Abdessamad Malaoui. Université Sultan Moulay Slimane, Laboratoire (LIRST), Faculté Polydisciplinaire, Béni Mellal, Maroc

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1 International Journal of Innovation and Applied Studie ISSN Vol. 5 No. Apr. 06, pp Innovative Space of Scientific Reearch Journal Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque [ New method for improving the quality of electrical meaurement: application to the extraction of the intrinic parameter of the photovoltaic cell ] Abdeamad Malaoui Univerité Sultan Moulay Slimane, Laboratoire (LIRST), Faculté Polydiciplinaire, Béni Mellal, Maroc Copyright 06 ISSR Journal. Thi i an open acce article ditributed under the Creative Common Attribution Licene, which permit unretricted ue, ditribution, and reproduction in any medium, provided the original work i properly cited. ABSTRACT: The intrinic electrical parameter of photovoltaic cell (R : erie reitance, R : unt reitance, I : the aturation current and ideality factor η) have a very important role in determining and monitoring the performance of thee cell. They help to provide important information on development or degradation of junction during electrical operation. They alo indicate the intervention limit to replace or repair the PV panel, epecially in importance intallation. Thi paper deal a new technique ued to improve the quality of the electrical meaurement of photovoltaic module. Thi method i baed on tatitical analyi of thee meaure on two dimenion. The performance of thi technique wa teted on the P(V) and I (V) characteritic of a PV module. The reult ow the value of thi method becaue it i able to detect the preence of everal type of meaurement error and their origin. A comparion of the reult i preented at the end of thi work, to ow the quality and amount of improvement made by thi method on the meaurement accuracy of the electrical parameter (R, R, η and I ). KEYWORDS: Meaurement error, tatitical method, photovoltaic module, renewable energy, electrical parameter, microcontroller. RESUME: Le paramètre électrique intrinèque de cellule photovoltaïque (la réitance érie R, la réitance unt R, le courant de aturation I et le facteur d idéalité η), jouent un rôle trè important dan la détermination et le uivi de performance de ce cellule. Il permettent de fournir de information importante ur l évolution ou la dégradation de jonction au cour du fonctionnement électrique. Il indiquent aui le limite d intervention pour ubtituer ou réparer le panneaux PV, urtout dan le intallation de grande importance. Ce papier traite l utiliation d une nouvelle technique afin d améliorer la qualité de meure électrique effectuée ur de module photovoltaïque. Cette méthode et baée ur l analye tatitique de ce meure ur deux dimenion. La performance de cette technique a été tetée ur le caractéritique P(V) et I(V) d un module PV monocritallin, en déterminant e paramètre électrique intrinèque. Le réultat trouvé montrent l intérêt de cette méthode parce qu elle et capable de détecter la préence de pluieur type de erreur de meure, aini que leur origine et nature. Une comparaion de réultat et préentée à la fin de ce travail, pour montrer la qualité et la quantité d amélioration apportée par cette méthode ur la préciion de meure de paramètre électrique (R, R, η et I ). MOTS-CLEFS: Erreur de meure, carte tatitique du contrôle, module photovoltaïque, énergie renouvelable, paramètre électrique, microcontrôleur. Correponding Author: Abdeamad Malaoui 375

