Réalisation d`un étage d`adaptation pour générateur

Réalisation d’un étage d’adaptation pour
générateur photovoltaïque à partir d’un
girateur de puissance
Diplôme: Ingénieur Technique Industriel: Electronique Industriel.
AUTEUR : Maite Sanchez Rodriguez
DIRECTEURS : Cédric Cabal, Corinne Alonso, Angel Cid Pastor
Date : juin / 2008

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Avant-propos
Le CNRS :
Avec 26 000 personnes (dont 11 600 chercheurs et 14 400 ingénieurs, techniciens et
administratifs), un budget qui s'élève à 2 214 millions d'euros HT pour l'année 2004, une
implantation sur l'ensemble du territoire national, le CNRS exerce son activité dans tous
les champs de la connaissance, en s'appuyant sur 1260 unités de recherche et de service.
Le CNRS est présent dans toutes les disciplines majeures regroupées au sein de six
départements scientifiques :
• Mathématiques, informatique, physique, planètes et univers (MIPPU)
• Chimie
• Vivant
• Homme et société
• Environnement et développement durable (EDD)
• Ingénierie.
Le LAAS :
Le LAAS (Laboratoire d’Analyse des Architectures des Systèmes) est une unité
propre de recherche du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), rattaché au
Département Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (STIC), il
est associé à trois établissements d'enseignement supérieur de Toulouse : l'Université Paul
Sabatier (UPS), l'Institut National des Sciences Appliquées (INSA) et l'Institut National
Polytechnique (INP).
Le LAAS compte environ 500 personnes.
Le laboratoire est organisé en 4 pôles :
- le Pôle Micro et Nanosystèmes : MINAS
- le Pôle Modélisation, Optimisation et Conduite des Systèmes : MOCOSY
- le Pôle Robots et Systèmes Autonomes : ROSA
- le Pôle Systèmes Informatiques Critiques : SINC
Ces pôles englobent plusieurs groupes, personnellement j’ai travaillé dans le groupe
ISGE : Intégration des Systèmes de Gestion de l'Energie qui appartient au pôle MINAS.

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Remerciements
Je tiens à remercier, tout d’abord l’ensemble du personnel du LAAS-CNRS de Toulouse
pour m’avoir accueilli au sein de son organisme afin d’y accomplir mon projet de fin
d’étude et plus particulièrement Mme Marise Bafleur responsable du groupe ISGE, pour
m’avoir permis d’effectuer mon stage au sein de son groupe de recherche.
Je souhaite aussi remercier Mme Corinne Alonso pour m’avoir donné la possibilité de
réaliser ce projet d’études au LAAS-CNRS.
Ma reconnaissance s’adresse à Cédric Cabal, mon tuteur de stage, pour son accueil
chaleureux, sa disponibilité, sa confiance et ses qualités humaines qui ont rendu ce stage
très intéressant. Je le remercie également pour sa patience, l’amabilité et le soutien
technique qu’il m’a apporté.
Un gros merci à Angel Cid Pastor pour m’avoir permis de réaliser ce projet à l’étranger et
pour sa disponibilité tout au long de mon année universitaire.
Je remercie également Lionel Seguiers, pour ses attentions et ses conseils techniques
apportés durant ce stage.
Je remercie par ailleurs mes collègues de bureau, Jean François Reynaud, Loic Theolier,
Yann Weber ainsi qu’Adan Simon pour les bons moments partagé.

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SOMMAIRE
Avant-propos.............................................................................................................................iii
1 Introduction. .......................................................................................................................1
2 Girateur de puissance..........................................................................................................3
2.1 Définition....................................................................................................................3
2.2 Classification des girateurs de puissance....................................................................3
2.3 Girateur de type G ......................................................................................................4
2.3.1 Girateur de puissance avec courant de sortie contrôlé .......................................4
2.3.2 Analyse de la stabilité d’un convertisseur BIF avec courant de sortie
contrôlé 6
2.4 Analyse du convertisseur BIF comme girateur de puissance.....................................8
2.4.1 Rappel du convertisseur Buck............................................................................8
2.4.2 Girateur de puissance de type G basé sur le convertisseur BIF .......................15
3 Girateur de puissance associé à une commande MPPT ...................................................20
3.1 Energie photovoltaïque.............................................................................................21
3.1.1 Electricité photovoltaïque.................................................................................21
3.1.2 Constitution d’un générateur photovoltaïque...................................................23
3.1.3 Protection classique d’un GPV.........................................................................25
3.1.4 Connexion directe entre la source PV et une charge DC .................................25
3.1.5 Site photovoltaïque (PV) du LAAS-CNRS......................................................28
3.2 Principe de la commande MPPT numérique du LAAS-CNRS................................29
3.2.1 Description de la commande MPPT extrémale du LAAS-CNRS....................29
3.3 Etage d’adaptation à partir du girateur BIF..............................................................32
3.3.1 Principe du girateur BIF associé à la commande MPPT..................................32
3.3.2 Résultats expérimentaux...................................................................................33
4 Réalisation électronique d’un girateur de type G avec filtre d’entrée (BIF)....................36
4.1 Schéma électronique du girateur G ..........................................................................36
4.2 Emplacement des composants constituant le girateur BIF.......................................40
5 Conclusion........................................................................................................................42
6 Références Bibliographiques............................................................................................43