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Nouveaux produits

La technologie innovante de STMicroelectronics récupère les pertes d’énergie liées aux variations de production des panneaux solaires

Publication: Août 2010

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La solution mono-circuit de recherche distribuée du point de puissance maximum optimisera les dimensions, le coût et la fiabilité des circuits électroniques conçus pour augmenter le rendement énergétique...
 

STMicroelectronics, l’un des premiers fabricants mondiaux de semi-conducteurs permettant d’économiser de l’énergie, annonce le premier circuit intégré du marché combinant des fonctions d’optimisation et de conversion de puissance pour les générateurs solaires. Cette innovation de ST permettra aux installations multi-panneaux, depuis les systèmes montés sur les toits des habitations jusqu’à celles de plus grande envergure, de produire davantage d’énergie moyennant un coût par watt moins élevé.

Grâce au nouveau circuit SPV1020 de ST, la technologie de recherche du point de puissance maximum (MPPT, Maximum Power-Point Tracking) peut être appliquée individuellement à chaque panneau. Cette technologie règle automatiquement le circuit de sortie d’un générateur solaire afin de compenser les fluctuations de puissance provoquées par les variations de l’intensité solaire, le phénomène d’ombre, les changements de température, l’hétérogénéité des panneaux ou leur vieillissement. Sans la technologie MPPT, l’énergie produite par un panneau solaire peut chuter de 10 à 20 % même si un faible pourcentage de sa surface est à l’ombre. Cette réduction disproportionnée peut avoir une influence sur le choix du site ou peut conduire à utiliser un dispositif de moindres dimensions afin d’éviter ce phénomène d’ombre. Dans certain cas, cela peut compromettre la viabilité du projet.

Le SPV1020 utilise la technologie de recherche MPTT distribuée (DMPPT) qui agit sur chaque panneau séparément, contrairement à l’approche centralisée MPPT qui applique la « meilleure » compensation à l’ensemble des panneaux du dispositif. La technologie DMPPT est la technique la plus prometteuse pour améliorer la productivité énergétique des systèmes photovoltaïques, car elle maximise l’énergie extraite de chaque panneau, indépendamment des performances des modules adjacents et même en cas de défaillance d’un module. La mise en oeuvre de la technologie DMPPT nécessite généralement un réseau de composants discrets pour chaque panneau du réseau. Le SPV1020 remplace ce réseau par un unique circuit intégré et intègre également le convertisseur continu-continu chargé d’élever la basse tension produite en sortie du panneau en une tension continue plus élevée, à partir de laquelle est produite la puissance en courant alternatif de qualité « secteur ». En associant la technologie MPPT et le convertisseur continucontinu, le SPV1020 simplifie de façon significative la conception et réduit le nombre de composants, ce qui fait que l’utilisation de la technologie DMPPT est plus économique pour les générateurs solaires en couvrant une gamme complète de puissances et de prix.

ST a intégré toutes les fonctions requises dans un circuit monolithique réalisé dans sa technologie de fabrication Multi-Power BCD8 avancée en traits de 0,18 microns. La filière BCD8 permet de combiner les fonctions analogiques et de puissance destinées au convertisseur continu-continu sur le même circuit que la logique numérique chargée d’exécuter l’algorithme MPPT. Cette technologie permet de réaliser une solution plus compacte, plus fiable et qui dure plus longtemps que les technologies alternatives basées sur des composants discrets. Ce circuit intégré s’appuie sur une architecture de convertisseur continu-continu avancée qui réduit le nombre de composants passifs externes nécessaires, ainsi que leur dimension requise.

« Pour produire de l’énergie à un coût compétitif à partir de sources renouvelables, il est essentiel de maximiser l’efficacité et la fiabilité », déclare Pietro Menniti, Directeur général de la division Industrial & Power Conversion de ST. « Le développement de produits innovants tels que le SPV1020 qui associe la technologie MPPT et le circuit de conversion de puissance sur une seule et unique puce, renforcera la position de ST à la pointe de l’industrialisation des technologies utilisées pour produire des énergies renouvelables »

Principales caractéristiques du SPV1020

- Diodes de blocage (cut-off) et de dérivation (bypass) intégrées au convertisseur continu-continu,

- Entièrement compatible avec les onduleurs continualternatif les plus courants,

- Permet d’ajuster la tension de sortie séparément sur chaque panneau,

- La plage étroite de tension de sortie améliore les performances de l’onduleur,

- Réduit les surtensions lors de la déconnexion du bus en courant continu.

Le SPV1020 est disponible en boîtier PowerSSO à 36 broches (PSSO-36). Des échantillons et des kits d’évaluation sont disponibles immédiatement, la fabrication en volume étant prévue pour novembre 2010 à un prix unitaire estimé à 5 dollars pour un minimum de 1000 pièces. Des options tarifaires sont disponibles pour des quantités plus importantes.

http://www.st.com

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