Brevet FR3072838A1 (20190426)

REVENDICATIONS1. Procédé de caractérisation électrique d'une cellule photovoltaïque d'un module photovoltaïque (Mi), ledit module photovoltaïque comportant plusieurs cellules photovoltaïques connectées entre elles et une ou plusieurs diodes de contournement, chaque diode de contournement étant configurée pour contourner un sous-module formé d'une ou plusieurs cellules photovoltaïques dudit module photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : - Obtention de l'irradiance reçue par ledit module photovoltaïque, - Obtention d'une température de chaque cellule photovoltaïque d'un premier sous-module dudit module photovoltaïque, - Comparaison de ladite température obtenue pour chaque cellule photovoltaïque du premier sous-module avec une température de référence (Tref), - Détermination de l'état chaque cellule photovoltaïque du premier sous- module entre un état sain pour lequel sa température est égale à la température de référence et un état en défaut pour lequel sa température est différente de ladite température de référence, - Estimation de la courbe l-V associée à une première cellule photovoltaïque dudit premier sous-module, par recherche dans une base de données de courbes l-V, en tenant compte de : o L'état sain ou de l'état en défaut de ladite première cellule photovoltaïque ; o L'état sain ou de l'état en défaut de toutes les autres cellules photovoltaïques du premier sous-module ; o La puissance électrique fournie par chaque cellule photovoltaïque du premier sous-module.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - Si la première cellule photovoltaïque est dans ledit état en défaut, il comporte une étape de : o Détermination si la première cellule photovoltaïque appartient à une chaîne de modules dans laquelle toutes les cellules photovoltaïques sont dans l'état en défaut ou si la première cellule photovoltaïque 29 appartient à une chaîne de modules dans laquelle au moins une cellule photovoltaïque est dans un état sain.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que : 5 - Si la première cellule photovoltaïque appartient à une chaîne de modules dans laquelle au moins une cellule photovoltaïque est dans un état sain, il comporte une étape de : o Détermination si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui comporte au moins une cellule dans l'état sain ou 10 à un sous-module qui ne comporte aucune cellule à l'état sain.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que : - Si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui comporte au moins une cellule à l'état sain, il comporte une étape de : 15 o Comparaison de la température de la première cellule avec ladite température de référence pour déterminer si ladite température de la première cellule est supérieure à ladite température de référence ou inférieure à ladite température de référence. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que : Si la température de la première cellule photovoltaïque est inférieure à la température de référence, il consiste à mettre en oeuvre une boucle de recherche de la courbe I-V associée à ladite première cellule photovoltaïque, ladite boucle de recherche comprenant : 25 o Une étape d'application d'une première irradiance ; o Une étape de détermination dans la base de données de courbes IV d'une première courbe I-V correspondant à ladite première irradiance et à ladite température de la première cellule photovoltaïque ; 30 o A partir de ladite première courbe, une étape de détermination de la tension qui correspond au courant au point de fonctionnement maximal, o Une étape de vérification de la relation suivante : G = Pth_cell_k Impp x V(Impp) Dans laquelle : 30 - G correspond à ladite première irradiance introduite en entrée ; - P - th_cell_k correspond à la puissance thermique générée par ladite première cellule photovoltaïque ; - /mpp correspond au courant au point de fonctionnement maximal ; - V(Impp) correspond à la tension déterminée sur ladite première courbe l-V pour ledit courant au point de fonctionnement maximal ; o Si ladite relation est vérifiée, ladite courbe l-V est valide ; o Si ladite relation n'est pas vérifiée, ladite boucle est recommencée en modifiant la valeur de l'irradiance appliquée en entrée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que : 15 - Si la température de la première cellule photovoltaïque est supérieure à la température de référence, il comporte : o Une étape de détermination de la tension de la première cellule photovoltaïque en défaut à partir de la relation suivante : Vcell_k = Vmpp 20 Dans laquelle : - V cell_k correspond à la tension de la première cellule photovoltaïque ; - Vmpp correspond à la tension au point de fonctionnement maximal ; 25 - P th_cell_k correspond aux pertes énergétiques occasionnés par la première cellule photovoltaïque en défaut ; - /mpp correspond au courant au point de fonctionnement maximal ; o Une étape de recherche dans la base de données de courbes l-V de 30 la courbe l-V qui correspond à une irradiance de référence, et pour laquelle le point ayant pour coordonnées ladite tension déterminée pour la première cellule photovoltaïque et le courant au point de fonctionnement maximal appartient à la courbe. 