaire, les unités de commandes (9) adaptent leur dialogue de manière à déterminer, en fonction de la puissance délivrée par les panneaux photovoltaïques (2) fonctionnant, le nouveau nombre de résistances (10') à 5 court-circuiter pour chaque générateur individuel (4') associé audits panneaux photovoltaïques fonctionnant.
De même que précédemment lorsque les unités de commande (9) sont équipées d'un moyen de dialogue par onde radio, chaque unité de commande 10 (9) peut être configurée pour déterminer sa position par rapport auxdites autres unités de commande en fonction de l'intensité du signal radio reçu par chacune desdites autres unités de commande. De façon identique, les unités de commande (9) peuvent détecter si l'un des panneaux photovoltaïques (2) est déplacé ou enlevé. 15 Dans une variante de réalisation non représenté, l'installation peut cependant comprendre une unité de commande (9) globale configurée pour commander les interrupteurs (8') de l'ensemble des moyens de réglage (7). Dans ce cas l'unité de commande (9) est reliée à l'ensemble des moyens (6) 20 pour mesurer la puissance électrique délivrée par les générateurs individuels (4'). A partir des valeurs de puissances électriques mesurées par les moyens (6), l'unité de commande (9) est apte à déterminer pour chaque panneau photovoltaïque (2), le nombre de résistances (10') à court-circuiter pour chaque générateur individuel (4'), via les interrupteurs (8') des moyens de réglage (7) 25 qu'il commande.
Comme exposée précédemment, cette puissance électrique régulée et délivrée par le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), est généralement destinée à être revendue à une société tierce exploitant un 30 réseau électrique de distribution (5). Ainsi, l'installation photovoltaïque (1) comprend un moyen pour connecter le générateur général (4), ou les 2964264 - 20 -
générateurs individuels (4'), au réseau électrique de distribution (5). Ce moyen se présente généralement sous la forme d'un compteur électrique configuré pour mesurer la quantité de courant et/ou de tension électrique délivré au réseau électrique de distribution (5). Le compteur électrique se présente 5 généralement sous la forme d'un boitier intégrant des composants électroniques ou électromécaniques. Il peut comporter un affichage mécanique ou digital permettant de quantifier la puissance électrique délivrée au réseau électrique de distribution (5) par le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'). Ainsi quantifiée, la puissance électrique peut être facturée et 10 vendue.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Installation photovoltaïque comprenant : - des panneaux photovoltaïques (2) configurés pour délivrer en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un générateur général (4), ou un générateur individuel (4') pour chaque panneau photovoltaïque (2), comportant une résistance interne et délivrant un courant et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (2), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, pour le générateur général (4), ou pour chaque générateur individuel (4') : - un moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par le générateur général (4), ou le générateur individuel (4'), et - un moyen de réglage (7) pour régler l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou du générateur individuel (4'), de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général ou ledit générateur individuel soit égale à une valeur prédéterminée.
  2. 2. Installation photovoltaïque selon la revendication 1, dans laquelle, pour le générateur général (4), ou pour chaque générateur individuel (4'), le moyen (6) pour mesurer la puissance électrique se présente sous la forme d'un wattmètre connecté audit générateur général, ou audit générateur individuel.
  3. 3. Installation photovoltaïque selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la résistance interne du générateur général (4), ou de chaque générateur individuel (4'), se présente sous la forme d'un ou plusieurs potentiomètres (10) agencés sur un circuit électrique, le ou lesdits 2964264 - 22 - potentiomètres étant chacun équipé d'un curseur (11) mobile entre une position pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est minimale et une position pour laquelle l'impédance dudit potentiomètre est maximale, et dans laquelle le moyen de réglage (7) se présente, pour chaque potentiomètre 5 (10), sous la forme d'un moyen d'entraînement (8) configuré pour déplacer le curseur (11) dudit potentiomètre, ledit ou lesdits moyens d'entraînement étant commandés par une unité de commande (9).
  4. 4. Installation photovoltaïque selon la revendication 3, 10 caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de commande (9) par moyen de réglage (7) dédiée au déplacement des moyens d'entraînement (8) dudit moyen de réglage, lesdites unités de commandes étant configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à déplacer de façon déterminée le curseur (11) de chacun des potentiomètres (10). 15
  5. 5. Installation photovoltaïque selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la résistance interne du générateur général (4), ou de chaque générateur individuel (4'), se présente sous la forme de plusieurs résistances (10') agencées sur un circuit électrique, et dans laquelle, le 20 moyen de réglage (7) se présente sous la forme d'interrupteurs (8') agencés sur ledit circuit électrique et configurés pour court-circuiter ou non chacune desdites résistances.
  6. 6. Installation photovoltaïque selon la revendication 5, 25 caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de commande (9) par moyen de réglage (7) dédiée à la commande des interrupteurs (8') dudit moyen de réglage, lesdites unités de commandes étant configurées pour dialoguer entre-elles, de manière à commander le court-circuit d'un nombre déterminé de résistances (10'). 30 2964264 - 23 -
  7. 7. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle, les panneaux photovoltaïques (2) intègrent chacun une unité de commande (9) équipée d'un moyen de dialogue par onde radio, chaque unité de commande étant configurée pour 5 déterminer sa position par rapport auxdites autres unités de commande en fonction de l'intensité du signal radio reçu par chacune desdites autres unités de commande.
  8. 8. Installation photovoltaïque selon l'une quelconque des 10 revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen pour connecter le générateur général (4), ou les générateurs individuels (4'), à un réseau électrique de distribution (5).
  9. 9. Procédé pour délivrer, au moyen de panneaux 15 photovoltaïques (2), une puissance électrique, lesdits panneaux photovoltaïques (2) délivrant en sortie un courant et/ou une tension électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, un générateur général (4), ou un générateur individuel pour chaque panneau photovoltaïque (2), comportant une résistance interne et délivrant un courant 20 et/ou une tension électrique alternatif à partir du courant et/ou de la tension électrique continu délivré par lesdits panneaux photovoltaïques, dans lequel, pour le générateur général, ou pour chaque générateur individuel : - on mesure la puissance électrique délivrée par le générateur général, ou le générateur individuel, 25 - on règle l'impédance de la résistance interne du générateur général (4), ou du générateur individuel (4'), de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur général, ou ledit générateur individuel (4'), soit égale à une valeur prédéterminée. 30
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