Choix de diodes pour panneaux solaires en parallèle ?

[johan83]

bonjour je suis nouveau sur le forum et après avoir lu et relu plusieurs sujets j ai un peu progressé dans mon apprentissage.
malgré tout je n ai pas encore le niveau requis pour me lancer tout seul, c'est pourquoi je viens vers vous.

je possède 6 panneaux solaire série E20-327 :Pmax 327W +5%-0%
Vmp 54.7V
Imp 5.98A
Voc 64.9V
Isc 6.46V

j ai un régulateur MPPT 80A avec une tension d'entrée PV de 150V supportant 12/24/48/60V. pour des raisons pratique je vais opter pour une installation en 24V (le régulateur accepte en 24V 2500W).

je voulais faire un string de 2 panneaux en série + 2 panneaux en série + 2 panneaux en série ; le tout en parallèle . le vendeur du régulateur a calculer que lors de température extrême du genre -25° au ski ou +45° en Afrique du nord ou même sud de la France ; la tension de 2 panneaux en série risqué d être limite par rapport au PV(150V) du régulateur.

du coup je n ai pas d autre choix que de mettre tout mes panneaux en parallèle. et c est la que j ai lu tout un tas de trucs au sujet de boite de jonction à 300€ pour quelques diodes lol.

pour une raison de distance de câblage je voulais mettre 2 panneaux en // + 2 en // + 2 en // sur le toit du camion et partir de la avec du 10mm² et aller jusqu’à mon tableau électrique dans lequel j y relierais ces 3 arrivées entre elles en //.

j en arrive enfin à mes questions :
-est ce que je doit mettre une diode en sortie de chacun de mes panneaux solaire ou plutôt dans mon coffret électrique avec 1 diode pour 2 panneaux à chaque fois ?

tout le monde parle de "Schottky" qui sont plus rapide et avec moins de perte mais aussi + fragile. alors je voulais opter pour des diodes de redressement rapide je pense . j en ai trouver une qui me semble être la bonne et je voudrais confirmation svp.

http://fr.farnell.com/vishay-semicon...200v/dp/365415

je vois que le Vf de 1.26V est beaucoup plus contraignant que 0.4V d'une "Schottky" ; Est ce que c'est vraiment énorme ou est ce que ça reste raisonnable ??

et dernière question : suis je obligé de mettre un dissipateur ou pas ? si oui lequel, ou comment le choisir ? est surtout comment ça ce branche ??

Merci d'avance pour vos réponses.

Cordialement, johan
-----

[antek]

Isc 6.46V c'est sans doute 6,46 A.

Voc 64.9V donc < 75 V. Tu as un lien vers les panneaux et le régulateur ?

[ranarama]

Chaque alim en // (panneaux solaire = alim) nécessite une diode pour éviter au courant (d'une autre alim) d'y être injecter. Celle que tu as choisi me parait convenir, avec ce modèle il faudra mettre un dissipateur de 10 K/W (ou 10 C/W).

Ce dernier devra être en contact avec l'air (pas enfermé dans un boitier étanche).

Pour l’étanchéité du coup hum... comment faire ?

[invite14532198711]

Salut,

je ne sais pas si les diodes sont une bonne solution pour le oring dès qu'il y a un peu de courant qui passe (quelques A).
Je m'orienterais plutot sur des redresseurs à MOSFET, ou des circuits spécialisés dans le oring à MOSFET (genre LTC4412) compatible en tension avec ton appli.
Les pertes sont moindres avec ce type d'architecture.

[A voir en vidéo sur Futura]

[johan83]

antek merci . et oui isc 6.46A pardon

panneaux http://www.sunpower.fr/cs/Satellite?...&ssbinary=true

regulateur http://www.batterie-solaire.com/regu...-80-c2x7945812

ranarama merci.pour le dissipateur c est ok .. en contact avec l air je peu le mettre sous le panneau y sera protégé je pense; du coup faut que je me renseigne pour trouver et brancher ce dissipateur.

alex.com merci. alors les diodes j ai découvert ça il y a 2 jours seulement. tu me parle de redresseur MOSFET j ai regardé vite fait mais sans trouver celui dont tu parles est ce que tu aurai un lien stp et est ce que c est bien ce model qui me conviendrai au mieux ??

