Un MPPT,
en anglais Maximum Power Point Tracking est un principe permettant de
suivre, comme son nom l'indique, le point de puissance maximale d'un
générateur électrique non linéaire. Les systèmes MPPT sont généralement
associés avec les générateurs photovoltaïques ou encore avec les générateurs
éoliens. Il ne permet pas de recharger la batterie au-delà de 100%, mais
il peut la recharger beaucoup plus vite en optimisant les caractéristiques de
tension et de courant du module et de la batterie. En effet, pour diverses
raisons liées à la température, aux chutes de tensions dans les câbles électriques,
...
Les modules photovoltaïques sont
toujours conçus avec une tension supérieure à ce qui serait nécessaire.
Autrement dit, un module sensé produire du 12V produira en réalité 17V voir
plus. De même, la tension d'une batterie n'est pas constante. Elle oscille
entre 11,4V quand la batterie est déchargée, et monte à 13,2V une fois
rechargée. La tension des deux appareils n'est jamais identique, et c'est la
batterie qui impose la sienne au reste du système. Quand elle déchargée, le
module est donc « obligé » de produire 11,4V et dans tous les cas, il
ne dépassera pas 13,2V. Malheureusement, pour qu'un module de 100Wc produise
100W, la tension du courant qu'il produit doit être de 17V.
Prenons pour exemple un module
photovoltaïque 12V 100W VICTRON Blue Solar dont la fiche technique nous
indique que le courant de service est de 5.56 A avec une tension de 18 Volts.
Pour vérifier la puissance du module, il suffit de multiplier la tension par le
courant : 5,56A x 18 V = 100,08W. Le module va recharger une batterie
dont la tension ne dépassera pas 13,2V. Étant donné que leur tension doive être
identique, le module va réduire sa tension de fonctionnement, ce qui va réduire
également sa puissance ; 5,56A x 13,2V = 73,39W. Il y a donc une
différence de 26.61W entre la réalité et les données du constructeur.
Un régulateur conventionnel se contente
de connecter directement le module à la batterie, sans se soucier des pertes
dues à la différence de tension. En revanche, le régulateur MPPT va transformer
les caractéristiques du courant pour que le module puisse produire un maximum
de puissance, tout en respectant les contraintes de la batterie. C’est en
quelque sorte un convertisseur qui va absorber le maximum du module (c'est à dire
100W avec 18V) et qui fournira en sortie la même puissance mais sous une
tension réduite et un courant plus élevé. Il va « convertir » la
tension en intensité afin de maintenir le maximum de puissance.
Dans notre exemple précédent, le
régulateur MPPT va donc absorber les 100W du module avec une tension de 18V
mais il va la réduire pour que le courant de sortie ne soit plus qu'à 13,2V. En
contrepartie, l'intensité va passer de 5,56 à 7,57A afin que l'on ait toujours
nos 100W (7,57A x 13,2V = 100W). Si la batterie est déchargée, le courant
augmentera même jusqu'à 8,77A (8,77A x 11,4V = 100W). En conclusion, même si le
régulateur MPPT ne permet pas d'obtenir les 100W car son rendement est
d'environ 95%, il permet malgré tout d'augmenter la vitesse de la recharge
d'environ 30%, dans n'importe quelle condition climatique.
Le régulateur MPPT coûte en général
beaucoup plus cher qu'un régulateur standard. C'est pour cette raison que son
utilisation n'est pas généralisée, et qu'il n'est pas recommandé pour les petites
installations (les pertes ne sont pas assez importantes).
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