FR2959324A1 - PHOTOVOLTAIC INSTALLATION AND METHOD FOR DELIVERING ELECTRIC POWER EQUAL TO PREDETERMINED VALUE - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour principal objectif de fournir une installation photovoltaïque configurée pour délivrer, de façon constante dans le temps, une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible. La solution proposée par l'invention est une installation photovoltaïque (1) comprenant : - des panneaux photovoltaïques (2) configurés pour délivrer en sortie un courant électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un générateur principal (4) délivrant un courant électrique alternatif à partir du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (2). Cette installation photovoltaïque est remarquable en ce qu'elle comprend en outre : - un moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux photovoltaïques (2), et - un moyen de connexion (7) pour connecter ou déconnecter un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4) de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal soit égale à une valeur prédéterminée.The main objective of the invention is to provide a photovoltaic installation configured to deliver, in a constant manner over time, an electric power equal to the maximum permissible legal power. The solution proposed by the invention is a photovoltaic installation (1) comprising: - photovoltaic panels (2) configured to output a continuous electric current when subjected to incident solar radiation, and - a main generator (4). ) delivering an alternating electric current from the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels (2). This photovoltaic installation is remarkable in that it furthermore comprises: a means (6) for measuring the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels (2), and - a connection means (7) for connecting or disconnecting a number determined from photovoltaic panels (2) to the main generator (4) so that the electric power delivered by said main generator is equal to a predetermined value.
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. PHOTOVOLTAIC INSTALLATION AND METHOD FOR DELIVERING ELECTRICAL POWER EQUAL TO A PREDETERMINED VALUE. Description Technical Field of the Invention The invention relates to a photovoltaic installation and a method for delivering an electric power equal to a predetermined value.
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. The invention relates to the technical field of facilities for the production of electricity and more particularly to photovoltaic installations intended to equip houses or industrial buildings.
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 électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un moyen (102) pour délivrer un courant électrique alternatif à partir du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (101). Ce 30 moyen est relié à un réseau électrique de distribution (103) de manière à 10 - 2 20 State of the art. Photovoltaic installations (100) are known, as shown schematically in FIG. 1, allowing the production of electrical energy. These photovoltaic installations (100) generally comprise: - photovoltaic panels (101) configured to deliver a continuous electric current when subjected to incident solar radiation, and - means (102) for delivering an alternating electric current from the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels (101). This means is connected to an electrical distribution network (103) so that it is 10 - 2
permettre la revente du courant électrique produit à une société tierce exploitant ledit réseau électrique de distribution. to allow the resale of the electric current produced to a third party company operating the said electricity distribution network.
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). These photovoltaic installations (100) are generally dimensioned so as to deliver an electric power equal to the maximum permissible legal power. For example, in France, for an individual, the maximum permissible legal power for a photovoltaic installation is 3 kilowatts peak (kWp).
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 affectent le courant 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 25°C) ; la température desdits panneaux photovoltaïques dépendant à la fois de - 3 However, the efficiency of a photovoltaic installation (100) fluctuates over time, various parameters being able to induce temporarily or irremediably losses of power resulting in the fall of the efficiency of said installation. In particular, it is possible to distinguish: the losses generated by the shadow formed on the photovoltaic panels (101) by an environment of the type of trees, mountains, walls, buildings, or the like, said shadow reducing the absorption surface of said photovoltaic panels, - losses caused by dust or dirt deposited on the surface of the photovoltaic panels (101) reducing the absorption of the latter; these losses can cause a decrease of 3% to 6% in the efficiency of the photovoltaic installation (100), - the angular or spectral losses, the photovoltaic panels (101) being spectrally and angularly selective, the variation of the solar spectrum and the tilt of the solar radiation during a day affect the electric current generated by said photovoltaic panels; these losses increase with the amount of dust and dirt deposited on the surface of said photovoltaic panels, - the losses by raising the temperature of the photovoltaic panels (101), the yield of said photovoltaic panels being able to fall by 0.4% per degree higher than their temperature rated operating (usually 25 ° C); the temperature of said photovoltaic panels depending on both - 3
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%. - 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. incident radiation, ambient temperature and wind speed. In practice, the losses by temperature rise can reduce the efficiency of the photovoltaic system (100) from 5% to 14%. - The losses due to the aging of photovoltaic panels (102), their peak power decreasing over time by about 1% per year, 10% after 10 years and 20% after 20 years.
