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Enhancing Energy Conversion Chains in Photovoltaic Systems by C. Alonso

A comprehensive study on improving energy conversion chains in photovoltaic systems, including comparative analysis, daily energy balance assessment, prototype enhancement, and control optimization. Future work involves developing robust control techniques, theoretical modeling, and energy-efficient control boards. The text discusses discretizing conversion chains, optimizing efficiency and reliability, and implementing MPPT with various converters. It also covers the association of MPPT with LFR converters, AC-LFR implementation, and experimental results.

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Enhancing Energy Conversion Chains in Photovoltaic Systems by C. Alonso

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Presentation Transcript

  1. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 21 - Étude Comparative: Comparaison (II) Bilan énergies journalières

  2. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 22 - Amélioration du convertisseur statique élémentaire • Amélioration du premier prototype: • Inductance, Condensateur • Alimentation de la commande • Optimisation Freq découpage Ch LAAS v2 Ch LAAS v1

  3. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 23 - Perspectives travaux commandes MPPT Démonstration de la robustesse une technique de commande non linéaire • - Développement de modèles théoriques spécifiques pour de nouvelles lois de commande • Développement de cartes de commandes performantes à faibles consommation

  4. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 24 - Discrétisation de la chaîne de conversion : Le N-AC-LFR • But. • Discrétiser au maximum la chaine de conversion • - Augmenter son rendement et sa fiabilité • Solution. Parallélisation de N convertisseurs Buck-Boost avec leur propre MPPT • Avantages. • Réduction de N-1 structures “Push-Pull” et d’autant de transformateurs • - Poursuite indépendante du PPM

  5. MPP, t=t1 MPP, t = t1 Ip=Gi·Vp MPP, t = t2 Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 25 - MPPT associée à un convertisseur LFR : Couplage Panneau - Charge MPPT : Ajustement de Giselon l’état d’un panneau photovoltaïque. Entrée LFR: Ip=Gi·Vp Si la charge change, la puissance délivrée par le panneau ne change pas. Sortie LFR : Source de puissance

  6. Realisation de l’AC-LFR : DCM buck-boost + push-pull Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 26- MPPT associée à un convertisseur AC-LFR : Couplage Panneau - Réseau

  7. SW. H.F. F= 50 Hz Gavgse controle en ajustant la periode de commutation du buck-boost (TS) a l’aide d’un VCO comprenant l’algorithme de la MPPT. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 27 - Réalisation à l’aide d’un AC-LFR

  8. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 28 - Discrétisation de la chaîne de conversion : Le N-AC-LFR AC-NLFR (N= 4) AC-NILFR (N= 4)

  9. N=5 p=4 N=4 p=1 Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 29 - Le Multi-Niveau Topologie : Perte variable

  10. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 30 - Vertical Shifted PWM • U(t) active chaque Ti-Buck • Nature des pertes : - par Conduction • - à la commutation

  11. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 31 - Single Phase 5-Level Inverter

  12. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 32 - Résultats expérimentaux

  13. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 33 - Résultats expérimentaux

  14. Amélioration et caractérisation des chaînes de conversion d’énergie photovoltaïque C. Alonso - 34 - Conclusion • Conversion d’énergie Couplage éolien – photovoltaïque physique (URV, UPC, LEEI, GREAH) Développement de générateurs PV avec stockage (CIRIMAT)

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