[antek]

Le régulateur est donné pour fonctionner à +40°C et 145 V en entrée max.
Il devrait fonctionner avec 2 panneaux en série (130 V max).

Si tu veux mettre des diodes, avec schotky tu aura une dissipation de 2,6 W maxi.
Avec un mosfet on peut descendre à 0,4 W avec un circuit à fabriquer.
Globalement l'écart est négligeable, est-ce que ça vaut la peine (un circuit à fabriquer pour chaque panneau) ?

[johan83]

merci antek. effectivement j avais pas fais ce calcul.tu as raison 1 circuit a fabriquer par panneaux, je préfère le coté le plus pratique quitte a perdre 3W par panneau.

au début je voulais mettre 2 panneaux en série + 2 en série + 2 en série mais y a un vendeur qui me dit comme toi que c bon.

et y a un autre vendeur qui me dit que a -20°C la tension de chaque panneau va augmenter de 8V étant donné que la tension du panneau est donné pour une température de 25°C

65+8+65+8= 146

alors quand je dépasse les 145V du régulateur; est ce que il se met en sécurité et repart tous seul par la suite sans être endommager ??

ou est ce que le régulateur est foutu ??(c est ce que me dit ce même vendeur qui vend des boite de jonction a 300€).


alors les vendeurs cherchent il a vendre ou sont il réglo ?

[ranarama]

Salut. Arghh en relisant le msg #1 je me suis gouré j'avais pas vu que c t deux panneaux en série donc dans ce cas le courant max est le double = 12 A => c'est donc pas du 6 diodes + 6 dissipateurs de 10 K/W (ou 10 C/W) qu'il te faut mais bien 3 diodes + 3 dissipateurs de ??? K/W

En refaisant le calcul pour 2 panneaux en série par branche soit I=(6.5 * 2) A et Vf=1.26V :

Pd = Vf * I = (1.26 x 6.5) * 2 = 16,38 W

+25% par sécurité => Pd = 20,5 W

Avec Pd = (Tj-Tair) / RTHtotal , il vient :

RTHsa = RTHtotal - RTHjc - RTHcs = (175-60) / 20.5 - 2 - 0.5 = 5.6 - 2 - 0.5 = 3 K/W (ou 3 C/W)

( Vf, Tj, RTHjc & RTHcs pris dans la datasheet de la diode)

source : http://www.sonelec-musique.com/elect...ur_calcul.html

Il te faudra donc 3 diodes + 3 dissipateurs de 3 K/W

c'est facile à retenir

[johan83]

merci ranarama maintenant je saurai calculé la valeur d un dissipateur donc pour toi la diode choisi est bien la bonne ?

le Vrrm de 200V est suffisant ? pas besoin de prendre le model au dessus VS-12FR100 avec un Vrrm de 1000V ?

[johan83]

je viens de regarder sur le même site que la diode. donc des dissipateur de 3C/W y en a 9 allant de 3€ a 15€ pièce.

quelle doivent être mes critère de sélection ??

http://fr.farnell.com/webapp/wcs/sto...e&pf=210121541

[ranarama]

oui t'as raison en fait faut mm changer de modèle car la tienne c'est 12A donc ça va pas le faire decidemment...

http://fr.farnell.com/vishay-formerl...00v/dp/3939005

http://www.farnell.com/datasheets/3219.pdf

là on est peinard 25A max 400V max et en plus ça chauffe moins grace à Vf=0.9 V donc plus qu'à refaire le calcul (les équations demeurent comme tu l'as dit)