Dès lors, l'installation photovoltaïque (100) initialement dimensionnée pour délivrer une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible, délivrera dès les premières années d'utilisation une puissance électrique nettement moindre. Therefore, the photovoltaic system (100) initially sized to deliver an electric power equal to the maximum permissible legal power, will deliver from the first years of use significantly less power.
Face à cet état de fait, l'invention a pour principal objectif de fournir une installation photovoltaïque configurée pour délivrer, de façon constante dans le temps, une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible. Faced with this state of affairs, the main purpose of the invention is to provide a photovoltaic installation configured to deliver, in a constant manner over time, an electric power equal to the maximum permissible legal power.
L'invention a également pour objectif de fournir une installation photovoltaïque de conception simple, facile d'utilisation et peu onéreuse. Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est une installation photovoltaïque 25 comprenant : - des panneaux photovoltaïques configurés pour délivrer en sortie un courant électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, et - un générateur principal délivrant un courant électrique alternatif à partir 30 du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques. 2959324 -4 The invention also aims to provide a photovoltaic installation of simple design, easy to use and inexpensive. Disclosure of the invention. The solution proposed by the invention is a photovoltaic installation 25 comprising: photovoltaic panels configured to deliver a continuous electric current when they are subjected to incident solar radiation, and a main generator delivering an alternating electric current from 30 of the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels. 2959324 -4
Cette installation photovoltaïque est remarquable en ce qu'elle comprend en outre : - un moyen pour mesurer la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux photovoltaïques, et 5 - un moyen de connexion pour connecter ou déconnecter un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques au générateur principal de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal soit égale à une valeur prédéterminée. This photovoltaic installation is remarkable in that it furthermore comprises: a means for measuring the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels, and a connection means for connecting or disconnecting a determined number of photovoltaic panels to the main generator of so that the electric power delivered by said main generator is equal to a predetermined value.
10 Ainsi, l'installation photovoltaïque est capable d'utiliser plus ou moins de panneaux photovoltaïques en fonction des chutes plus ou moins importantes du rendement desdits panneaux photovoltaïques. II est alors possible de maintenir la puissance électrique délivrée par l'installation photovoltaïque égale à la puissance maximale légale admissible. 15 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention permettant de déterminer de façon précise, simple et rapide la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux photovoltaïques, le moyen pour mesurer la puissance électrique comprend plusieurs wattmètres, chacun connecté à un 20 desdits panneaux photovoltaïques. Thus, the photovoltaic installation is able to use more or less photovoltaic panels according to more or less significant falls in the yield of said photovoltaic panels. It is then possible to maintain the electrical power delivered by the photovoltaic installation equal to the maximum permissible legal power. According to an advantageous characteristic of the invention making it possible to accurately, simply and rapidly determine the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels, the means for measuring the electrical power comprises several wattmeters, each connected to one of said photovoltaic panels.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant à l'installation photovoltaïque d'être réactive et de s'autogérer, le moyen de connexion se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'interrupteurs configurés pour connecter ou déconnecter individuellement les panneaux photovoltaïques au générateur principal, lesdits interrupteurs étant commandés par une unité de commande. En effet, l'utilisation d'interrupteurs commandés par une unité centrale permet à l'installation photovoltaïque de modifier rapidement et automatiquement, en temps réel, le nombre de panneaux photovoltaïques connectés au moyen pour délivrer un courant électrique alternatif. Selon une variante de réalisation permettant d'obtenir les - 5 According to another advantageous characteristic of the invention enabling the photovoltaic installation to be reactive and self-managing, the connection means is in the form of an electric circuit equipped with switches configured to connect or disconnect the individual devices. photovoltaic panels to the main generator, said switches being controlled by a control unit. Indeed, the use of switches controlled by a central unit allows the photovoltaic system to quickly and automatically change, in real time, the number of photovoltaic panels connected to the means for delivering an alternating electric current. According to an alternative embodiment for obtaining the - 5
