III.8 Gestion du système d'énergie
III.8.1 Principe de gestion du système
d'énergie
Pour obtenir un rendement maximum de l'installation hybride,
il est nécessaire de mettre en place une gestion des transferts
d'énergie qui optimise le fonctionnement de chacun des composants du
système tout en garantissant le respect de leur plage de
fonctionnement.
L'élément situé au coeur des transferts
d'énergie est la batterie d'accumulateurs, qui est aussi le composant le
plus vulnérable [13]. La gestion est donc basée
sur la connaissance de l'état de charge des accumulateurs, qui devient
dès lors contrôlable. Le rôle de la gestion est alors le
suivant :
- protéger les accumulateurs des surcharges tout en
essayant de récupérer le maximum d'énergie du
générateur.
- protéger les accumulateurs des décharges trop
profondes, tout en couvrant au maximum la demande en énergie s'il n'y a
pas de générateur d'appoint pour assurer cette couverture.
Pour ce faire, la démarche la plus adaptée
semble être la suivante:
- si l'état de charge est moyen: le
générateur renouvelable doit délivrer le maximum
d'énergie au système qui assure de son côté la
couverture de la demande énergétique.
- si l'état de charge est supérieur à
80%: la difficulté de connaître précisément
l'état de charge impose qu'à partir de ce seuil des
précautions sont prises pour protéger la batterie. Nous avons le
choix à ce stade entre deux possibilités:
Ø La connexion complète du
générateur renouvelable,
Ø Une réduction de la production du
générateur renouvelable pour conserver par exemple une
production d'énergie équivalente à la consommation des
charges dites prioritaires, ou pour conserver une production suffisamment
faible pour ne faire courir aucun risque aux accumulateurs.
- si l'état de charge atteint 100%: pour éviter
tout risque et même si le courant de charge est faible, le
générateur photovoltaïque est entièrement
déconnecté.
- si l'état de charge atteint le bas de l'intervalle,
en générale 40% d'état de charge [13]: le
générateur d'appoint (groupe électrogène) est
chargé de suppléer au stockage.
Tous ces seuils d'états de charge sont doublés
pour éviter des battements intempestifs. Dans le cas du seuil bas, le
seuil de reconnexion de la charge est relevé de manière à
assurer une certaine recharge du stockage.
III.8.2 Configuration matérielle et logicielle du
système de gestion
Tous les équipements permettant la gestion du
système hybride sont logés dans des armoires électriques
où l'on retrouve :
- un matériel de mesure perfectionné,
constitué entre autre des éléments permettant la gestion
de la commutation de commande, l'électronique de puissance, les
batteries et régulateur solaire, etc ;
- un logiciel de surveillance et de commande centralisé
ainsi qu'une charge électronique permettent le relevé de
caractéristiques et de données du système. L'état
du système et des données peut donc être visualisé,
on-line, depuis le PC. Le flux d'énergie entre les différents
composants du système est visualisé de façon claire. Le
courant, la tension, le débit de production et d'autres grandeurs sont
visualisés en temps réel ;
- les caractéristiques des composants inclus peuvent
être adaptées aux besoins spécifiques.
La figure ci-dessous présente une armoire
électrique pour système hybride :
Figure 4 : Outils de gestion
d'énergie d'un système hybride
Source : New Energy Lab
| 