2 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque INTRODUCTION L optimiation de la production électrique par le cellule Photovoltaïque (PV) a connait une grande focaliation cientifique et technique dan le domaine de énergie renouvelable. Cette optimiation et liée fortement aux performance de ce cellule, en particulier celle fabriquée à bae de emi-conducteur. L étude de ce performance e fait généralement à traver la meure et l analye de caractéritique I=f(V) et P=g(V) de ce compoant, qui dépendent de pluieur paramètre électrique tel que la réitance érie R, la réitance unt R, le courant de aturation I et le facteur d idéalité η. Ce dernier permettent de fournir de information ur le mécanime du tranport électrique interne et ur le imperfection de étape technologique de fabrication et aui ur la ditribution de différent type de défaut []. La connaiance, avec préciion de ce paramètre permet de comprendre et d expliquer certain phénomène électrique à l intérieur d un tel module PV. Elle permet également, de déduire indirectement de paramètre électrique extrinèque qui aident à concevoir de dipoitif répondant à de pécification bien déterminée, au niveau de la fiabilité et le rendement de la chaine photovoltaïque []. Le problème ouvent rencontré dan ce type de meure, c et la détermination de valeur correcte de ce caractéritique électrique. Pluieur ource d erreur peuvent intervenir pendent la meure dan ce genre d application, à avoir le erreur aléatoire (euil de meure, la réolution, l hytéréi, le paraite, l influence du milieu ur le panneaux PV et ur la chaine électrique ), et le erreur ytématique qui ont provoquée par un mauvai réglage ou un mauvai étalonnage du ytème de meure. La méthode éventuelle, ouvent utiliée, pour minimier ce erreur, et de réalier une érie de meure, elon une eule dimenion, et de calculer la valeur moyenne. Pluieur étude ont montré que cette façon et inuffiante pour avoir de meure précie et confiante [3]. L objectif de cet article et d appliquer une nouvelle méthode tatitique afin d atteindre de pécification exigée ur ce meure électrique, telle que : - Détection il exite de erreur ur le meure électrique de paramètre de cellule PV. - Localiation de l origine de ce erreur : il agit de phénomène intrinèque, ou externe, où elle proviennent du montage de meure. - Amélioration et correction de ce meure, en éliminant le ource de ce problème. METHODE STATISTIQUE UTILISEE. DESCRIPTION DE LA MÉTHODE La technique expérimentale propoée dan cet article et appelée «carte de contrôle (X, R)» [4]. Elle permet de collecter de donnée informative de façon conitante dan le temp, la viualiation et l'examen graphique de ce donnée. Cette méthode procède de réalier une érie de meure électrique de caractéritique I(V) et P(V) d un module PV, uivant de répétition de ce meure dan deux dimenion. Le carte de contrôle ont de méthode graphique utiliée pour maîtrier un procédé de meure ou de fabrication. Elle permettent d oberver chronologiquement le variation du procédé. Elle ervent aui de juger tatitiquement i un déréglage ou une variation inhabituelle et produite et par conéquent, indiquer i le procédé et table ou non (figure ). De plu elle peuvent déterminer l amplitude de fluctuation obervée [5]. Pour établir le tracé de carte de contrôle, on porte en ordonnée la meure tatitique que l on veut maîtrier (X, R) et en abcie, le numéro d ordre chronologique (N) ur lequel a été calculée cette tatitique. Sur ce carte, on trace le deux ligne extrême (LSC) et (LIC) qui indiquent repectivement la limite upérieure et la limite inférieure de contrôle définie comme uit : LSC =X+(A.R) () X LIC =X (A.R) () X LSCR =D4.R (3) LICR =D3.R (4) ISSN : Vol. 5 No., Apr