mêmes avantages tout en réduisant le nombre d'interrupteurs utilisés, le moyen de connexion se présente sous la forme d'un circuit électrique : - configuré pour connecter de façon permanente les panneaux photovoltaïques d'un premier groupe de panneaux au générateur principal, - équipé d'interrupteurs configurés pour connecter ou déconnecter individuellement les panneaux photovoltaïques d'un deuxième groupe de panneaux au générateur principal, lesdits interrupteurs étant commandés par une unité de commande. same advantages while reducing the number of switches used, the connection means is in the form of an electrical circuit: - configured to permanently connect the photovoltaic panels of a first group of panels to the main generator, - equipped switches configured to individually connect or disconnect the photovoltaic panels of a second group of panels to the main generator, said switches being controlled by a control unit.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de revendre à une société tierce l'électricité délivrée par le générateur principal, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour connecter ledit générateur principal à un réseau électrique de distribution. According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to sell the electricity delivered by the main generator to a third party, the photovoltaic installation comprises means for connecting said main generator to an electrical distribution network.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'utiliser, en même temps, l'ensemble des panneaux photovoltaïques de l'installation photovoltaïque pour produire un courant électrique, ladite installation comprend : - un générateur secondaire délivrant un courant électrique alternatif à partir du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques, et - un moyen pour connecter le générateur secondaire aux panneaux photovoltaïques déconnectés du générateur principal, lorsque ledit générateur principal fonctionne. According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to use, at the same time, all the photovoltaic panels of the photovoltaic installation to produce an electric current, said installation comprises: a secondary generator delivering an alternating electric current to from the continuous electrical current delivered by the photovoltaic panels, and - a means for connecting the secondary generator to the photovoltaic panels disconnected from the main generator, when said main generator operates.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'utiliser une partie de l'énergie électrique produite par les panneaux photovoltaïques pour l'alimentation d'un réseau électrique privé, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour connecter le générateur secondaire audit réseau électrique privé.30 - 6 According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to use a part of the electrical energy produced by the photovoltaic panels for supplying a private electrical network, the photovoltaic installation comprises a means for connecting the secondary generator to the said secondary generator. private electric network.30 - 6
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de maintenir la production de courant électrique alternatif lorsque le générateur principal dysfonctionne, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour connecter ou déconnecter un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques au générateur secondaire de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur secondaire soit égale à la valeur prédéterminée. According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to maintain the production of alternating electric current when the main generator malfunctions, the photovoltaic installation comprises means for connecting or disconnecting a determined number of photovoltaic panels to the secondary generator so that the electric power delivered by said secondary generator is equal to the predetermined value.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de revendre à une société tierce l'électricité délivrée par le générateur secondaire, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour connecter ledit générateur secondaire à un réseau électrique de distribution. According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to sell the electricity delivered by the secondary generator to a third party, the photovoltaic installation comprises means for connecting said secondary generator to an electrical distribution network.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de rechercher rapidement et en temps réel d'éventuels dysfonctionnements du générateur principal, l'installation photovoltaïque comprend un moyen pour mesurer l'intensité ou la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal de manière à déterminer si ce dernier fonctionne ou dysfonctionne. According to yet another advantageous characteristic of the invention making it possible to quickly and realistically search for possible malfunctions of the main generator, the photovoltaic installation comprises a means for measuring the intensity or the electrical power delivered by said main generator so as to determine if it works or malfunctions.
Un autre aspect de l'invention concerne un procédé pour délivrer, au moyen de panneaux photovoltaïques, une puissance électrique égale à une valeur prédéterminée, lesdits panneaux photovoltaïques délivrant en sortie un courant électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident, se caractérisant par le fait que : - on mesure la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux photovoltaïques, - on connecte un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques à un générateur principal délivrant un courant électrique alternatif à partir du courant 30 électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques de manière à ce - 7 Another aspect of the invention relates to a method for delivering, by means of photovoltaic panels, an electrical power equal to a predetermined value, said photovoltaic panels delivering a continuous electric current when they are subjected to incident solar radiation, characterized by the fact that: - the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels is measured; - a determined number of photovoltaic panels are connected to a main generator delivering an alternating electric current from the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels of way to this - 7
que la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal soit égale à une valeur prédéterminée. that the electric power delivered by said main generator is equal to a predetermined value.
Description des figures. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux 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, - 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. Description of the figures. Other advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the description of a preferred embodiment which follows, with reference to the accompanying drawings, made by way of indicative and non-limiting examples and in which: FIG. 1 schematically represents a photovoltaic installation of the prior art; FIG. 2 schematically represents a first embodiment of the photovoltaic system forming the subject of the invention; FIG. 3 schematically represents a second embodiment of the invention; photovoltaic system object of the invention.
Modes de réalisation de l'invention. Embodiments of the invention
En se rapportant aux figures 2 et 3, l'installation photovoltaïque (1) objet de l'invention comprend des panneaux photovoltaïques (2) configurés pour délivrer en sortie un courant électrique continu lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement solaire incident du type rayonnement solaire. 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) reliées entre elles, en série ou en parallèle. Referring to Figures 2 and 3, the photovoltaic system (1) object of the invention comprises photovoltaic panels (2) configured to output a continuous electric current when subjected to radiation incident solar radiation solar. The photovoltaic panels (2) are in the form of a metal, plastic or other plate, on which are arranged side by side several photovoltaic cells (3) interconnected, in series or in parallel.
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 2959324 -8 The photovoltaic cells (3) generally consist of semiconductors based on silicon (Si), cadmium sulphide (CdS), cadmium telluride (CdTe), etc. They are generally in the form of 2959324 -8
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 5 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 10 d'épaisseur améliorant l'absorption du rayonnement solaire incident. thin leaves, round or square, whose dimensions (side, diameter) vary from millimeters to several centimeters. These sheets are sandwiched between two metal contacts, for a thickness ranging from several microns to a few millimeters. The photovoltaic cells (3) can also be multi-junctions, that is to say be composed of different layers that can convert different parts of the solar radiation spectrum and thus obtain better yields. The photovoltaic cells (3) can also combine semiconductor polymer layers with silicon nanowires in the form of a 3 mm thick mat improving the absorption of incident solar radiation.
Les panneaux photovoltaïques (2) peuvent avoir une forme 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 15 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. The photovoltaic panels (2) can have a square, rectangular, hexagonal, circular shape, etc. Their surface can vary from 50 cm2 to several m2. An anti-reflective layer may be applied to the surface of the photovoltaic panels (2) so as to ensure good absorption of solar radiation. The photovoltaic panels (2) are intended to be installed, in series or in parallel, on supports fixed to the ground, on roofs, on walls, etc.
20 Sous l'effet du rayonnement solaire incident, les panneaux photovoltaïques (2) délivrent de l'énergie électrique sous la forme d'un courant électrique continu. Ainsi, et de manière à ce que ce courant électrique soit utilisable pour l'alimentation d'appareils électriques de type électroménagers, informatiques, ou autres, l'installation photovoltaïque (1) comprend également 25 un générateur principal (4) délivrant un courant électrique alternatif à partir du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (2). Ce générateur principal (4) se présente sous la forme d'un onduleur de tension ou d'intensité. II comporte généralement un boitier de forme parallélépipédique, cylindrique, ou autres, intégrant un circuit électronique ayant une architecture 30 en pont et constituée d'interrupteurs électroniques tels que les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), des transistors de puissance, des thyristors, ou - 9 Under the effect of incident solar radiation, the photovoltaic panels (2) deliver electrical energy in the form of a continuous electric current. Thus, and in such a way that this electric current can be used for the supply of electrical appliances, such as electrical appliances, computer equipment, or other appliances, the photovoltaic installation (1) also comprises a main generator (4) delivering an electric current alternative from the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels (2). This main generator (4) is in the form of a voltage or intensity inverter. It generally comprises a box of parallelepipedal, cylindrical or other shape, incorporating an electronic circuit having a bridge architecture and constituted by electronic switches such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs), power transistors, thyristors, or - 9
autres, ainsi que de tous autres composants électroniques convenant à l'homme du métier. Le générateur principal (4) peut être équipé d'un moyen automatique de découplage du réseau. Ce dernier est équipé d'un interrupteur mécanique ou électronique permettant au générateur principal (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 principal (4), d'un panneau photovoltaïque (2), ou de tout autre moyen de l'installation photovoltaïque (1). Le générateur principal (4) peut également être équipé d'un moyen de protection contre la délivrance de courant électrique continu de manière à éviter la détérioration des appareils électriques connectés en aval dudit générateur principal. Le générateur principal (4) est avantageusement relié à un réseau électrique de distribution (5) de manière à permettre la revente du courant électrique produit à une société tierce exploitant ledit réseau électrique de distribution. others, as well as any other electronic components suitable for the skilled person. The main generator (4) can be equipped with an automatic means of decoupling the network. The latter is equipped with a mechanical or electronic switch allowing the main generator (4) to disconnect instantly from the electrical network to which it is connected when a voltage drop occurs. A voltage drop may for example be due to a malfunction of the main generator (4), a photovoltaic panel (2), or any other means of the photovoltaic system (1). The main generator (4) can also be equipped with a means of protection against the delivery of continuous electric current so as to avoid the deterioration of the electrical devices connected downstream of said main generator. The main generator (4) is advantageously connected to an electrical distribution network (5) so as to allow the resale of the electric current produced to a third party operating the distribution power grid.
