Les onduleurs photovoltaïques sont soumis à des normes techniques strictes, comme les onduleurs classiques. Pour être considéré comme un produit qualifié, tout onduleur doit respecter les critères techniques suivants.
1. Stabilité de la tension de sortie
Dans un système photovoltaïque, l'énergie électrique produite par la cellule solaire est d'abord stockée par la batterie, puis convertie en courant alternatif de 220 V ou 380 V par l'onduleur. Cependant, la batterie est soumise à ses propres charges et décharges, et sa tension de sortie varie considérablement. Par exemple, pour une batterie de 12 V nominale, sa tension peut varier entre 10,8 et 14,4 V (un dépassement de cette plage peut endommager la batterie). Pour un onduleur homologué, lorsque la tension d'entrée varie dans cette plage, la variation de la tension de sortie en régime permanent ne doit pas dépasser ± 5 % de la valeur nominale, et en cas de variation soudaine de la charge, l'écart de tension de sortie ne doit pas dépasser ± 10 % de la valeur nominale.
2. Distorsion de la forme d'onde de la tension de sortie
Pour les onduleurs sinusoïdaux, la distorsion d'onde maximale admissible (ou teneur en harmoniques) doit être spécifiée. Généralement exprimée comme la distorsion totale de la tension de sortie, sa valeur ne doit pas dépasser 5 % (10 % pour une sortie monophasée). Étant donné que le courant harmonique d'ordre élevé produit par l'onduleur génère des pertes supplémentaires, telles que des courants de Foucault, sur la charge inductive, une distorsion d'onde trop importante peut entraîner un échauffement important des composants de la charge, ce qui nuit à la sécurité des équipements électriques et affecte gravement l'efficacité du système.
3. Fréquence de sortie nominale
Pour les charges incluant des moteurs, comme les machines à laver, les réfrigérateurs, etc., la fréquence optimale du moteur étant de 50 Hz, une fréquence trop élevée ou trop basse entraînera un échauffement de l'équipement et réduira l'efficacité et la durée de vie du système. La fréquence de sortie doit être relativement stable, généralement la fréquence du réseau de 50 Hz, et son écart doit être de ± 1 % dans des conditions de fonctionnement normales.
4. Facteur de puissance de charge
Caractériser la capacité de l'onduleur à supporter des charges inductives ou capacitives. Le facteur de puissance de charge d'un onduleur sinusoïdal est compris entre 0,7 et 0,9, et sa valeur nominale est de 0,9. Pour une certaine puissance de charge, un faible facteur de puissance de l'onduleur augmente sa capacité requise, ce qui accroît le coût et la puissance apparente du circuit CA du système photovoltaïque. L'augmentation du courant entraîne inévitablement une augmentation des pertes et une diminution du rendement du système.
5. Efficacité de l'onduleur
Le rendement d'un onduleur correspond au rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée dans des conditions de fonctionnement spécifiées, exprimé en pourcentage. En général, le rendement nominal d'un onduleur photovoltaïque correspond à une charge ohmique pure, inférieure à 80 % de la charge. Compte tenu du coût global élevé d'un système photovoltaïque, il convient d'optimiser son rendement, de réduire son coût et d'en améliorer la rentabilité. Actuellement, le rendement nominal des onduleurs classiques se situe entre 80 % et 95 %, tandis que celui des onduleurs de faible puissance ne doit pas être inférieur à 85 %. Lors de la conception d'un système photovoltaïque, il convient non seulement de sélectionner des onduleurs à haut rendement, mais aussi de configurer le système de manière à ce que la charge photovoltaïque fonctionne le plus près possible de son point de rendement optimal.
6. Courant de sortie nominal (ou capacité de sortie nominale)
Indique le courant de sortie nominal de l'onduleur dans la plage de facteur de puissance de charge spécifiée. Certains onduleurs indiquent la capacité de sortie nominale, exprimée en VA ou en kVA. La capacité nominale de l'onduleur est obtenue lorsque le facteur de puissance de sortie est égal à 1 (charge résistive pure). La tension de sortie nominale est le produit du courant de sortie nominal.
7. Mesures de protection
Un onduleur avec d'excellentes performances doit également disposer de fonctions de protection complètes ou de mesures pour faire face à diverses conditions anormales lors de l'utilisation réelle, afin que l'onduleur lui-même et les autres composants du système ne soient pas endommagés.
(1) Titulaire de la police d'assurance sous-tension d'entrée :
Lorsque la tension d'entrée est inférieure à 85 % de la tension nominale, l'onduleur doit être doté d'une protection et d'un affichage.
(2) Compte d'assurance contre les surtensions d'entrée :
Lorsque la tension d'entrée est supérieure à 130 % de la tension nominale, l'onduleur doit être doté d'une protection et d'un affichage.
(3) Protection contre les surintensités :
La protection contre les surintensités de l'onduleur doit pouvoir intervenir rapidement en cas de court-circuit de la charge ou de dépassement du courant admissible, afin d'éviter tout dommage dû à une surintensité. Lorsque le courant de fonctionnement dépasse 150 % de la valeur nominale, l'onduleur doit pouvoir se protéger automatiquement.
(4) Garantie de court-circuit de sortie
Le temps d'action de la protection contre les courts-circuits de l'onduleur ne doit pas dépasser 0,5 s.
(5) Protection contre l'inversion de polarité d'entrée :
Lorsque les pôles positifs et négatifs des bornes d'entrée sont inversés, l'onduleur doit avoir une fonction de protection et un affichage.
(6) Protection contre la foudre :
L'onduleur doit être équipé d'une protection contre la foudre.
(7) Protection contre la surchauffe, etc.
De plus, pour les onduleurs sans mesures de stabilisation de tension, l'onduleur doit également disposer de mesures de protection contre les surtensions de sortie pour protéger la charge contre les dommages causés par les surtensions.
8. Caractéristiques de départ
Caractériser la capacité de l'onduleur à démarrer sous charge et ses performances en fonctionnement dynamique. Le démarrage fiable de l'onduleur sous charge nominale doit être garanti.
9. bruit
Les transformateurs, les inductances de filtrage, les interrupteurs électromagnétiques et les ventilateurs des équipements électroniques de puissance génèrent tous du bruit. En fonctionnement normal, le bruit de l'onduleur ne doit pas dépasser 80 dB, et celui d'un petit onduleur ne doit pas dépasser 65 dB.
Date de publication : 08/02/2022