3 Abdeamad Malaoui Le terme X et R ont repectivement la moyenne globale de l enemble de donnée et l étendue moyenne de deux expreion uivante : R =X max X min (5) X X= i j (6) Fig.. Carte de contrôle X-R Où «j» et le nombre de la valeur meuréex j. Le terme X max et X min ont repectivement le valeur maximale et minimale de X. Le coefficient A, D 3, D 4 ont de contante qui dépendent de l indice «j», il ont donné ur le tableau uivant [4]. Tableau. Valeur de coefficient A, D3, D4 j A 0,577 0,483 0,49 0,373 0,337 D ,0076 0,36 0,84 D 4,5,004,94,864,86 L erreur dynamique maximale (E rd ) et l erreur relative (E rr ) ur la valeur X ont définie par le expreion uivante : Max(R) Erd = (7) X R E rr = (8) X. ANALYSE DES MESURES PAR LES CARTES DE CONTRÔLE Le carte de contrôle ont caractériée par troi zone eentielle (A, B et C) comme indiqué ur le figure et : - Zone C : la majorité de point ont itué entre ± foi l écart-type autour de la moyenne ( 68%). - Zone B : un certain pourcentage de point e itue au-delà de foi de l écart-type de la moyenne mai n excédant pa foi l écart-type (environ 7%). - Zone A : quelque point vont e ituer prè de limite de contrôle (moin de 5%). La diagnotique de ce carte de contrôle et baée ur la nature de la ditribution de meure X et R elon ce zone [6]. On appelle erreur ou anomalie dan une carte de contrôle toute caue qui affectent bruquement ou progreivement une caractéritique de qualité ou encore toute caue qui perturbent de façon anormale cette caractéritique. La carte de contrôle donne un ignal d alarme ur l apparition d une anomalie, d où la néceité de la correction ou de refaire le ISSN : Vol. 5 No., Apr

4 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque meure. Nou réumon dan le huit règle uivante le divere caue péciale ignalant une manque de contrôle ur le carte ( X, R ) d un proceu de meure, et leur diagnotic [4, 6] : Fig.. Ditribution de zone A, B et C de la carte de contrôle Règle - Un point au-delà de la zone A, c-à-d à l extérieur de limite de contrôle. Règle - Neuf point conécutif e ituent dan la zone C ou au-delà : le point étant poitionné du même côté de la ligne centrale. Règle 3- Six point conécutif affichent une augmentation (ou diminution) graduelle : chaque point préente une valeur upérieure (inférieure) au point antécédent. Règle 4- Quatorze point conécutif alternant en dent de cie (ver le haut, ver le ba). Règle 5- Deux point ur troi point conécutif dan la zone A (ou au-delà). Ce deux point doivent être du même coté de la ligne centrale, le troiième pouvant être n importe où. Règle 6- Quatre point ur cinq point dan la zone B (ou au-delà). Règle 7- Quinze point conécutif dan le zone C, au-deu ou en-deou de la ligne centrale. Règle 8- Huit point conécutif de part et d autre de la ligne centrale, mai n ayant aucun point dan le zone C. Le règle de à 4 ont utilié pécialement pour la carte (R). 3 MODELISATION ELECTRIQUE DU MODULE PV 3. MODÈLE À UNE DIODE Un module photovoltaïque et compoé de pluieur cellule PV. Ce dernière peuvent être modéliée par pluieur modèle analytique et électrique [7], parmi le modèle le plu utilié on trouve le modèle électrique à une diode, chématié par le chéma électrique uivant : Fig. 3. Modèle électrique du CPV Ce modèle et repréenté par l expreion uivante [8]: ISSN : Vol. 5 No., Apr

