Fonctionnement des diodes bypass pour contrer un hot spot.
Un panneau solaire est composé d' un branchement de cellules photovoltaïques en série.
comme dans tout branchement en série c'est la tension V qui s'additionne, l'intensité A ne bouge pas en sachant que c'est l'intensité la plus basse du branchement en série qui compte.
Caractéristiques d'un panneau (pris au hasard) pour illustrer l'article:
Tension en circuit ouvert (Voc) 21,6 V
Tension à puissance optimale (Vmp) 18 V
Courant de court-circuit (Isc) 4,88 A
Courant à puissance optimale (Imp) 4,44 A
Puissance maximale (Pmax) 80 Wp
1) Fonctionnement dans des conditions optimales.
2) Fonctionnement avec un masque (ombre sur le panneau).
Sur ce panneau avec une seule cellule ombragée, il y a une perte générale de puissance par sous irradiation de la cellule en question, ce qui signifie une diminution de courant (intensité) de la cellule ombragée.
Comme nous savons que c'est l'intensité la plus faible qui prime sur toutes les autres, c'est une perte de puissance générale. P= UxI
Nous avions un courant à puissance optimale (Imp) de 4,44 A, si cette cellule descend par exemple à 2 A, nous obtiendrons en puissance 2 x 18 V soit 36 W.
La cellule ombragée bloquera l'intensité Imp traversant toutes les autres cellules, la tension à ses bornes augmente d’où apparition d’une surchauffe et le risque d'endommagement de la cellule et du panneau.
La cellule ira vers:
- Vpm = Voc
3) Fonctionnement avec diodes bypass.
Les diodes sont dans un boitier au dos des panneaux, il peut y en avoir de 2 jusqu'à 5 suivant les fabricants et le nombre de cellules, elles englobent une série ou plusieurs séries de cellules.
Leur fonctionnement consiste à isoler et donc à ne plus laisser passer le courant dans la série de cellules ombragées.
Dans ce cas de figure la diode bypass isole le sous réseau ombragé et le reste des cellules fournissent leur pleine puissance sans qu'il y ait le phénomène hot-spot.
Champ de panneaux solaire.
Alors que les diodes bypass sont utilisée à l'intérieur d'un module pour compenser l'effet d'autopolarisation inverse , le même phénomène peut être observé, entre les modules eux-même, lorsque un champ est constitué de modules en strings parallèles.
Les diodes de blocage évitent que le flux de courant soit inversé entre les strings de panneaux reliés en parallèle, quand il y a un ombrage sur l'un d'entre eux.
Système sur site isolé
Les diodes de blocage empêchent le déchargement de la batterie à travers les panneaux photovoltaïques en l'absence de lumière solaire.
