Pilotage d'un Buck-Boost - PWM ou MPPT ?

[invitea816efe4]

Bonjour à tous,

Je travaille en ce moment sur un panneau photovoltaïque directement relié à une batterie NimH par l'intermédiaire d'un buck-boost. Je précise que j'effectue un travail de simulation sur Simulink.
Je suis bien conscient que mon Buck-Boost doit être piloté, cependant je n'arrive pas à savoir si le mieux est d'utiliser un PWM ou un MPPT sachant qu'ils ont tous les deux la fonctionnalité de créer un rapport cyclique afin de piloter mon convertisseur.

Je vous remercie par avance de vos conseils
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[invite5637435c]

Bonsoir,

je ne suis pas certain d'avoir bien compris ta question.

Le MPPT est une appellation pour désigner une technique de recherche du point de puissance maximum.
Le PWM désigne une modulation du rapport cyclique d'un signal périodique.

Un MPPT nécessite un PWM pour piloter et asservir son étage de découpage.
Donc ta question reste curieuse pour moi, je n'en comprends pas le sens...

[invitea816efe4]

Bonjour et merci pour la rapidité de ta réponse !!!

Que je clarifie un peu plus ma pensée:

- Ce que j'entends lorsque je dis "qu'est ce qui est le mieux" c'est que au travers de mes recherches sur la question, on parle souvent soit de régulateur PWM ou soit de régulateur MPPT.

Ce que j'ai donc cru comprendre:

Régulateur PWM: un simple module PWM, alimenté par un PV, qui va venir piloter mon montage buck-boost par l'intermédiaire d'une boucle de régulation modifiant le rapport cyclique, ce qui permet au montage de s'aligner sur les valeurs de consigne établies

Régulateur MPPT: un module se positionnant sur le point de puissance maximale (le bon couple tension/courant) et après avoir appliqué un algorithme (perturb and observe dans notre cas) la valeur de la tension du panneau va être ajustée (augmentée ou diminuée) par l'ajustement du rapport cyclique pilotant le montage buck-boost.

Je suis bien conscient que finalement dans les "deux cas", le montage buck-boost est piloté par un pwm, mais je comprends que le pwm n'est pas "réalisé" de la même manière dans les deux configurations évoquées précédemment.

Cette question s'inscrit dans le projet suivant: notre panneau photovoltaïque est un petit panneau (20W) qui se doit de charger une batterie par l'intermédiaire de notre montage buck-boost. Par cette question sur ce forum, nous essayons de connaître le meilleur moyen de piloter notre Buck-boost.

Nous avons compris de nos recherches que la méthode mppt garantissait un meilleur rendement, cependant, nous ne sommes pas convaincu de la pertinence d'un mppt au regard de la petite taille de note panneau.

Il est vrai que la précision des mots employés est très importante ici, j'espère avoir été un peu plus clair.

Merci beaucoup !!!!

[invite5637435c]

Quand on a un PV de faible puissance on essaye d'en tirer le plus d'efficacité, donc le MPPT est incontournable.
Après il y a ce que tu peux lire ici ou là sur le net avec plus ou moins de pertinence ou de clarté sur ce sujet à la mode mais pourtant très ancien et pas toujours bien compris.
Il y a toujours un gros décalage entre ce que les gens découvrent aujourd'hui et ce qui se faisait il y a des décennies, notamment en conversion d'énergie.

Utiliser un PWM avec une régulation est un premier pas, puisque asservir U en fonction de I c'est contrôler une puissance.
Le MPPT va adapter la puissance transmise à la charge de sortie en fonction de la puissance disponible à l'entrée.
D'où les différentes stratégies possibles pour déduire et prédire l'état de l'entrée avec la meilleure réactivité.

Dans les MPPT modernes ont va utiliser différents modes pour obtenir une consommation minimale selon la puissance à transmettre.
Par exemple en agissant sur la fréquence ou en utilisant des modes pulsés ou encore des modes résonants à très hauts rendements.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea816efe4]

D'accord je vois un peu mieux.

Justement on touche du doigt ce que je recherche, j'aimerai être en moyen de me convaincre d'utiliser un mppt.

Un moyen pourrait être de mener une "étude comparative", j'aimerai être capable de calculer le gain énergétique procuré par l'utilisation d'un mppt comparé à ce qu'il va consommer pour fonctionner.

Mais je ne vois pas comment comparer les "deux types de régulateurs" que j'évoquais précédemment.

[invite5637435c]

Je ne suis pas sur d'avoir bien compris ta question en fait.

La consommation de fonctionnement est un problème différent et dépend comme je l'ai dit plus haut de la topologie adoptée pour le DC/DC.
On ne peut pas comparer une stratégie (MPPT) avec une simple fonction (PWM).

[bobflux]

Les deux types de régulateurs ont en commun le convertisseur à découpage, la seule différence est le pilotage (idiot, ou intelligent dans le cas d'un MPPT).

Il y a aussi l'option "pas de convertisseur DCDC" bien sûr.

Qu'il soit implémenté en dur ou bien en soft dans un uC basse consommation, ton algorithme de pilotage consommera très peu d'énergie, par contre il consommera du temps de mise au point !....

C'est une question de coût en fait. Je dirais que si tu fabriques une calculette solaire avec un PV qui va délivrer 100µA, alors il sera moins cher de surdimensionner le panneau que d'utiliser un algorithme de contrôle évolué.

Si tu veux 10W, le choix dépendra de si tu en fabriques un seul (donc le temps passé à mettre au point un algo intelligent n'est pas rentable versus un panneau à quelques euros plus cher) ou bien si tu en fabriques en quantité industrielle.

Pour des puissances plus élevées, le calcul se fait de la même manière.

Ah oui. Pourquoi un buck-boost ? Si tu choisis bien la tension du panneau et des batteries, un buck suffira...

[polo974]

J'allais dire la même chose (avant de lire le bout du fil):

...
Ah oui. Pourquoi un buck-boost ? Si tu choisis bien la tension du panneau et des batteries, un buck suffira...

J'ajouterais juste "ou un boost"...

Ton panneau donne le meilleur de lui même dans des conditions de tension qui varient avec le courant (mesurable), la température (mesurable), l'âge du capitaine (plus dur à mesurer), ...
Bref, si tu mesures 2 ou 3 paramètres pour coller à une courbe théorique, mais qu'en fait dans la pratique, ton panneau n'est pas celui annoncé dans la plaquette pub, tu ne tirera pas le meilleurs de ce dernier.
Donc comme en artillerie: un coup court, un coup long et on met le paquet sur la cible, puis on recommence (comme quoi, le MPPT, c'est vieux comme la catapulte) ...

[invite5637435c]

Ah oui. Pourquoi un buck-boost ? Si tu choisis bien la tension du panneau et des batteries, un buck suffira...

Non pas du tout.

Déjà il existe des circuits tout fait pour les petites puissances, nul besoin de développer des algorithmes qui existe déjà tout fait dans ces puces.
Et on ne surdimensionne pas, surtout des PV, quand on fabrique par plusieurs dizaines de milliers.

Un buck-boost parce qu'un PV n'est pas un générateur de tension.

Et dans une calculette il s'agit de PV amorphes, je ne crois pas que ce soit le sujet ici.

[invite5637435c]

Voici quelques exemples de circuit tout fait:

http://www.linear.com/product/LT8490

http://www.linear.com/product/LT3652

Pour les petites puissances:

http://www.ti.com/lit/an/slua632/slua632.pdf

http://www.st.com/content/ccc/resour...CD00292052.pdf