Pj : je te rerecalcule dans 3 minutes

[ranarama]

En refaisant le calcul pour 2 panneaux en série par branche soit I=(6.5 * 2) A et Vf=0.9V :

Pd = Vf * I = (0.9 x 6.5) * 2 = 11,7 W

+25% par sécurité => Pd = 14.6 W

Avec Pd = (Tj-Tair) / RTHtotal , il vient :

RTHsa = RTHtotal - RTHjc - RTHcs = (175-60) / 14.6 - 2 - 0.5 = 7.87 - 2 - 0.5 = 5 K/W (ou 5 C/W)

( Vf, Tj, RTHjc & RTHcs pris dans la datasheet de la diode)

source : http://www.sonelec-musique.com/elect...ur_calcul.html

Il te faudra donc 3 diodes + 3 dissipateurs de 5 K/W

On a fini par y arriver

[johan83]

yes merci ranarama pour tout tes calcule parce que j avoue que c était un peu du chinois pour moi lol.

et pour mon choix de dissipateur 5C/W ? y en a 9 different aussi.. par rapport a quoi je choisi?

http://http://fr.farnell.com/webapp/...e&pf=210121548

[ranarama]

De rien. C était aussi du chinois pour moi il ya peu

J'ajouterai que l'histoire de planquer les diodes sous les panneaux ça change tout je pense car ces calculs sont valable dans la situation ou le dissipateur est en contact avec l'air ambiant càd le cas ou la chaleur émise ne peut s'accumuler.
L'histoire de planquer les diodes sous les panneau la chaleur émise peut s'accumuler => j'imagine que la temp va monter (été + soleil) à + de 60°C qui est la temp max => les diodes seront en danger.

Pour le reste je n'en sais rien jamais utiliser de tel diodes, le mieux se serait de demander conseil au vendeur pour le dissipateur. il y a tel gratuit on dirait : Tél. 04 72 29 30 01

Autre question : n'y a t il pas des diodes déjà incorporé dans tes panneaux ? Ceci dit doubler la sécurité reste une très bonne idée vu le prix de ce genre de panneaux et par rapport à celui des diodes.

[Jeryko]

Bonsoir,

Quelques remarques

1) Il te faut des diodes Schottky. ( à défaut de mosfet)
La rapidité on s'en fiche.
La chute de tension sera 2 fois moindre et la puissance aussi (P = U*I), moins d'échauffement.

2) Tu fais erreur dans ton calcul.
Si tu mets 2 panneaux en série, le courant de l'ensemble reste le courant d'un seul panneau = 6,5 A max en CC.
C'est la tension qui est doublée.

3) N'hésite pas à prendre des diodes avec une marge de sécurité. (X3 ou X4 c'est le même prix, presque)
N'oublie pas que tu as un fusible de 20A !

4) Effectivement il suffit de 3 diodes.

Tu auras donc 3 séries en parallèle de de 2 panneaux ( 3 fois 6A = 18 A max et une tension de 110 V (2 x 54,7V)

[ranarama]

Oui c parfaitement exact Jeryko, en serie le courant reste à 6A j'ai donc fait nimp nawak je confirme au msg#8 11 et 12

c vraiment la chouma heureusement tlm est en vacances

d'accord avec les autres infos donées également er merci bcp pour avoir pris la peine de corriger

[JPL]

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[johan83]

ranarama merci et oui j ai déjà 3 petite diodes incorporées au panneau mais j ai lu qu elle ne servait que pour l utilisation du panneau seul. et a partir du moment ou on les met en parallèle y faut en rajouter entre les différentes jonctions.

jeryko merci. suite a tes remarques je m y perd un peu plus :

1= la diode choisi est bien une Schottky ?
2= 6.5A ok
3=j ai un fusible de 20A ok et tu me dit de prendre 3 ou 4 fois la taille en marge. c est a dire 6.5*3 ou 4 ? tout en restant en dessous de 20A c est ça ?
4=donc pour la tension en série c est le Vmp qu il faut doubler et non le Voc ? donc tu rejoins Antek en disant que c est ok pour 2 en séries ??