5 Abdeamad Malaoui Avec R : Réitance unt (Ω), R : Réitance érie (Ω), I ph : le courant photogénéré (A), I : le courant de fuite de la diode (A), ƞ : Facteur de qualité de la diode ou facteur d idéalité, q : La charge d un électron (.67*0-9 C), T : la température de la diode de la cellule (K ), K : la contante de Boltzmann (K= ). 3. PARAMÈTRES ÉLECTRIQUES DES CELLULES PV (V+R.I) (V+R.I) I=Iph I.[exp(q. ) ] (9) η.k.t R Le comportement électrique d une cellule photovoltaïque CPV peut être étudié à traver quatre principaux paramètre électrique intrinèque (R, R, I et ƞ) [9]. - La réitance érie R, qui et due à la réitance du contact ohmique métal emi-conducteur. Elle modélie toute le perte réitive au ein de la jonction photopile et l impédance de électrode et du matériau. Cette réitance doit être le plu faible poible pour limiter on influence ur le courant de la cellule. - La réitance unt R, qui correpond à la préence d un courant de fuite dan la diode. Elle repréente le réitance de fuite entre le région n et p de la jonction. Cette réitance devra être la plu élevée poible pour ne pa influencer la chute du courant I ph. - Le facteur d idéalité ƞ repréente la conformité de la jonction à une pure thermoïonique. Il donne de information ur le mécanime de tranport de charge à l intérieur de la jonction. Il nou informe ur le taux de préence de défaut critallin dan le tructure, aini que ur la qualité et le rendement de la cellule. Ce paramètre intrinèque ont relié avec d autre paramètre externe de la cellule tel que: - Le courant de court circuit I cc, qui repréente la valeur du courant lorque la tenion aux borne de cellule et nulle (V=0). Il et approximé par : R Icc =Iph. (0) (R +R ) - La tenion en circuit ouvert V co : C et la tenion meurée aux borne de la cellule lorque le courant débité par la cellule et nul, elle et donnée par la relation : (η.k.t) Iph Vco =.log( + ) () q I - Le point du fonctionnement P m (V m, I m ) : c et la puiance maximale d une cellule photovoltaïque. Elle et donnée par la relation : P m =V m. I m () - Le facteur de forme FF «en anglai : Fill Factor» : C et le rapport entre la puiance maximale et le produit ( I cc.v co ); il et donné par la relation uivante [0] : Pm FF= (I.V cc co ) (3) ISSN : Vol. 5 No., Apr

6 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque - Le rendement énergétique kp : c et le rapport entre la puiance maximale produite par la cellule et la puiance du rayonnement olaire qui arrive ur la cellule : Avec (S) et la urface de la cellule en (m²) et (E) c et l éclairement en (W/m²). Pm FF.Icc.Vco kp = = (4) S.E S.E L étude du comportement et de performance d une telle cellule photovoltaïque pae par la meure précie de ce paramètre et par la bonne analye de e valeur. 4 EXPÉRIENCES ET MESURES 4. MONTAGE ÉLECTRONIQUE DE MESURE Le montage de meure et contitué d une carte électronique à bae d un microcontrôleur (µc) de type Arduino, un ordinateur PC et une carte électronique d interface reliée au module PV. L ordinateur et muni du logiciel LabView pour l acquiition du courant I et la tenion V du module à traver le entrée analogique A0 et A de l Arduino. De relai électromécanique ont commandé par le µc, et permettent de modifier la valeur de la réitance charge du module à traver de décodeur numérique binaire/décimal. Un capteur de température de type AD590 et relié au µc ur l entrée analogique A3 de l Arduino à traver une électronique d adaptation contituée par de amplificateur opérationnel de préciion. Le montage et automatié en permettant l utiliateur de viualier et traiter le donnée imultanément avec la poibilité de changer pluieur paramètre dan le programme, à avoir le nombre de répétition de meure, le période et le pa de prélèvement etc. La meure de la tenion V de CPV et effectuée par à un pont divieur de tenion réalié par de réitance, et de amplificateur opérationnel qui aurent l adaptation d impédance. En général, la tenion maximale à la ortie de ce module PV et de l ordre de 0 volt, on utilie donc, un rapport de ¼ pour le divieur de tenion afin d'obtenir aux maximum 5 volt ur l entrée analogique du