L'onduleur, également appelé régulateur de puissance, est un élément indispensable d'un système photovoltaïque. Sa fonction principale est de convertir le courant continu généré par le panneau solaire en courant alternatif utilisé par les appareils électroménagers. Grâce au circuit en pont complet, le processeur SPWM est généralement utilisé pour moduler, filtrer, amplifier, etc., afin d'obtenir un courant alternatif sinusoïdal adapté à la fréquence de charge de l'éclairage, à la tension nominale, etc., pour l'utilisateur final du système. Avec un onduleur, une batterie CC peut être utilisée pour alimenter l'appareil en courant alternatif.
Un système de production d'énergie solaire CA est composé de panneaux solaires, de régulateurs de charge, d'onduleurs et de batteries ; un système de production d'énergie solaire CC n'inclut pas d'onduleurs. La conversion du courant alternatif en courant continu est appelée redressement. Le circuit qui assure cette fonction est appelé circuit redresseur, et le dispositif qui la réalise est appelé redresseur. De même, la conversion du courant continu en courant alternatif est appelée onduleur, le circuit qui assure cette fonction est appelé circuit onduleur, et le dispositif qui la réalise est appelé onduleur.
Le cœur de l'onduleur est un circuit de commutation, appelé circuit inverseur. Ce circuit assure la fonction d'onduleur en allumant et en éteignant l'interrupteur électronique de puissance. L'allumage et l'extinction des dispositifs de commutation électroniques de puissance nécessitent certaines impulsions de commande, réglables par variation d'un signal de tension. Les circuits qui génèrent et conditionnent ces impulsions sont souvent appelés circuits de commande ou boucles de régulation. La structure de base de l'onduleur comprend, outre le circuit inverseur et le circuit de commande mentionnés précédemment, un circuit de protection, un circuit de sortie, un circuit d'entrée, un circuit de sortie, etc.
L'onduleur assure non seulement la conversion CC-CA, mais aussi l'optimisation des performances des cellules solaires et la protection contre les pannes du système. Il comprend les fonctions de fonctionnement et d'arrêt automatiques, de suivi de puissance maximale, d'anti-indépendantisme (pour les systèmes connectés au réseau), de réglage automatique de la tension (pour les systèmes connectés au réseau), de détection CC (pour les systèmes connectés au réseau) et de détection de mise à la terre CC (pour les systèmes connectés au réseau). Voici une brève introduction aux fonctions de fonctionnement et d'arrêt automatiques et au suivi de puissance maximale.
1. Fonctionnement et arrêt automatiques : Après le lever du soleil, l'intensité du rayonnement solaire augmente progressivement, tout comme la puissance de sortie des cellules solaires. Lorsque la puissance de sortie requise par l'onduleur est atteinte, celui-ci se met automatiquement en marche. Une fois en fonctionnement, l'onduleur assure la puissance de sortie du module solaire. Tant que la puissance de sortie du module solaire est supérieure à la puissance de sortie requise par l'onduleur, celui-ci continue de fonctionner ; il peut également fonctionner par temps de pluie. Lorsque la puissance de sortie du module solaire diminue et que la puissance de sortie de l'onduleur est proche de 0, l'onduleur passe en mode veille.
2. Fonction de suivi de puissance maximale : la puissance délivrée par le module solaire varie en fonction de l'intensité du rayonnement solaire et de sa température (température de la puce). De plus, la tension du module solaire diminuant avec l'augmentation du courant, il existe un point de charge optimal permettant d'obtenir la puissance maximale. L'intensité du rayonnement solaire évolue, tout comme le point de charge optimal apparent. Face à ces variations, le point de charge du module solaire se situe toujours au point de puissance maximale, et le système obtient toujours la puissance maximale. Ce contrôle est appelé suivi de puissance maximale. La principale caractéristique des onduleurs pour systèmes solaires est leur fonction de suivi de puissance maximale (MPPT).
Date de publication : 12 septembre 2022