[antek]

1= la diode choisi est bien une Schottky ?
2= 6.5A ok
3=j ai un fusible de 20A ok et tu me dit de prendre 3 ou 4 fois la taille en marge. c est a dire 6.5*3 ou 4 ? tout en restant en dessous de 20A c est ça ?
4=donc pour la tension en série c est le Vmp qu il faut doubler et non le Voc ? donc tu rejoins Antek en disant que c est ok pour 2 en séries ??

1- oui, il y a moins de pertes et elles doivent supporter 6,5 A donc tu prends des 13 A minimum avec un radiateur (le tout à l'ombre)

Effectivement s'il y a dépassement de 145 V à -20°C il faut mettre les panneaux en série, donc 6 diodes.

3- le fusible est en sortie des 6 panneaux en // ? Si oui 50 A ou 60 A !
4- En principe c'est le Vmp mais en cas de disfonctionnement je ne sais pas ce qui se passera, donc je prendrais Voc.

[johan83]

antek ok maintenant j ai compris pour le choix des diodes et presque pour le radiateur (dissipateur)...

pour ton (3) le fusible c est Jeryko qui m en parle parcequ'il a du voir ça marqué sur la photo du panneau , mais je ne vois aucun fusible et je n ai pas trop compris ce passage

donc pour mon choix de série ou // y me reste a savoir si je prend le Vmp a 54.77V ou le Voc a 64.9V ? et surtout a savoir que se passe t il si le Pv dépasse les 145V du régulateur.

je suis conscient que je pose pas mal de question mais c est une grosse installation surtout financièrement et c est pourquoi je ne voudrai pas installer ça n importe comment.

merci de vos aide ...

[johan83]

après avoir relu la doc de mon régulateur je ne peux pas mettre 2 panneaux en série. cela l’endommagerais


donc je vais bien rester avec 6 panneaux en //

[ranarama]

Bjr. Sur les conseil de sir Jerycho j'ai trouvé cette diode Diode Schottky qui me semble convenir :

http://fr.farnell.com/vishay-semicon...50v/dp/9100750

Il y a deux diodes dans un boitier, faut les relier donc en // (en reliant les anodes entre elles, soit les broche 1 et 2) pour en faire une diode 30 A.

A I=6A ça devrait faire Vf=0.6 grosso modo d'après la doc, donc une chaleur émise réduite de 67% ce qui ne sera pas du luxe vu que tu comptes les "enfouir"

En refaisant le calcul pour 6 panneaux en // et I=6.5 A et Vf=0.6V :

Pd = Vf * I = 0.6 x 6.5 = 3.9W

+25% par sécurité => Pd = 4.88 W

Avec Pd = (Tj-Tair) / RTHtotal , il vient (j'ai choisit Tair = 80 °C pour tenir compte de l'enfouissement des diodes) :

RTHsa = RTHtotal - RTHjc - RTHcs = (175-80) / 4.88 - 1.1 - 0.24 = 18 K/W (ou 18 C/W)

( Vf, Tj, RTHjc & RTHcs pris dans la datasheet http://www.farnell.com/datasheets/1866774.pdf de la diode)

Il te faudra donc 6 diodes + 6 dissipateurs de 18 K/W (ou 18 C/W) voire moins (c encore mieux)

après avoir relu la doc de mon régulateur je ne peux pas mettre 2 panneaux en série. cela l’endommageraisPièce jointe 288486

Avec deux panneaux en série , le régu va voir que deux fois la tension Max (dans des conditions météo idéale)
Donc moins que 120V => c bon non ?