5 10 35\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que : 31 - Si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui ne comporte aucune cellule à l'état sain, il comporte une étape de : o Détermination si toutes les cellules de son sous-module présentent une puissance électrique nulle ou si au moins une cellule dudit sous- 5 module présente une puissance électrique non-nulle.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que : - Si toutes les cellules de son sous-module présentent une puissance électrique nulle, il comporte une étape de : 10 o Estimation de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque par recherche dans une base de données de courbes l-V d'une courbe l-V définie par [(I, V) tel que I 0 et V = 0} et [(I, V) tel quel = 0 et V 0} ; 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que : - Si au moins une cellule dudit sous-module présente une puissance électrique non nulle, il consiste à mettre en oeuvre une boucle de recherche de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque, ladite boucle de recherche comprenant : 20 o Une étape d'application d'un premier courant ; o Une étape de détermination, pour chaque cellule photovoltaïque dudit sous-module, de la tension de la cellule à partir de la relation suivante : VceLLk (lin) = (Pelec_sain 25 Dans laquelle : - V cell_k correspond à la tension de la chaque cellule photovoltaïque dudit sous-module, avec k=1 à n cellules photovoltaïques dans le sous-module ; - /in correspond audit premier courant appliqué en entrée ; 30 - Petecsain correspond à la puissance fournie par une cellule photovoltaïque dans un état sain ; - A P th_cell_k correspond aux pertes énergétiques occasionnés par chaque cellule photovoltaïque en défaut ; 35 o Une étape de détermination de la somme des tensions de toutes les cellules photovoltaïques du sous-module ; 32 o Une étape de vérification si ladite somme est nulle ou non nulle ; o Si ladite somme est nulle : - Une étape d'estimation de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque par recherche dans une 5 base de données de courbes l-V d'une courbe l-V pour laquelle le point ayant pour coordonnées ladite tension déterminée pour la première cellule photovoltaïque et le premier courant appliqué en entrée appartient à la courbe ; o Si ladite somme est non nulle : 10 - Une étape de modification du premier courant appliqué en entrée et de nouvelle mise en oeuvre de ladite boucle de recherche en tenant compte du premier courant modifié.\n<CLM>\1\tSystème de caractérisation électrique d'une cellule photovoltaïque d'un 15 module photovoltaïque (Mi), ledit module photovoltaïque comportant plusieurs cellules photovoltaïques connectées entre elles et une ou plusieurs diodes de contournement, chaque diode de contournement étant configurée pour contourner un sous-module formé d'une ou plusieurs cellules photovoltaïques dudit module photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comporte : 20 - Un module d'obtention de l'irradiance reçue par ledit module photovoltaïque, - Un module d'obtention d'une température de chaque cellule photovoltaïque d'un premier sous-module dudit module photovoltaïque, - Un module de comparaison de ladite température obtenue pour chaque cellule photovoltaïque du premier sous-module avec une température de 25 référence (Tref), - Un module de détermination de l'état chaque cellule photovoltaïque du premier sous-module entre un état sain pour lequel sa température est égale à la température de référence et un état en défaut pour lequel sa température est différente de ladite température de référence, 30 - Un module d'estimation de la courbe l-V associée à une première cellule photovoltaïque dudit premier sous-module, par recherche dans une base de données de courbes l-V, en tenant compte de : o L'état sain ou de l'état en défaut de ladite première cellule photovoltaïque ; 35 o L'état sain ou de l'état en défaut de toutes les autres cellules photovoltaïques du premier sous-module ; 33 o La puissance électrique fournie par chaque cellule photovoltaïque du premier sous-module.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 10, caractérisé en ce que : 5 - Si la première cellule photovoltaïque est dans ledit état en défaut, il est configuré pour exécuter : o Un module de détermination si la première cellule photovoltaïque appartient à une chaîne de modules dans laquelle toutes les cellules photovoltaïques sont dans l'état en défaut ou si la première cellule 10 photovoltaïque appartient à une chaîne de modules dans laquelle au moins une cellule photovoltaïque est dans un état sain.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 11, caractérisé en ce que : - Si la première cellule photovoltaïque appartient à une chaîne de modules 15 dans laquelle au moins une cellule photovoltaïque est dans un état sain, il est configuré pour exécuter : o Un module de détermination si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui comporte au moins une cellule dans l'état sain ou à un sous-module qui ne comporte aucune cellule à 20 l'état sain.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 12, caractérisé en ce que : - Si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui comporte au moins une cellule à l'état sain, il est configuré pour exécuter : 25 o Un module de comparaison de la température de la première cellule avec ladite température de référence pour déterminer si ladite température de la première cellule est supérieure à ladite température de référence ou inférieure à ladite température de référence. 