Maximum Power Point Tracking

[invitea4a9cbca]

Bonjour à tous
j'aimerai bien comprendre le principe de la commande "Maximum Power Point Tracking".
ci-dessous une image du système.
sans cette commande, il y a un point de fonctionnement mais ce point n'est pas optimale==> elle ne donne pas le maximum de puissance à la charge!!
Pour corriger le point de fonctionnement, la commande agit sur la tension en variant le rapport cyclique (méthode perturbation et observation)!! donc dans ce cas la charge voit le bloc "Maximum Power Point Tracking" comme la source et pour la source (panneau photovoltaïque) le bloc qui représente la charge!
si on revient à la caractéristique du panneau, si on modifie la tension à l'aide de la commande alors seule la tension qui va varier !! et le courant ??!
s'il vous quelqu'un pourra m'expliquer son principe!
Merci d'avance

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[gcortex]

la puissance est conservée donc une tension plus faible correspond à un courant + fort

[invite5637435c]

Le principe est de "perturber" en faisant varier la tension et "d'observer" en constatant le dephasage créé entre cette variation de tension et la variation de puissance engendrée, si le dephasage est nul c'est qu'on est sur la partie croissante allant vers le point optimum de puissance, si le dephasage est de 180° c'est que l'on se trouve sur la partie décroissante donc on s'éloigne du point optimum.
Le courant à la charge varie également bien évidemment puisque une variation de la tension produit une difference de puissance, un MPPT modifie sa tension pour optimiser la puissance transmise en oscillant autour de la valeur P(optimal).
C'est sommairement une application des dérivées en mathématiques.

[invite5637435c]

la puissance est conservée donc une tension plus faible correspond à un courant + fort

Une fois le point optimum trouvé c'est en effet ce qui se passe, une correction permanente de U pour adapter I a rester sur une puissance constante.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea4a9cbca]

Merci beaucoup à tous de vos réponses

Le principe est de "perturber" en faisant varier la tension et "d'observer" en constatant le dephasage créé entre cette variation de tension et la variation de puissance engendrée, si le dephasage est nul c'est qu'on est sur la partie croissante allant vers le point optimum de puissance, si le dephasage est de 180° c'est que l'on se trouve sur la partie décroissante donc on s'éloigne du point optimum.

Pourquoi sur la partie décroissante il y a un déphasage de 180°??

Le courant à la charge varie également bien évidemment puisque une variation de la tension produit une difference de puissance, un MPPT modifie sa tension pour optimiser la puissance transmise en oscillant autour de la valeur P(optimal).
C'est sommairement une application des dérivées en mathématiques.

Donc on modifie la tension de la charge pas la caractéristique du panneau par conséquent on modifie le courant absorbé afin de déplacer le point de fonctionnement au point optimum .

[invitea4a9cbca]

Re.

la puissance est conservée donc une tension plus faible correspond à un courant + fort

Qu'est ce que vous voulez dire par la puissance est conservée ?? au contraire on modifie la puissance. non?

[gcortex]

idéalement c'est un convertisseur sans pertes. donc modifie les "termes" de la puissance et non sa valeur

[invite5637435c]

Pourquoi sur la partie décroissante il y a un déphasage de 180°??

La courbe de puissance est en forme de parabole avec donc un maximum, au dela de ce maximum la pente decroit, ce qui donne un signe - a la derivee et un signe - c'est 180 degres de dephasage.

Donc on modifie la tension de la charge pas la caractéristique du panneau par conséquent on modifie le courant absorbé afin de déplacer le point de fonctionnement au point optimum .

La caracteristique du panneau est ce qu'elle est, ce qu'on adapte c'est la puissance que la source peut delivree en se positionnant sur la partie de sa caracrteristique delivrant le plus de puissance pour la charge.

[invitea4a9cbca]

Merci

La caracteristique du panneau est ce qu'elle est, ce qu'on adapte c'est la puissance que la source peut delivree en se positionnant sur la partie de sa caracrteristique delivrant le plus de puissance pour la charge.

j'ai pas encore bien compris ce point
le courant et la tension absorbés par la charge qui déterminent le point de fonctionnement. donc on doit modifie ces deux paramètres afin de déplacer le point de fonctionnement. est ce juste?
parfois la caractèristique du panneau qui change en fonction de l'ensoleillement et de la température? dans ce cas qu'est ce qu'on va faire?
merci d'avance

[gcortex]

Si la tension du panneau peut augmenter de 10% avec une baisse de courant de 5%, on demande plus de tension.
Si le courant du panneau peut augmenter de 10% avec une baisse de tension de 5%, on demande plus de courant.
Et celà en modifiant le rapport cyclique du convertisseur.

[Tropique]

Pour essayer d'imager un peu (attention, ne pas prendre au pied de la lettre!):

On peut voir le panneau comme un générateur d'une certaine résistance interne, variable et inconnue.

Pour obtenir le maximum de transfert de puissance (voir théorème du même nom), il faut présenter au panneau une résistance équivalente égale à la sienne propre.
On sait synthétiser une telle résistance, en imposant le rapport entre courant et tension, mais encore faut il pouvoir la connaitre.

La variation que l'on impose sert de stimulus de mesure: on fait un ΔV/ΔI, et on obtien(drait) la résistance. Sauf qu'ici, ce n'est pas littéralement la résistance qui nous intéresse; il faudrait encore traiter cette valeur pour l'utiliser, on préfère directement travailler sur la puissance transférée, qui donne une valeur directement utilisable pour le pilotage, sans algorithme supplémentaire, mais l'idée de base reste la même, c'est juste une application particulière.

[gcortex]

le principe des convertisseurs : http://www.ti.com/lit/an/snva006b/snva006b.pdf

[invitea4a9cbca]

Merci Gcotex et Tropique de vos réponses
j'ai compris l'idée de l'adaptation d'impédance.
une autre question: pourquoi on agit sur la tension et pas sur le courant??

[gcortex]

On agit sur les deux

[invite5637435c]

MPPT_COURBE.pdf
Voici la courbe montrant le transfert en puissance que l'on peut tirer d'un panneau en fonction de la caracteristique du panneau, on voit que la caracteristique du panneau solaire possede trois points particuliers;
Le premier est le courant de court-circuit a V=0V, on voit que ce courant est stable a la maniere d'un gene de courant jusqu'a un certain point.
Le deuxieme est la tension max en circuit ouvert (charge nulle), de la meme maniere nous avons quelque chose de similaire a un gene de tension dans cette zone.
Le troisieme est le point de basculement entre les deux modes.

La puissance max que peut delivrer le panneau est autour de ce point de basculement, ou le produit de U et I est le plus eleve.