[johan83]

Ranarama dans la doc du régulateur y donnent un coef multiplicateur sur le Voc qui est de 64.9V sur mes panneaux

si je prend juste des température de -1° a - 10°C il me faut multiplier le Voc par 1.13. ce qui donne 64.9*1.13=73.337V que je multiplie par les 2 panneaux en série je trouve 146.674V donc la le régulateur se coupe d après la notice constructeur. alors avec des température de -11° a -20° ça ramène le tout a 151.866V et la j endommage le régulateur a 800€ .

pour le lien de la diode ? déjà merci de chercher et de calculer si je te comprend bien il y a deux diode dans le même boitier c est ca ?

Il te faudra donc 6 diodes + 6 dissipateurs de 18 K/W (ou 18 C/W) voire moins (c encore mieux)

quand tu dis "voire moins c est encore mieux; tu parle des 18C/W" ??

[antek]

Je conseille au vu de la doc de mettre les panneaux en //.

Pour les diodes de "ranarama" je ne sais pas comment il calcule le courant d'une diode lorsque les 2 sont en //.

Si elles font 15 A on peut utiliser 1 boîtier pour 2 panneaux.

[ranarama]

Oui 5K/W ou 17C/W c meilleur que 18C/W car ça permet de dissiper plus de puissance (Pd)
cela est du au fait que RTHtotal se trouve au dénominateur de la formule
Pd = (Tj-Tair) / RTHtotal


Merci pour l'explication et les calculs sur la doc du régulateur, je viens de comprendre ton calcul. Pour ce calcul tu as raison je pense ceci dit j'y mettrais tout de mm un bémol dans le sens ou cette tension max de 73.33 V est probablement une "petite" exagération commercial d'une part et également me semble impossible à attendre dans des conditions naturelles.

En effet l'hiver (de -1° a - 10°C) l’énergie solaire reçu est 5 à 10 fois faible qu'en été :
http://herve.silve.pagesperso-orange.fr/solaire

Alors qu'en été la chaleur dégrade fortement des performance des panneaux, tu remarqueras que la doc s’arrête à 20°C, et ne précise pas ce qui se passe ensuite

Donc tu ne peut jamais avoir à la fois énergie solaire max + temp. froide.

Ce raisonnement me fait penser que tes panneaux ne sortiront pas bcp plus de Vco=60 V et même sous l’auspice d'une conjonction des données qui seraient exceptionnelles : pollution de l'air, météo, température, position du soleil
En pratique ce qui correspondrait à une virée en Himalaya / Arctique en plein mois de juillet

Mais ce n'est que mon raisonnement théorique. Le mieux serait de faire des essais avec un voltmètre + ampèremètre sur l'entrée du régu avant de décider du montage // ou serie //

[Jeryko]

Bonjour,

1) Vop (tension à vide maxi) et Vmp
Tu peux considérer que c'est la même chose. Par mesure de sécurité prendre la tension maxi Vop.
(mais en fonctionnement normal cette tension ne sera jamais atteinte)

2) Je ne suis pas sûr à 100 % que les diodes soient utiles en fonctionnement normal.
Ça peut dépendre des panneaux. Beaucoup d'installations n'en ont pas !
En cas de défaut d'un panneau, c'est une autre histoire. Tout peut se produire.

Je n'ai pas d'expérience des panneaux comme les tiens.
J'ai déjà testé l'utilité d'une diode sur des petits panneaux chargeant une batterie 12V.
Sans diode, la batterie se décharge dans le panneaux mais "ça dépend" des panneaux.
Sur 3 panneaux testés, le courant allait de 5 mA à 35 mA.
La courbe est exponentielle fonction de la tension.
En résumé j'aimerais bien pouvoir faire des mesures sur tes panneaux.