µc. L'acquiition du courant, utilie un capteur à effet hall de type LTS 5-NP qui délivre une tenion proportionnel au courant. Ce capteur upport un courant efficace qui peut aller juqu à 8 Ampère et permet de délivrer une tenion maximale de,5 volt ur l entrée analogique du µc. Pour augmenter la préciion ur la meure du courant, un amplificateur de gain égal à et ajuté et utilié à la ortie de ce capteur. Le meure électrique ont prie en utiliant un uiveur olaire automatique, que nou avon développé, afin d aurer une intenité d éclairage relativement contante pendant ce meure []. Fig. 4. Schéma ynoptique du montage de meure 4. METHODE D EXTRACTION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DE CPV Pluieur méthode graphique, analytique et numérique ont été utiliée pour extraire et optimier ce paramètre. Chacune de ce méthode, préentent de inconvénient et de avantage, oit au niveau de la complexité de l utiliation et la préciion, oit au niveau de la convergence et la rapidité []. La méthode utiliée dan ce travail, concerne la détermination de paramètre électrique intrinèque (R, R, I et ƞ) du module PV en tranformant le courant I et la tenion V meuré à un modèle polynomial. Le paramètre électrique recherché ont déterminé en fonction de coefficient (a n ) de ce modèle polynomial I~ (V)[3]: ISSN : Vol. 5 No., Apr

7 Abdeamad Malaoui Ce courant doit vérifier le modèle analytique de l équation (9) : I~ (V) = i 3 n n+ av i =ao+a.v +a.v +a3.v +...+an.v +...Err (V). (5) i=0 V I~.R V i I~ (V)= ai = Io( e ηvt i=0 V ~ I.R )+ R (6) Le coefficient (a n ) de ce modèle ont déterminé par le dérivée ucceive à l origine : ~ n di d ~ I I~ (0)=ao, (0)= a, (0)= a dv n d V L erreur et e dérivée à l ordre n de cet etimateur, ont nulle à l origine : n (6) n+ Err n + d Err (0)=0 ; (0)= 0 n d V D aprè l utiliation de ce équation, le paramètre électrique (R, R, I et ƞ) ont relié avec le coefficient (a n ) par le équation uivante : n (7) I.R q ao =.[exp(a0.r. ) ] (8) R +R η.k.t R q a =.[ +k.i.(+a.r).exp(a0.r. )] (9) R +R R η.k.t q R.I. q.[a.r +(+a.r ) a =. ].exp(a0.r. ) (0) η.k.t R +R η.k.t q R.I. q =. 3 3 a3.[+r.(3a +6a +6a 3 )+R.(3a +6a.a)+R.a].exp(a0.R. ) () η.k.t R +R η.k.t La réolution de ce ytème non linéaire e fait numériquement par pluieur méthode (avec la fonction fovle de Matlab par exemple). Si on poe B B =3a +6a +6a B =3a +6a a 0 B = 3 =a a a aa a a.a3 a 3 () 3 B 0 +B.R +B.R +B3.R=0 (3) La réolution numérique de cette équation permet de déterminer la réitance R : =f(b0,b,b,b ) (4) R 3 [+R(a +a)+ar ].a R =R+ (5) 3 (a a )+R.a.(a +a )+a.r a0.(r R) I = (6) q R.[exp(.R.a0) ] η.k.t ISSN : Vol. 5 No., Apr

8 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque q.r.i = a.k.t.(r a0. R) a.[a.r +(+a.r ) ] η 0 (7) 4.3 EXPÉRIENCES De meure I(V) et P(V) ont effectuée ur le module olaire photovoltaïque "H750" qui comporte 39 cellule monocritalline. L obtention de valeur de ce caractéritique par un eul prélèvement, ne uffit pa pour nou informer ur la qualité de ce meure. En effet, nou avon procédé à une érie de meure elon deux dimenion «j» et «N». Dan un premier temp, nou avon réalié un ou-enemble de ix meure (j=6) du courant I et de la tenion V. Cette opération et répétée (N=0) foi en fixant un pa de (T j = 4 ec) pour chaque meure, et en fixant un intervalle de temp entre chaque ou-enemble de meure (Tr = 6 ec). Le montage de meure rete opérationnel an arrêt durant l enemble de prélèvement de caractéritique, afin d éviter tout déréglage et d aurer que le meure eront effectuée dan le même condition. 