Published February 3, 2010 | Version v1
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Photovoltaic power system with hybrid storage for energy-independent housing

Description

With the oil crisis announced in recent years, the use of alternative energy is experiencing strong growth, among them; photovoltaic energy is a promising technology in terms of supply security and environmental preservation. However, it has two main disadvantages: the production of energy is not continuous and the voltage across the PV panels heavily depends on the connected load. Through our research, we propose an autonomous photovoltaic system with storage to reduce the constraints mentioned above. On one hand, an auto-adaptive MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm allows photovoltaic panels to operate according to their optimal tension, thus providing maximum power. On the other hand, the storage device has been optimized: supercapacitors are added to lead-acid batteries to obtain a hybrid storage unit. Thus, supercapacitors perform a 'power' function by facing power peaks, and batteries, an 'energy' function. The addition of supercapacitors preserves the batteries by avoiding deep discharge. Finally, an effective overall management allows the system to provide optimal performance. (author)

Abstract (French)

Avec la crise petroliere annoncee depuis quelques annees deja, le recours aux energies alternatives connait une forte expansion; parmi elles, l'energie photovoltaique est une technologie prometteuse en termes de securite d'approvisionnement et de preservation de l'environnement. Neanmoins, elle presente deux principaux inconvenients: la production d'energie n'est pas continue et la tension aux bornes des panneaux depend fortement de la charge connectee. A travers nos travaux de recherche, nous proposons un systeme photovoltaique autonome avec stockage permettant de reduire les contraintes citees plus haut. D'une part, un algorithme MPPT (Maximum Power Point Tracking) auto-adaptatif permet aux panneaux photovoltaiques de fonctionner suivant leur tension optimale, fournissant ainsi le maximum de puissance. D'autre part, l'unite de stockage d'electricite a ete optimisee: en plus des batteries au plomb conventionnellement utilisees, des supercapacites ont ete ajoutees en vue d'obtenir une unite hybride de stockage. Ainsi, les supercapacites remplissent une fonction 'puissance' en faisant face aux pics de puissance, et les batteries la fonction 'energie'. L'ajout des supercapacites permet ainsi de mieux preserver les batteries en leur evitant de profondes decharges. Enfin, une gestion globale efficace permet au systeme de fournir un rendement optimal. (auteur)

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Original title (French)
Systeme d'alimentation photovoltaique avec stockage hybride pour l'habitat energetiquement autonome

Publishing Information

Imprint Pagination
150 p.
Report number
FRNC-TH--13016

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Notes
59 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses