Brevet FR2613840A1 — publié le 19881014

DISPOSITIF POUR TESTER UNE INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE La présente invention a pour objet un dispositif pour piloter un génerateur photovoltsique couplé à un appareil extérieur et permettant de simuLer parfaitement les réactions de ce dernier en fonction de l'ensoleillement et des températures qu'il aura à subir. On entend par "générateur photovoltaique" l'ensembLe des photopiles assemblées en nodule. Il existe à L'heure actuelle plusieurs procédes et dispositifs pour tester des installations photovoLtaSques. Cependant, dans La plupart des cas, on utilise non pas le générateur lui-meme, mais une photopile présentant des caracteristiques voisines. Il est donc nécessaire de faire des corrections sur les résultats obtenus, ce qui fait que la simulation n'est pas parfaite, et L'on n'a pas le comportement du champ de modules. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif pour piloter un générateur photovoltaique permettant de tester l'installation en un endroit différent du lieu d'utilisation tout en ayant une simulation parfaite des contraintes d'environnement que celui-ci aura à subir. Plus précisement, L'invention a pour objet un dispositif pour piloter un générateur photovoltaique, ce dernier étant Le siege d'une tension V Lorsqu'il est parcouru par un courant I. Selon L'invention, ce dispositif comprend : - une source d'alimentation en courant continu apte à fournir un courant d'intensité égale à celle d'un courant de court-circuit I, sc - des moyens de Liaison électrique entre ladite source d'aLimentation en courant continu et Le générateur photovoltaique afin d'envoyer dans ce dernier Ledit courant d'intensité égaLe à ceLLe du courant de court-circuit I sc - un appareil exterieur, - des moyens de Liai son électrique entre le générateur photovoltaique et cet appareil extérieur afin d'appliquer à celu;;-ci ladite tension V, - une chambre obscure dans laquelle est placé le générateur photovolta;que, et - des moyens de régulation en température de cette chambre obscure. Avantageusement, le dispositif comporte en outre un appareil de commande relié à la source d'alimentation en courant continu et apte à faire varier le courant émis par cette dernière en fonction du temps suivant un programme prédéterminé (I sc correspondant à un niveau d'ensoleillement). Eventuellement, l'appareil de commande peut être agence de manière à commander lesdits moyens de régulation de température afin de faire varier la température de la chambre obscure en fonction du temps suivant un programme prédéterminé. Quant à l'appareil extérieur, ce peut etre soit un appareil de mesure de tension afin de controler la tension remise par le générateur photovolta;que dans des conditions données, soit un appareil électrique destiné à être alimente par ce générateur. L'invention appararra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, lequel comporte une figure unique qui est un schéma de principe du dispositif de test objet de l'invention. Si l'on se reporte au dessin, on voit que le générateur photovoltaique à piloter 10, qui peut être une photopile ou un ensemble de photopiles, est placé à l'intérieur d'une chambre obscure 12. La température à l'intérieur de cette dernière peut être régulée à l'aide de moyens de régulation 14. Une source 16 d'alimentation en courant continu est reliée au générateur 10 par l'intermédiaire de fils conducteurs 18 et 20. Anse, le générateur 16 permet de faire circuler dans Le générateur 10 un courant de court-circuit d'intensité donnée I . Lorsque le sc générateur 10 relie à l'appareil 26 est parcouru par un tel courant, une tension V est engendrée entre ses bornes + et -. Ces dernières sont reliées par des fils 22 et 24 à un appareil extérieur 26, ce qui permet d'appliquer La tension V à cet appareil 26.Un système de régulation et de gestion 27 peut être éventuellement associe à L'appareil 26. Ce dernier peut être un simple voltmètre destiné à mesurer La tension V ou un appareil électrique destiné à être alimente par le générateur 10, par exemple une pompe, un réfrigérateur ou un relais hertzien. Un appareil de commande et de contrôle 28 (manuel ou programme), relié à la source d'alimentation 16 par un fil ou un cabale 30, permet de faire varier le courant semis par celle-ci en fonction du temps. Eventuellement, l'appareil 28 peut être agence de manière à commander également les moyens de régulation de température 14 de la chambre obscure 12.On peut ainsi faire varier la température de cette chambre en fonction du temps et tester les réactions du générateur 10 en fonction de la température. Le fonctionnement du dispositif illustré sur le dessin est le suivant Lorsque le générateur 10 est soumis à un ensoleillement donné, il est parcouru par un courant de court-circuit I dont sc l'intensité est fonction de ltensoleillement. La variation de I sc en fonction de l'ensoleillement, ainsi que ses variations en fonction de la température ou d'autres variables, sont des caractéristiques propres du générateur fournies par le constructeur ou