5 RÉSULTATS ET DISCUSSIONS Pendant le meure claique du courant I et de la tenion V d un panneau PV, il et ouvent difficile de vérifier l exitence de erreur ur ce grandeur et aui de avoir leur origine et leur nature. La première vérification faite et l analye de l erreur dynamique maximale (E rd ) pour chaque paramètre électrique intrinèque (R, R, I et ƞ). Tableau. L erreur (E rd ) de paramètre électrique du module PV Paramètre I ƞ R R Moyenne,9 (µa),35 0,68 (Ω) 6 (Ω) Erreur «E rd» 0,5 0,4 0,8 0,5 Ce tableau montre clairement, que le meure de quatre paramètre électrique préentent de fluctuation conidérable. Le erreur dynamique ont comprie entre 4% pour le facteur d idéalité et 8% pour la réitance érie R. Ce valeur indiquent la préence de anomalie au cour de tou le prélèvement de I et V. Pour bien comprendre e origine, nou avon vérifié le comportement de chaque paramètre en fonction de (N). Le carte de contrôle (X, R) relative aux paramètre électrique (I, R, ƞ et R ) ont tracée et préentée dan le figure uivante. Fig. 5. Carte de contrôle de la réitance R (Ω) ISSN : Vol. 5 No., Apr

9 Abdeamad Malaoui Fig. 6. Carte de contrôle de la réitance R (Ω) Fig. 7. Carte de contrôle du facteur d idéalité ƞ Fig. 8. Carte de contrôle du courant de aturation I (µa) En e baant ur l analye de huit règle citée dan le paragraphe (.), le anomalie manifetée dan le différente carte de contrôle peuvent être réumée en troi catégorie eentielle : - De erreur d origine aléatoire ; lorqu une meure dépae le limite (LSC et LIS) ou elle poède une valeur qui dépae la moyenne de 3/ foi l écart-type de la moyenne de la carte de contrôle. Ce type d erreur et détecté dan notre ca pour le meure N=3 et N=0 dan la carte (X) du courant de aturation I. - De erreur ytématique qui ont due en général au changement dan le montage de meure ou aux condition de l expérience. Cette ituation et obervée, elon le règle (3, 5 et 6) déjà citée dan le paragraphe (.), et aui lorque meure conécutive 'écartant de plu d un écart-type de la moyenne du même coté. Ce erreur peuvent être obervée également lorque 4 meure conécutive 'écartant de plu du moitié de l écart-type de la moyenne du même coté de la carte de contrôle. Dan notre ca, elle ont obervée dan la carte de l étendue R de la réitance R qui préente une diminution continue de l enemble de meure. Elle ont ignalée aui par une augmentation continue dan la carte de contrôle (X) de paramètre électrique I et ƞ. 3- De erreur qui indiquent une intabilité dan le meure de grandeur électrique qui ont obervée dan le ca de règle (, 4 et 7). Elle ont ouvent remarquée lorque meure conécutive 'écartant l'une de l'autre de plu de deux ISSN : Vol. 5 No., Apr

10 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque foi de l écart-type de la moyenne. Ce erreur ont préente en particulier entre le prélèvement N=8 et N=4 pour la carte (X), et entre ceux de N=7 et N= pour la carte (R) dan le carte de contrôle de la réitance R. Aprè l analye de ce carte et vérification du montage de meure et le condition de expérience, le anomalie obervée par la première catégorie ont due à de accident aléatoire pendant la commutation de quelque relai électrique. Ce dernier ont reponable de changer la réitance de la charge de CPV pour changer a tenion V. Aui elle peuvent être due à de erreur électrique liée à l alimentation non tabiliée, et aux amplificateur opérationnel de la carte électronique interface. Le erreur ytématique ont due au déréglage du montage de meure et au changement de l étalonnage de circuit électronique, en particulier la variation de tenion offet de Ampli-Op qui attaquent directement le entrée analogique du µc. Le erreur de la troiième catégorie ont liée à l augmentation de la température du panneau PV lui-même et aui celle de l électronique reponable à l acquiition de meure de I et V. En effet, aprè conultation de température meurée, nou avon remarqué effectivement que la température du panneau PV et augmentée à caue du branchement de faible réitance de charge pendant de durée uffiamment grande. La méthode numérique utiliée pour l extraction de paramètre électrique intrinèque I, R, ƞ et R, peut elle aui cauer de erreur ur la meure de ce paramètre. Afin de vérifier il y a une relation avec cette méthode et le erreur déjà obervée ur le carte de contrôle, d autre paramètre électrique extrinèque du panneau PV ont meuré. Il agit de paramètre V co, I cc, FF et k p. Le tableau uivant regroupe le erreur dynamique de ce paramètre extrinèque. Tableau 3. Erreur dynamique relative aux paramètre électrique extrinèque de CPV Erreur V co I cc FF k p Erd (%) 0,06 5,3,7 6,93 Ce tableau montre que l ordre de ce erreur et comparable avec celui de paramètre intrinèque préenté dan le tableau. Le paramètre électrique V co, I cc, FF et k p ont meuré directement an utilier la méthode numérique, ce qui montre que cette dernière n a aucun lien avec le erreur de meure électrique obervée ur le carte de contrôle de I, R, ƞ et R. Par la uite, le montage de meure et rééquilibré et le problème technique ont corrigé elon 3 étape : - Remplacement de l alimentation électrique du montage de meure par une autre bien tabiliée avec l utiliation d une alimentation externe pour le µc au lieu celle du port USB. - Modification du ytème électronique de commutation qui utilie le relai pour changer la réitance de charge de CPV. On utilie de relai upportant de courant électrique élevé et aui réitance de préciion, avec le changement du mode de la commutation parallèle de réitance charge au lieu de celui en érie. 3- Changement du pa (Tj) de chaque meure (Tj= econde), et l intervalle de temp entre chaque ou-enemble de meure (Tr= 5min), pour diminuer l effet de Joule dan le panneau PV caué par le fait qu il rete court-circuité pendant un temp relativement important ce qui augmente a température. Toute le meure ont été refaite en tenant compte ce modification au montage de meure. Le figure uivante préentent une comparaion de l erreur relative (E rr ) de meure de 4 paramètre intrinèque. Nou remarquon clairement que le erreur relative (E rd ) ur le meure de paramètre (I, R, ƞ et R ), ont été améliorée. En effet, la moyenne de l erreur relative et diminuée d environ de 8 foi pour R et celle de R par 0 foi pour. ISSN : Vol. 5 No., Apr

11 Abdeamad Malaoui Err (R) 0,6 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 Avant correction Aprè correction Err (R) Avant correction Aprè correction 0,04 4 0,0 0, N N 0,0 Avant correction Aprè correction 0,8 Avant correction Aprè correction 0,8 0,6 Err (n) 0,6 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 Err (I) 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 0,04 0,04 0,0 0,0 0, N 0, N Fig. 9. Erreur relative de I, R, ƞ et R avant et aprè correction Pour I et ƞ, le erreur relative ont améliorée repectivement par foi et d environ 7 foi. Le tableau 4 et la figure 0 préentent une comparaion de valeur de quatre paramètre électrique meuré (I, R, ƞ et R ), aini que le caractéritique du module photovoltaïque avant et aprè correction par la carte de contrôle (X, R). Tableau 4. Valeur de paramètre électrique I, R, ƞ et R Paramètre I (µa) ƞ R (Ω) R (Ω) Avant correction,9,35 0,68 6 Aprè correction,8, 0, ,0 3,5 Seule meure Carte (X,R) an correction Carte (X,R) avec correction Carte (X,R) an correction Seule meure Carte (X,R) avec correction 3,0 Courant I(A),5,0,5 Puiance P(W) 30 0,0 0,5 0 0, Tenion V(volt) Tenion V(volt) Fig. 0. Caractéritique P(V) et I(V) du module PV ISSN : Vol. 5 No., Apr

12 Nouvelle méthode d amélioration de la qualité de meure électrique : Application à l extraction de paramètre intrinèque de cellule photovoltaïque 6 CONCLUSION Dan ce travail, la méthode tatitique de carte de contrôle (X, R) a été appliquée ur le meure de caractéritique I(V) et P(V) d un panneau PV monocritallin afin d extraire le valeur correcte de paramètre I, R, ƞ et R. Le meure ont effectuée par un montage développé à bae d un microcontrôleur Arduino, et une carte électronique interface reliée au PC. Nou avon obervé par l application de cette méthode que le meure électrique ont ubi de erreur à caue de pluieur facteur. Ce erreur ont parfoi ytématique; elle ont due à de changement aléatoire ou accidentel de condition de l'expérience. Dan d autre ca, elle ont due à de modification intrinèque du panneau PV en quetion, à caue du changement de la température ou du point de fonctionnement du ytème. A l aide de ce carte de contrôle, nou avon réui à détecter la préence de différente erreur ur ce meure électrique, qui ont généralement difficile à remarquer par de meure traditionnelle qui utilient une moyenne tatitique de dimenion. Aprè correction de ce différente erreur de meure, de amélioration ont obervée ur la préciion de valeur de paramètre électrique intrinèque et extrinèque du panneau photovoltaïque. RÉFÉRENCES [] Rhoderick, E. H., William, R. H., Metal-emiconductor contact, Oxford, Clarendon, 988. [] Shreoder, D. K, Semiconductor material and device characterization, New York, Wiley, 990. [3] N. Hadik, A. Malaoui, et al. «A new technique of improvement a dielectric meaurement ue the tatitical method of control: Application on Ba-x Srx TiO3». Phyical and Chemical New journal, pp 6-3, Vol 56, 00. [4] ASTM Manual of Quality Control of Material, American Society of Teting Material, Philadelphia, Pa, 976. [5] Lloyd S. Nelon, «The Shewhart Control Chart Tet for Special Caue», Journal of Quality Technology, Vol. 4, 984. [6] A. Malaoui, Automatiation en température par microcontrôleur d un banc de meure ultraonore: Application au contrôle qualité en agroalimentaire., thèe de doctorat de l Univerité de Provence, 005. [7] J., R. Ding and Radhakrinan, "A new method to determine the optimum load of a real olar cell uing the Lambert W- function ", Solar Energy Material and Solar Cell 9 (), pp , 008. [8] V. Kerchaver, R. Einhau, J. Szlufcik, J. Nij, R. Merten, Simple and Fat Extraction Technique for the Parameter in the Double Exponential Model for the I-V Characteritic of Solar Cell, 4th Europen Photovoltaic Solar Energy Conference, Barcelona, Spain, pp , 997. [9] A. Jain, A. Kapoor, "Exact analytical olution of the parameter of real olar cell uing Lambert W-function", Solar Energy Material and Solar Cell 8 (), pp , 004. [0] A. Ortiz-Conde, F.J. G. Sánchez, J. Muci, "New method to extract the model parameter of olar cell from the explicit analytic olution of their illuminated I-V characteritic", Solar Energy Material and Solar Cell 90, pp , 006. [] Abdeamad Malaoui, Implementation and tet of an automatic ytem to improve electrical energy in photovoltaic intallation, International Journal of Innovation and Applied Studie, vol. 8, no., pp , 04. [] O. Aomari, A. Malaoui, et al. Implementation of a new analytical technique to determine the electrical parameter of junction model. Global Journal of Phyical Chemitry, pp 68-7, 0. [3] Abdeamad Malaoui, Abdelmajid Elmanouri. «Deux nouvelle méthode complémentaire pour l extraction optimale de paramètre électrique de jonction». Revue de Energie Renouvelable CDER, Vol. 3, N, 00. ISSN : Vol. 5 No., Apr