Comment choisir son convertisseur de tension

Un convertisseur (ou onduleur) permet de transformer le courant continu produit stocké dans une batterie ou produit par un générateur de courant (panneaux solaires photovoltaïques, éolienne, hydro-turbine), en courant alternatif qui peut ensuite être utilisé ou réinjecté sur le réseau de distribution électrique. Cela permet de normaliser l'électricité solaire produite.

Comment déterminer la puissance du convertisseur (ou onduleur)

Si l'installation utilise des appareils fonctionnant en courant alternatif (AC), il est alors nécessaire de convertir le courant continu que produit le générateur (ex. panneaux solaires), en courant alternatif compatible et utilisable par ces appareils.

Dès lors que le nombre d’appareils devient important, il est avantageux de choisir un convertisseur (ou onduleur) performant. Le choix du convertisseur (ou onduleur) est fonction des paramètres suivants :

  • Sa puissance nominale
  • Son rendement ou efficacité
  • Sa forme de signal (ou d’onde)

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Caractéristiques d'un convertisseur (ou onduleur)

Puissance nominale :

Il faut connaître la puissance totale nécessaire au fonctionnement des appareils utilisant le courant alternatif pour pouvoir choisir la taille et la puissance nominale du convertisseur de tension (ou onduleur) ; Il est conseillé de toujours surdimensionner légèrement la puissance nominale du convertisseur (ou onduleur) par rapport à la puissance totale des appareils.

Puissance de maximale ou puissance crête :

La majorité des appareils équipés d’un moteur (comme les réfrigérateurs, les outils électriques, etc.) ont besoin d’un courant très important lors de leur démarrage, équivalent à une puissance très élevée, appelée aussi puissance crête. Le convertisseur (ou onduleur) doit pouvoir supporter cette puissance pendant ce court instant lors du démarrage.

Tension d’entrée :

Choisir une tension d’entrée en courant continu pouvant supporter la tension de la batterie et/ou celle du générateur (ex. panneaux solaires). Cette tension correspond à la tension de la source d’alimentation.

Tension de sortie :

Elle doit correspondre à la tension des appareils qui seront utilisés (en général 220/230 Volts alternatif) et doit être réglée pour rester stable quelque soit le niveau de tension dans la batterie (tant que la batterie reste dans une plage de tension acceptable)

Rendement :

Le rendement s’exprime en % et correspond au rapport entre la puissance utile et la puissance absorbée du convertisseur. Plus le rendement est élevé moins les pertes seront importantes et plus l’appareil sera considéré comme performant (sur ce plan là tout du moins)

Forme de signal (ou onde) :

Les appareils alimentés à partir du convertisseur (ou onduleur) doivent pouvoir supporter la forme du signal (ou onde) de sortie du convertisseur (ou onduleur)

Conseils : Ne placer pas le convertisseur (ou onduleur) au même endroit que la batterie, car les vapeurs d'acides dégagées peuvent corroder les éléments électroniques du convertisseur ; De plus, la commutation du convertisseur (ou onduleur) peut, dans certains cas, s'avérer dangereuse. Il vaut donc mieux, quand cela est possible, aérer l’endroit qui abrite la batterie.

Types de convertisseur (ou onduleur) :

  • Convertisseur (ou onduleur) avec signal (ou onde) sinusoïdale pure ou "pur sinus" : Il est recommandé pour tous les types d’installation car il produit un courant électrique semblable à celui du réseau de distribution électrique. Cependant, il ne possède généralement pas de système de synchronisation réseau.
  • Convertisseur (ou onduleur) avec signal (ou onde) carré : Il est peu coûteux car la qualité de son signal (ou onde) est souvent médiocre et est utilisé pour de petites charges. Certains appareils tel que le réfrigérateur ne fonctionnent pas avec ce type de convertisseur (ou onduleur). Ce type de convertisseur est de moins en moins utilisé.
  • Convertisseur (ou onduleur) avec signal (ou onde) trapézoïdal ou "sinus modifiée" ou "pseudo sinus" ou "quasi sinus" : Il convient à la plus part des appareils (éclairage, équipement électronique, moteurs), et présente généralement un bon rapport qualité/prix
  • Convertisseur (ou onduleur) pour couplage réseau : Il est indiqué pour les applications connectées au réseau de distribution électrique (injection réseau), car il produit peu d’harmoniques, s’accorde sur la fréquence du réseau, possède une déconnexion automatique et mesure le point de puissance maximal (MPPT) du générateur (panneaux solaires, éoliennes, etc.).

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Cas pratique N°1

Vous disposez d'une batterie en 24 Volts et souhaitez alimenter trois ampoules de 35 Watts chacune, une chaîne hi-fi de 75 Watts ainsi qu’un téléviseur de 175 Watts.

La puissance totale de vos appareils représente :

35*3 + 75 + 175 soit 355 Watts

Vous pouvez donc choisir un convertisseur pseudo sinus (1) avec une tension d’entrée en 24 Volts, une puissance nominale d’au moins 500 Watts et une puissance crête de 1 000 Watts.

(1) ce type de convertisseur est suffisant pour permettre aux appareils listés ci-dessus de fonctionner sans problème (ampoule, chaîne et télévision)

Vous devez en effet choisir un modèle de puissance légèrement supérieur à votre demande en terme de puissance.

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Cas pratique N°2

Vous disposez d'une batterie en 12 Volts et souhaitez alimenter un réfrigérateur de 600 Watts, un taille haie de 300 Watts et une scie circulaire de 800 Watts.

La puissance totale de vos appareils représente :

600 + 300 + 800 soit 1 700 Watts

Vous devrez donc choisir un convertisseur pur sinus (2) avec une tension d’entrée en 12 Volts, une puissance nominale d’au moins 2 000 Watts et une puissance crête de 4 000 Watts.

(2) ce type de convertisseur est mieux adapté aux appareils nécessitant une forte puissance au démarrage (taille haire, scie circulaire)

Vous devez en effet choisir un modèle de puissance légèrement supérieur à votre demande en terme de puissance.

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