mesurées sur un banc d'essais. Par ailleurs, des données correspondant à des conditions d'essais définies ou obtenues par des mesures faites sur le futur lieu d'utilisation permettent de connartre comment varient, en fonction du temps, l'ensoleillement, La température, La vitesse du vent et éventuellement d'autres variables.Connaissant les variations d'intensité du courant de court-circuit en fonction de l'ensoleillement et/ou de la température, on peut donc déterminer les variations du courant I en fonction du temps. L'appareil de sc commande 28 peut donc imposer à la source 16 de délivrer un courant I dont les variations au cours du temps sont identiques sc à ce qu'elles seraient si le générateur 10 entait place sur son lieu d'utilisation. Les Variations de La tension V sont donc également les mêmes que ce qu'elles seraient sur Le lieu d'utilisation. Le dispositif objet de L'invention permet donc de déterminer Le comportement du générateur en fonction des conditions climatiques de son futur lieu d'utilisation directement sans qu'il soit nécessaire de faire des corrections comme c'est Le cas lorsqu'on utilise non pas le générateur luimême, mais une photopile de caractéristiques voisines. De plus, si L'appareil 26 est L'appareil même qui doit être alimenté par la photopile, on peut en même temps tester cet appareil. Le fait que le générateur 10 soit place à l'intérieur d'une chambre obscure permet d'éliminer toutes les variations et parasites dus à l'écLairement du lieu où sont effectués les essais. On est donc sur que Le générateur 10 réagit aux seules variations du courant I . Quant au fait que La chambre 12 soit sc régulée en température, ceci permet de tester les réactions du générateur en fonction des variations de température ou de faire des essais pour une température constante donnée. De toute façon, cette disposition permet de tester séparément les effets des variations de L'ensoleillement (par variation du courant fourni par la source 16) et les effets des variations de température. Le dispositif objet de l'invention permet donc d'évaluer les performances d'un matériel photovoltaique dans des conditions de fonctionnement artificielles qui simulent parfaitement les conditions réelles ou sur site, de faire fonctionner l'installation photovolta;que aux conditions de réception technique prévues en apportant, par la source 16, Le complément d'intensité nécessaire pour arriver au niveau I sc voulu. Il permet de déterminer facilement si les résultants sont conformes aux normes imposées, d'évaluer les performances d'un générateur photovolta;que dans des conditions données, de faire des tests de vieillissement, de comparer des matériels différents et peut aussi etre utilisé pour l'enseignement. Les résultats sont d'autant plus représentatifs que c'est le générateur lui- même qui est utilise lors des tests de l'installation et non pas un appareil de substitution. A titre d'essai, on a réalisé un dispositif tel que celui illustre au dessin, qui a permis d'obtenir une précision de l'ordre de IX. Enfin, il est bien entendu qu'on peut imaginer de nombreuses variantes sans sortir du cadre de L'invention, notamment en ce qui concerne la réalisation de la source 16, de l'appareil de commande 28 et des moyens de régulation de température 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour tester une installation photovoltaique dont Le générateur (10) est Le siège d'une tension (V) lorsqu'il est parcouru par un courant (I), caractérisé en ce qu'il comprend : - une source d'alimentation en courant continu (16) apte à fournir un courant d'intensité égale à celle d'un courant de court-circuit (I ), sc - des moyens de liaison électrique (18, 20) entre ladite source d'alimentation en courant continu (16) et le générateur photovoltaique (10) afin d'envoyer dans ce dernier Ledit courant d'intensité égale à celle du courant de court-circuit (Isc), - un appareil extérieur (26), - des moyens de Liai son électrique (22, 24) entre le générateur photovoltaique (10) et cet appareil extérieur (26) afin d'appliquer à celui-ci ladite tension (V), - une chambre obscure (12) dans laquelle est placé le générateur photovolta;que (10), et - des moyens (14) de régulation en température de cette chambre obscure (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il comporte en outre un appareil de commande (28) relié à la source d'alimentation en courant continu (16) et apte à faire varier le courant émis par cette dernière en fonction du temps suivant un programme prédéterminé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérise en ce que l'appareil de commande (28) est agencé de manière à commander lesdits moyens de régulation de température (14) afin de faire varier La température de la chambre obscure (12) cn fonction du temps suivant un programme prédéterminé. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil extérieur (26) est un appareil de mesure de tension. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil extérieur (26) est un appareil électrique destine à être alimenté par ledit générateur photovoltaique (10).