TP CleoVIEW Modélisation d`un panneau photovoltaïque

TP CleoVIEW
Modélisation d'un panneau photovoltaïque
Mesures et simulation
Objectifs :
–ajuster les paramètres d'un modèle complet de panneau photovoltaïque en
accord avec les données techniques du fabricant
–effectuer des mesures sur le panneau réel
–comparer les résultats obtenus
1°) Modèle de panneau PV
Pour obtenir une bonne prise en compte de l'effet de la température, il faut un modèle élaboré :
Le panneau solaire photovoltaïque est en premier lieu une source de courant IPvo proportionnelle à
l'éclairement E. Ce courant va alimenter la charge connectée, et en partie traverser la diode interne,
dont les caractéristiques influent directement sur la tension à vide et le comportement en
température. L'étude suivante repose sur l'utilisation d'un panneau Multicomp 0,8W (chez Farnell)
Paramètres caractéristiques (fichier Panneau Multicomp 0 8W.pdf):
Iscn =0.23 // courant nominal de court circuit (A)
Vocn=4.95 // tension nominale à vide (V)
Ki=0.000138 // coeff de dependance de I avec Temp (A/K)
Kv=-0.01728 // coeff de dependance de V avec Temp (V/K)
a=1.15 // coeff d'ajustement, ideal a=1
Ns=6 // nombre de cellules (à trouver lors de la modélisation)
T=298 // température du panneau (K)
Rp=1000 // résistance parallèle/shunt (en ohm)
Rs=1,5 // résistance série (ohm)
Modélisation et étude expérimentale d'un panneau solaire photovolatïque Multicomp 0,8W
T. Royant BTS Photonique - Lycée Le Dantec Lannion

Ajustement des paramètres :
Application Simulation panneau solaire PV (programme CleoVIEW) :
- charger l'image correspondant au panneau étudié (PanneauFarnell08W 500x500.jpg)
- définir l'échelle avec les points caractéristiques :
Point D : IPcc=0,23 à VP=0V (panneau en court-circuit)
Point B : IP=0A à VP=Vocn = 4,8V (panneau en circuit ouvert/à vide)
Puis ajuster les coefficients pour obtenir une meilleure superposition des courbes :
Recherche d'un compromis pour différents éclairements :
Modélisation et étude expérimentale d'un panneau solaire photovolatïque Multicomp 0,8W
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L'onglet Valeurs IP, VP et graphes montrent les courbes caractéristiques issues de la modélisation :
(exemple pour un éclairement de 200 W/m2)
Influence de la température :
- charger l'image caractéristique PanneauFarnell08W temperature 500x500.jpg
- redéfinir l'échelle (image différente)
Vérifier ensuite l'accord pour les autres températures :
Une fois les paramètres ajustés pour concorder au mieux à la documentation constructeur, on passe
aux mesures sur le panneau réel.
Modélisation et étude expérimentale d'un panneau solaire photovolatïque Multicomp 0,8W
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2°) Mesures sur le panneau réel
Schéma de test pour tracer IP=f(VP) et P=f(VP)
Matériel nécessaire :
- panneau Multicomp 0,8W
- un module d'éclairage (assez puissant, rayonnant peu d'infra rouges si possible)
- boite à décades de résistances ou mise en série de potentiomètres montés en série (valeurs
préconisées : 10k + 1k+100 + 10 ohms)
- résistance de 1ohm
- module d'acquisition USB NI 6008/9
-PC avec CleoVIEW (version avec acquisition)
Entrée AI-0 : tension VP aux bornes du panneau
Entrée AI-1 : tension image du courant (1V ←-> 1A)
On règle Rvariable de 100k à 0 : le programme enregistre l'évolution (dans le temps) des tensions
VAI-0 et VAI-1, au final on tracera IP en fonction de VP.
L'application « Acquisition analogique mode oscillo avec matériel NI » est utilisée :
Configuration si l'éclairage provient de lampes de bureau secteur 50 Hz :
La configuration (période d'échantillonnage = 2ms ; NB échantillons = 20) permet de minimiser les
variations de l'éclairage (100 Hz).
Modélisation et étude expérimentale d'un panneau solaire photovolatïque Multicomp 0,8W
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A l'onglet Tracés formules 1 et 2, on définit le signal puissance : V0*V1
On retrouve bien la variation de la luminosité à 100 Hz dans la réponse.
A l'onglet Mesures on note l'évolution de la mesure de valeur moyenne, afin d'observer la
dispersion des mesures :
Modélisation et étude expérimentale d'un panneau solaire photovolatïque Multicomp 0,8W
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