30\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 13, caractérisé en ce que : - Si la température de la première cellule photovoltaïque est inférieure à la température de référence, il est configuré pour exécuter une boucle de recherche de la courbe l-V associée à ladite première cellule 35 photovoltaïque, ladite boucle de recherche comprenant : o Une étape d'application d'une première irradiance ; 34 o Une étape de détermination dans la base de données de courbes IV d'une première courbe I-V correspondant à ladite première irradiance et à ladite température de la première cellule photovoltaïque ; 5 o A partir de ladite première courbe, une étape de détermination de la tension qui correspond au courant au point de fonctionnement maximal ; o Une étape de vérification de la relation suivante : G = Pth_cell_k Impp X V (I nipp) 10 Dans laquelle : - G correspond à ladite première irradiance introduite en entrée ; - P - th_cell_k correspond à la puissance thermique générée par ladite première cellule photovoltaïque ; - /mpp correspond au courant au point de fonctionnement maximal ; - V(Impp) correspond à la tension déterminée sur ladite première courbe I-V pour ledit courant au point de fonctionnement maximal ; o Si ladite relation est vérifiée, ladite courbe I-V est valide ; o Si ladite relation n'est pas vérifiée, ladite boucle est recommencée en modifiant la valeur de l'irradiance appliquée en entrée.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que : 25 - Si la température de la première cellule photovoltaïque est supérieure à la température de référence, il est configuré pour exécuter : o Un module de détermination de la tension de la première cellule photovoltaïque en défaut à partir de la relation suivante : Vcell_k = Vmpp I Impp 30 Dans laquelle : - V cell_k correspond à la tension de la première cellule photovoltaïque ; - Vmpp correspond à la tension au point de fonctionnement maximal ; 15 20 35 - A P th_cell_k correspond aux pertes énergétiques occasionnés par la première cellule photovoltaïque en défaut ; - /mpp correspond au courant au point de fonctionnement maximal ; 5 o Un module de recherche dans la base de données de courbes l-V de la courbe l-V qui correspond à une irradiance de référence, et pour laquelle le point ayant pour coordonnées ladite tension déterminée pour la première cellule photovoltaïque et le courant au point de fonctionnement maximal appartient à la courbe. 10\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 12, caractérisé en ce que : - Si la première cellule photovoltaïque appartient à un sous-module qui ne comporte aucune cellule à l'état sain, il est configuré pour exécuter : o Un module de détermination si toutes les cellules de son sous- 15 module présentent une puissance électrique nulle ou si au moins une cellule dudit sous-module présente une puissance électrique non-nulle.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 16, caractérisé en ce que : 20 - Si toutes les cellules de son sous-module présentent une puissance électrique nulle, il est configuré pour exécuter : o Un module d'estimation de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque par recherche dans une base de données de courbes l-V d'une courbe l-V définie par [(I, V) tel que I 0 et V = 25 01 et [(l, V) tel quel = 0 et V 0 } ;\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que : - Si au moins une cellule dudit sous-module présente une puissance électrique non nulle, il est configuré pour mettre en oeuvre une boucle de 30 recherche de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque, ladite boucle de recherche comprenant : o Une étape d'application d'un premier courant ; o Une étape de détermination, pour chaque cellule photovoltaïque dudit sous-module, de la tension de la cellule à partir de la relation 35 suivante : (Pelec_sain /Phcejj/Ijn 36 Dans laquelle : - V cell_k correspond à la tension de la chaque cellule photovoltaïque dudit sous-module, avec k=1 à n cellules photovoltaïques dans le sous-module ; 5 - /in correspond audit premier courant appliqué en entrée ; - Petec_sain correspond à la puissance fournie par une cellule photovoltaïque dans un état sain ; -A P - th_cell_k correspond aux pertes énergétiques occasionnés par chaque cellule photovoltaïque en défaut ; 10 o Une étape de détermination de la somme des tensions de toutes les cellules photovoltaïques du sous-module ; o Une étape de vérification si ladite somme est nulle ou non nulle ; o Si ladite somme est nulle : 15 - Une étape d'estimation de la courbe l-V associée à ladite première cellule photovoltaïque par recherche dans une base de données de courbes l-V d'une courbe l-V pour laquelle le point ayant pour coordonnées ladite tension déterminée pour la première cellule photovoltaïque et le 20 premier courant appliqué en entrée appartient à la courbe ; o Si ladite somme est non nulle : - Une étape de modification du premier courant appliqué en entrée et de nouvelle mise en oeuvre de ladite boucle de recherche en tenant compte du premier courant modifié. 25 30