De manière à mesurer la puissance électrique instantanée productible par l'installation photovoltaïque (1), cette dernière comprend en outre un moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux photovoltaïques (2). En pratique, ce moyen (6) pour mesurer la puissance électrique comprend plusieurs wattmètres, chacun connecté à un des panneaux photovoltaïques (2). 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 délivrée par le panneau photovoltaïque (2) auquel il est relié, - d'un capteur de tension (voltmètre) configuré pour mesurer la tension aux bornes du panneau photovoltaïque (2) auquel il est relié, - d'un multiplicateur configuré pour calculer la valeur de la puissance électrique instantanée délivrée par le panneau photovoltaïque (2) auquel il est relié par multiplication de la valeur de la tension mesurée par la valeur de l'intensité mesurée, 2959324 -10- In order to measure the instantaneous electric power producible by the photovoltaic installation (1), the latter also comprises a means (6) for measuring the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels (2). In practice, this means (6) for measuring the electrical power comprises several wattmeters, each connected to one of the photovoltaic panels (2). The wattmeters are in the form of housings incorporating an electronic circuit provided with: an intensity sensor (ammeter) configured to measure the intensity delivered by the photovoltaic panel (2) to which it is connected, a sensor voltage meter (voltmeter) configured to measure the voltage at the terminals of the photovoltaic panel (2) to which it is connected, - a multiplier configured to calculate the value of the instantaneous electrical power delivered by the photovoltaic panel (2) to which it is connected by multiplying the value of the measured voltage by the value of the measured intensity, 2959324 -10-
- et de tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier. and any other electronic component that is suitable for those skilled in the art.
Une fois que la puissance électrique délivrée par chaque panneau photovoltaïque (2) est mesurée, l'installation photovoltaïque (1) peut ajuster sa 5 production via un moyen de connexion (7) pour connecter ou déconnecter un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4) de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal soit égale à une valeur prédéterminée. Cette valeur prédéterminée est généralement égale à la puissance maximale légale admissible, par exemple, 3 10 kWc pour une installation photovoltaïque, en France, chez un particulier. Once the electrical power delivered by each photovoltaic panel (2) is measured, the photovoltaic system (1) can adjust its production via a connection means (7) for connecting or disconnecting a determined number of photovoltaic panels (2). to the main generator (4) so that the electric power delivered by said main generator is equal to a predetermined value. This predetermined value is generally equal to the maximum permissible legal power, for example, 3 10 kWp for a photovoltaic installation, in France, for an individual.
Ainsi, pour délivrer, au moyen des panneaux photovoltaïques (2), une puissance électrique égale à la valeur prédéterminée : - on mesure la puissance électrique délivrée par chacun des panneaux 15 photovoltaïques (2), - on connecte un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4) de manière à ce que la puissance électrique délivrée par ledit générateur principal (4) soit égale à la valeur prédéterminée. Thus, to deliver, by means of the photovoltaic panels (2), an electric power equal to the predetermined value: - the electrical power delivered by each of the photovoltaic panels (2) is measured, - a determined number of photovoltaic panels ( 2) to the main generator (4) so that the electric power delivered by said main generator (4) is equal to the predetermined value.
20 Selon un premier exemple de réalisation représenté sur la figure 2, le moyen de connexion (7) se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'interrupteurs (8). Ces derniers permettent de connecter ou déconnecter individuellement les panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4). Les interrupteurs (8) peuvent se présenter sous la forme 25 d'interrupteurs mécaniques comme schématisés sur la figure 2, ou sous la forme d'interrupteurs électroniques tels 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 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 2959324 -11- According to a first exemplary embodiment shown in FIG. 2, the connection means (7) is in the form of an electric circuit equipped with switches (8). These enable the photovoltaic panels (2) to be connected or disconnected individually to the main generator (4). The switches (8) can be in the form of mechanical switches as shown diagrammatically in FIG. 2, or in the form of electronic switches such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs), power transistors, thyristors etc. The switches (8) can be controlled by a control unit (9). The latter is generally in the form of an electronic box 30 incorporating a processor. The control unit (9) is connected via wired means (electrical cable, Ethernet, or other) or wireless means 2959324 -11-
(wifi, wimax, infrarouge, ou autres) au moyen (6) pour mesurer la puissance électrique délivrée par chaque panneau photovoltaïque (2) de manière à récupérer les valeurs de puissances électriques mesurées. Elle est également connectée aux interrupteurs (8) par des moyens similaires de manière à agir 5 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, mémoire de masse, mémoire morte, etc. Le programme informatique se présente sous la 10 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 sur chaque panneau photovoltaïque (2), le nombre desdits panneaux photovoltaïques à connecter au générateur principal (4) de manière à ce que la 15 puissance électrique délivrée par ledit générateur principal soit égale à la valeur prédéterminée, - d'agir sur les interrupteurs (8) de manière à connecter le nombre déterminé de panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4). (wifi, wimax, infrared, or other) means (6) for measuring the electrical power delivered by each photovoltaic panel (2) so as to recover the values of measured electrical powers. It is also connected to the switches (8) by similar means so as to act on said switches. The processor integrated in the box of the control unit (9) is configured to execute one or more computer programs. The computer program (s) are stored in a memory also integrated in the box and of the memory type register, mass memory, ROM, etc. The computer program is in the form of short sequences of instructions which, when executed in a precise order by the processor, allow: to determine, from the electrical power values measured on each photovoltaic panel (2 ), the number of said photovoltaic panels to be connected to the main generator (4) so that the electric power delivered by said main generator is equal to the predetermined value, - to act on the switches (8) so as to connect the determined number of photovoltaic panels (2) to the main generator (4).
20 Selon une variante de réalisation représentée à la figure 3, le moyen de connexion (7) se présente sous la forme d'un circuit électrique configuré pour connecter de façon permanente les panneaux photovoltaïques (2a) d'un premier groupe de panneaux (20a) au générateur principal (4). Ce premier groupe de panneaux (20a) est en pratique dimensionné pour délivrer, sans 25 perte, une puissance électrique égale à la puissance maximale légale admissible. Cependant, et comme évoqué précédemment, l'installation photovoltaïque (1) peut subir des pertes diminuant la puissance électrique délivrée par les panneaux photovoltaïques (2a) de ce premier groupe de panneaux (20a). De manière à compenser ces pertes, le circuit électrique du 30 moyen (7) est également équipé d'interrupteurs (8) configurés pour connecter ou déconnecter individuellement les panneaux photovoltaïques (2b) d'un 2959324 -12- According to an alternative embodiment shown in FIG. 3, the connection means (7) is in the form of an electrical circuit configured to permanently connect the photovoltaic panels (2a) of a first group of panels (20a). ) to the main generator (4). This first group of panels (20a) is in practice sized to deliver, without loss, an electric power equal to the maximum permissible legal power. However, and as mentioned above, the photovoltaic installation (1) can suffer losses decreasing the electrical power delivered by the photovoltaic panels (2a) of this first group of panels (20a). In order to compensate for these losses, the electrical circuit of the means (7) is also equipped with switches (8) configured to individually connect or disconnect the photovoltaic panels (2b) of a device (7).
