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Calculateur

Panneaux en série et régulateur MPPT

Nombre de panneaux par chaîne selon la tension et la plage MPPT. Reprenez les valeurs des fiches techniques du panneau et du régulateur. Exemple : panneau monocristallin de 550 Wc, régulateur 150 V et 60 A sur batterie 48 V.

Vos données

Wc
V
V
A
%/°C
%/°C
Approximation usuelle pour Vmp.
°C
Matin d'harmattan : 10 à 15 °C.
°C
Air maximal + 25 à 30 °C.
V
A
V
V
A
Valeurs d'exemple
Configuration possible 2 panneaux en série

Jusqu'à 2 chaînes en parallèle ; 4 panneaux suffisent à exploiter le régulateur.

Voc par grand froid51,6 V
Vmp au plus chaud35 V
Vmp au plus froid43,7 V
Puissance du régulateur2 880 W
Champ maximal câblable2 200 Wc
FormuleNmax = ⌊Vmax / Voc(Tmin)⌋  ·  Nmin = ⌈VMPPT,min / Vmp(Tcellule)⌉  ·  N// = ⌊Imax / (1,25 × Isc)⌋

Le calcul, étape par étape

  1. Voc au plus froid (10 °C) : 49,5 × (1 + (−0,0028) × (10 − 25)) = 51,6 V
  2. Modules en série au maximum : 150 / 51,6 = 2,91 → 2 ; plage MPPT : 145 / 43,7 → 3
  3. Vmp au plus chaud (cellule à 70 °C) : 41,5 × (1 + (−0,0035) × (70 − 25)) = 35 V ; au moins 60 / 35 → 2 module(s) en série
  4. Branches en parallèle : 50 A / (13,9 A × 1,25) = 2,88 → 2
  5. Puissance que le régulateur peut délivrer : 60 A × 48 V = 2 880 W ; champ maximal câblable : 2 200 Wc
  • La tension à vide par grand froid est celle qui détruit un régulateur : ne jamais dépasser sa tension PV maximale.

Hypothèses

  • Voc(T) = Voc × (1 + β × (T − 25)), β étant le coefficient de Voc ; au lever du jour, la cellule est à la température de l'air.
  • Vmp(T) approchée avec le coefficient de Pmax, faute de coefficient de Vmp sur la plupart des fiches.
  • Isc majoré de 1,25 pour le courant admis par le régulateur.
  • Puissance délivrable : courant de charge × tension batterie ; un champ jusqu'à 30 % plus puissant reste usuel, au-delà la production est écrêtée.

Pour aller plus loin

  • IEC 62548 : dimensionnement des chaînes et tensions maximales du champ.
  • UTE C15-712-2 : installations photovoltaïques autonomes.
  • Fiches techniques du panneau (IEC 61215, IEC 61730) et du régulateur.
  • La méthode du simulateur, qui applique les mêmes règles.

Calcul de pré-dimensionnement : il ne remplace ni l'étude d'exécution ni les notices des fabricants.

Questions fréquentes

Questions sur ce calcul

Combien de panneaux en série sur un régulateur MPPT ?
Assez pour que la tension au plus chaud reste au-dessus du seuil MPPT, et pas trop pour que la tension à vide au plus froid reste sous la tension maximale du régulateur.
Pourquoi la tension à vide augmente-t-elle quand il fait froid ?
La tension d'une cellule silicium augmente d'environ 0,3 % par degré en dessous de 25 °C. Un matin froid d'harmattan peut donc dépasser la tension maximale d'un régulateur mal choisi.
Peut-on mettre plus de panneaux que la puissance du régulateur ?
Un peu : la puissance délivrée est plafonnée par le courant de charge multiplié par la tension de la batterie. Un champ 10 à 30 % plus puissant compense les pertes et le matin ; au-delà, l'excédent est écrêté.
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