3) As-tu une protection individuelle sur chacune des branches (fusibles) ?
Si j'ai bien compris tu ne mets plus 3 branches de 2 panneaux. Tu as donc 6 panneaux en parallèle.
Il te faut donc 6 diodes (une par panneau)
Concernant les diodes de redressement, ne pas hésiter à prendre VS-40FR20 (40A) au lieu de VS-12FR20 (12A trop juste)

Concernant les diodes Schottky : pas facile à trouver.
Je serais curieux de voir les diodes sur les coupleurs du commerce.
Voilà un type de diode qui devrait convenir mais je n'en suis pas sûr ?
VS-30CPQ150PBF c'est un peu juste. Je préfèrerais VS-40CPQ100
Mettre les 2 diodes du boîtier en parallèle pour réduire un peu la chute de tension et répartir le courant.
Ces diodes sont prévues en redressement travaillant alternativement, donc à 50% du temps.
(Même avec les 2 diodes en parallèle, le courant ne sera pas forcément bien équilibré.)

A+

[antek]

http://fr.farnell.com/vishay-semicon...d=700000043508
Il y en a d'autres !

[ranarama]

VS-30CPQ150PBF c'est un peu juste. Je préfèrerais VS-40CPQ100

Si l'on considère qu'un panneau ne pourra pas cracher plus de 6A (c'est le courant de court circuit), une diode de Imax= 30 A ne me parait pas "juste" ; au contraire j'avais plutôt penser que mon surdimensionner d'un facteur x5 était à la limite du délire

Mais si tu as de l’expérience dans le domaine (ce qui n'est pas mon cas) je veux bien te faire confiance. J'aurais juste aimer comprendre pourquoi 40A au lieu de 30A et pour un courant max de seulement 6A ??

Est-ce une question de vieillissement de la diode ?

D'accord sur le fait que ces diodes à 5€ ne servent probablement que de 2nde protection mais au vu du prix de l'installation (plusieurs milliers d'euros) moi j'en mettrais qd mm

Il me semble que VS-40CPQ100 ne conviendrait pas à un montage en serie car le Vr est 80V ou 100V. En revanche la dernière ref que j'ai choisi convient quelque soit le montage car Vr = 150V (hors question 30 A ou 40 A ?! )

[johan83]

ok ranarama merci mais je comprend ton raisonnement mais je ne vais pas prendre le risque "d une virée en Himalaya / Arctique en plein mois de juillet" lol

Antek 3)

Si j'ai bien compris tu ne mets plus 3 branches de 2 panneaux. Tu as donc 6 panneaux en parallèle.
Il te faut donc 6 diodes (une par panneau)

non plus de série de sur je veu pas prendre de risque comme je l expliquai a Ranarama. mais pour ce qui est de tirer les câbles des panneaux jusqu'au régulateur j aurai bien mis 3 branche de 2 panneaux en // sur le toit et tirer les câbles jusqu’au régulateur en 10mm² au lieu de 4mm² pour avoir 2 fois moins de câble a tirer tout en gardant un diamètre de câble conséquent.

que je tire 6 paires de câble ou 3 que j aurai mis en // en amont ne change rien au fait que je mette une diode par panneau...

En résumé j'aimerais bien pouvoir faire des mesures sur tes panneaux.

quels genre de test ? je peu peut être les faire si tu veux

Antek j ai bien compris le raisonnement et c est vrai qu il yen a plein d autre qui se ressemble + ou -.
mais celles a 3 broche avec deux a mettre en parallèle ne me déplaise pas

ps a l intérieur de mon panneau j en ai 3 comme ça qui se suivent

[johan83]

oui ranarama presque 4000€ tout compris donc effectivement je ne suis plus a 10 ou 15€/ panneaux pour diodes et dissipateurs. je veux just faire ce qui faut pour que cette installation perdure dans le temps et ceux malgré des exagérations de température..

donc j oubli la mise en série et j opte pour 6 diodes et 6 dissipateurs et les panneaux en //

et je me joint a toi pour la question a Jeryko

J'aurais juste aimer comprendre pourquoi 40A au lieu de 30A et pour un courant max de seulement 6A ??