deuxième groupe de panneaux (20b) au générateur principal (4). II est ainsi possible d'utiliser en plus des panneaux photovoltaïques (2a) du premier groupe de panneaux (20a), un ou plusieurs autres panneaux photovoltaïques (2b) du deuxième groupe de panneaux (20b) et ainsi compenser les pertes de 5 manière à ce que la puissance électrique délivrée par le générateur principal (4) soit régulée et égale à la valeur prédéterminée. Comme dans l'exemple de réalisation précédent, les interrupteurs (8) peuvent être commandés par une unité de commande (9). Les interrupteurs (8) et l'unité de commande (9) sont du même type que ceux précédemment décrits. 10 Comme exposée précédemment, cette puissance électrique régulée et délivrée par le générateur principal (4) est généralement destinée à être revendue à une société tierce exploitant un réseau électrique de distribution (5). Ainsi, l'installation photovoltaïque (1) comprend un moyen pour connecter le 15 générateur principal (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 électrique délivré au réseau électrique de distribution (5). Le compteur électrique se présente généralement sous la forme d'un boitier intégrant des composants électroniques ou électromécaniques. II 20 peut comporter un affichage mécanique ou digital permettant de quantifier la puissance électrique délivrée au réseau électrique de distribution (5) par le générateur principal (9). Ainsi quantifiée, la puissance électrique peut être facturée et vendue. second group of panels (20b) to the main generator (4). It is thus possible to use in addition to the photovoltaic panels (2a) of the first group of panels (20a), one or more other photovoltaic panels (2b) of the second group of panels (20b) and thus compensate the losses so as to that the electric power delivered by the main generator (4) is regulated and equal to the predetermined value. As in the previous embodiment, the switches (8) can be controlled by a control unit (9). The switches (8) and the control unit (9) are of the same type as those previously described. As previously explained, this electric power regulated and delivered by the main generator (4) is generally intended to be sold to a third party operating an electrical distribution network (5). Thus, the photovoltaic system (1) comprises means for connecting the main generator (4) to the distribution power grid (5). This means is generally in the form of an electric meter configured to measure the amount of electric current delivered to the distribution power grid (5). The electricity meter is generally in the form of a housing incorporating electronic or electromechanical components. It may comprise a mechanical or digital display for quantifying the electrical power delivered to the distribution grid (5) by the main generator (9). Thus quantified, the electric power can be billed and sold.
25 De manière à utiliser le courant électrique délivré par les panneaux photovoltaïques (2) déconnectés du générateur principal (4), cette dernière peut comprendre un générateur secondaire (10) délivrant un courant électrique alternatif à partir du courant électrique continu délivré par les panneaux photovoltaïques (2). Ce générateur secondaire (10) se présentant sous la forme 30 d'un onduleur du même type que celui décrit précédemment. L'installation photovoltaïque (1) comprend en outre un moyen pour connecter le générateur 2959324 -13- In order to use the electric current delivered by the photovoltaic panels (2) disconnected from the main generator (4), the latter may comprise a secondary generator (10) delivering an alternating electric current from the continuous electric current delivered by the photovoltaic panels. (2). This secondary generator (10) is in the form of an inverter of the same type as that described above. The photovoltaic installation (1) further comprises means for connecting the generator 2959324 -13-
secondaire (10) aux panneaux photovoltaïques (2) déconnectés du générateur principal (4), lorsque ledit générateur principal fonctionne. Ce moyen de connexion se présente sous la forme d'un circuit électrique équipé d'interrupteurs configurés pour connecter ou déconnecter individuellement les 5 panneaux photovoltaïques (2) au générateur secondaire (10). En pratique, il est combiné au moyen (7) pour connecter un nombre déterminé de panneaux photovoltaïques (2) au générateur principal (4), les interrupteurs (8) permettant de connecter les panneaux photovoltaïques soit au générateur principal (4) soit au générateur secondaire (10). Cependant, dans des variantes de réalisation 10 ces deux moyens de connexions peuvent se présenter sous la forme de deux circuits électriques distincts. secondary (10) to the photovoltaic panels (2) disconnected from the main generator (4), when said main generator operates. This connection means is in the form of an electrical circuit equipped with switches configured to individually connect or disconnect the photovoltaic panels (2) to the secondary generator (10). In practice, it is combined with means (7) for connecting a determined number of photovoltaic panels (2) to the main generator (4), the switches (8) making it possible to connect the photovoltaic panels either to the main generator (4) or to the generator secondary (10). However, in alternative embodiments, these two connection means may be in the form of two separate electrical circuits.
