Phénomène du courant-retour en présence de chaînes en parallèle
Le phénomène de courant retour se produit lorsque deux modules différents (ou chaînes de modules différentes) sont connectés en parallèle.
Deux effets notables peuvent se produire :
La diminution du courant ne pose à priori pas de problème vu que les deux modules sont connectés en parallèle : la puissance du module ombragée diminue mais n’affecte pas la puissance du module non-ombragé.
Par contre, la diminution de la tension du module ombragé va affecter la tension du module non-ombragé. En effet, la tension U se cale sur la plus petite tension, c’est-à -dire celle du module ombragé. De ce fait, on assiste non-seulement à une perte de puissance du module ombragée (ce qui est normal) mais aussi à une diminution de la puissance du module non-ombragé (ce qui est préjudiciable).
Au-delà de la perte de puissance, il peut se produire une inversion du courant dans le module ombragé : c’est ce qu’on appelle un courant retour. Ce courant retour peut endommager le module lorsqu’il devient trop important. Généralement, la valeur maximale tolérée du courant retour est de 2 fois le courant de court-circuit du module (2×Icc).
Afin de protéger les modules contre les courants retours, il existe deux solutions :
Deux effets notables peuvent se produire :
- Perte de puissance
- Endommagement du module
Modules en fonctionnement normal
En fonctionnement normal, c’est-à -dire lorsque les deux modules en parallèle sont équivalents, le courant traversant chacune des deux branches vaut : I1= I2=6 A. Evidemment, la tension aux bornes des deux modules connectés en parallèle est la même :Modules ombragés
Lorsqu’ un des deux modules est ombragé, son courant et sa tension diminue.La diminution du courant ne pose à priori pas de problème vu que les deux modules sont connectés en parallèle : la puissance du module ombragée diminue mais n’affecte pas la puissance du module non-ombragé.
Par contre, la diminution de la tension du module ombragé va affecter la tension du module non-ombragé. En effet, la tension U se cale sur la plus petite tension, c’est-à -dire celle du module ombragé. De ce fait, on assiste non-seulement à une perte de puissance du module ombragée (ce qui est normal) mais aussi à une diminution de la puissance du module non-ombragé (ce qui est préjudiciable).
Au-delà de la perte de puissance, il peut se produire une inversion du courant dans le module ombragé : c’est ce qu’on appelle un courant retour. Ce courant retour peut endommager le module lorsqu’il devient trop important. Généralement, la valeur maximale tolérée du courant retour est de 2 fois le courant de court-circuit du module (2×Icc).
Afin de protéger les modules contre les courants retours, il existe deux solutions :
-
Installer des diodes au niveau de chaque chaînes afin d’empêcher le courant de circuler en sens inverse :
Ces diodes sont appelées des diodes de découplage. Ce procédé coûte cher et induit des chutes de tension singulière au niveau des diodes.
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Installer des fusibles calibrer à 2×Icc :
Ces fusibles n’empêchent pas les courants retours mais fondent dès qu’ils dépassent la valeur limite, empêchant ainsi la détérioration des modules. Cette solution est beaucoup moins onéreuse que les diodes. Elle est ainsi préférée par les concepteurs d’installations photovoltaïques.
Du coup, la puissance développée par ce module est 1×25 = 25 W (au lieu de 180 W).
Le courant du module non-ombragé est très peu affecté mais sa tension est égale à la tension du module ombragée, c’est-à -dire 25 V.
Du coup, la puissance développée par ce module est 6×25 = 150 W (au lieu de 180 W).