Le courant électrique alternatif ainsi généré, peut être utilisé pour l'alimentation d'appareils électriques. Cependant, la puissance électrique 15 délivrée par le générateur principal (4) étant égale à la puissance maximale légale admissible, il n'est pas possible de revendre le courant électrique délivré par le générateur secondaire (10). Il est néanmoins possible d'utiliser ce courant électrique à des fins privées. Pour ce faire, l'installation photovoltaïque (1) comprend un moyen pour connecter le générateur secondaire (10) à un 20 réseau électrique privé (11). Ce moyen de connexion se présente généralement sous la forme d'un tableau électrique équipé de dispositifs de protection des biens et des personnes du type disjoncteurs, fusibles, relais ou de tout autre composant électronique convenant à l'homme du métier. Ce tableau électrique permet d'alimenter de façon sécurisée l'ensemble du réseau électrique privé 25 (11) via le générateur secondaire (10). The alternating electric current thus generated can be used for powering electrical appliances. However, since the electric power delivered by the main generator (4) is equal to the maximum permissible legal power, it is not possible to sell the electric current delivered by the secondary generator (10). It is nevertheless possible to use this electric current for private purposes. To do this, the photovoltaic system (1) comprises means for connecting the secondary generator (10) to a private electrical network (11). This connection means is generally in the form of an electrical panel equipped with devices for protecting property and people such as circuit breakers, fuses, relays or any other electronic component suitable for the skilled person. This electrical panel makes it possible to securely supply the entire private electricity network 25 (11) via the secondary generator (10).
Il est également possible d'utiliser le générateur secondaire (10) en remplacement du générateur principal (4), lorsque ce dernier dysfonctionne. Un dysfonctionnement peut intervenir lorsqu'un des composants électroniques 30 dudit générateur est dégradé. Pour cela, l'installation photovoltaïque (1) peut comprendre un moyen pour connecter un nombre déterminé de panneaux 2959324 - 14 - It is also possible to use the secondary generator (10) instead of the main generator (4), when the latter malfunctions. A malfunction may occur when one of the electronic components 30 of said generator is degraded. For this purpose, the photovoltaic installation (1) may comprise means for connecting a determined number of panels 2959324 - 14 -
photovoltaïques au générateur secondaire (10) de la même façon que décrite précédemment pour le générateur principal (4). Tout comme pour le générateur principal (4), la puissance électrique délivrée par le générateur secondaire (10) est égale à la valeur prédéterminée. Dans un tel cas, et de manière à pouvoir 5 revendre le courant électrique délivré par le générateur secondaire (10), l'installation photovoltaïque (1) comprend un moyen (12) pour connecter ledit générateur secondaire au réseau électrique de distribution (5) décrit précédemment. Ce moyen (12) de connexion se présente généralement sous la forme d'un interrupteur configuré pour connecter l'onduleur soit au réseau 10 électrique de distribution (5), soit au réseau électrique privé (11). Cet interrupteur est du même type que ceux décrits précédemment et peut également être commandé par l'unité centrale (9). En pratique, l'installation photovoltaïque comprend également un moyen (13) pour mesurer l'intensité ou la puissance électrique délivrée par le générateur principal (4) de manière à 15 déterminer si ce dernier fonctionne ou dysfonctionne. Ce moyen (13) de mesure se présente sous la forme d'un wattmètre du type de ceux décrits précédemment ou sous la forme d'un ampèremètre. Ce moyen (13) de mesure est avantageusement connecté à l'unité de commande (9) via des moyens filaires ou sans fil du même type que ceux décrits précédemment. 20 photovoltaic cells to the secondary generator (10) in the same manner as previously described for the main generator (4). As for the main generator (4), the electric power delivered by the secondary generator (10) is equal to the predetermined value. In such a case, and so as to be able to resell the electric current delivered by the secondary generator (10), the photovoltaic installation (1) comprises means (12) for connecting said secondary generator to the distribution electric network (5) previously described. This connection means (12) is generally in the form of a switch configured to connect the inverter either to the electrical distribution network (5) or to the private electrical network (11). This switch is of the same type as those described above and can also be controlled by the central unit (9). In practice, the photovoltaic installation also comprises means (13) for measuring the intensity or the electric power delivered by the main generator (4) so as to determine whether the latter operates or malfunctions. This measuring means (13) is in the form of a wattmeter of the type of those described above or in the form of an ammeter. This measuring means (13) is advantageously connected to the control unit (9) via wire or wireless means of the same type as those described previously. 20
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20131231 |