Schémas et Nomenclatures de convertisseurs à très haut rendement |
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Description : | ==> | Les schémas et les nomenclatures vous permettent de réaliser des développements et des études d'une manière fiable , rapide et économique. | |
| ==> | Une maîtrise du coût et du délai d'étude vous est ainsi garantie. | |
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Applications | ==> | Gamme à haut et très haut rendements énergétiques spécifiquement adaptés à diverses applications : | |
| | ---> solaire & énergies renouvelables : ne perdez pas votre énergie en chaleur au travers des multiples convertisseurs ! | |
| | ---> convertisseurs d'éclairage : ne perdez pas votre rendement lumen/W dans les convertisseurs ! | |
| | ---> récupération d'énergie : ne gaspillez pas inutilement votre énergie récupérée en chaleur dans les convertisseurs associés ! | |
| | ---> convertisseurs en convection naturelle ou en ambiance confinée | |
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Tarification : | --> | Une tarification adaptée à votre besoin et à votre entreprise vous sera proposée : | |
| TA1 | Vous avez de bonnes compétences en conversion d'énergie ? ------> Détails | |
| TA2 | Vous avez de bonnes compétences en électronique ? ----------------> Détails | |
| TA3 | Vous n'avez pas de compétences particulières en électronique ? ----> Détails | |
| TA4 | Vous n'avez pas de compétences en électronique ? -------------------> Détails | |
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Spécifications | ==> | Gamme avec très haut rendements énergétiques catégories en plusieurs classe : | |
| | ---> Classe C : Rendement à PN > 0.925 | |
| | ---> Classe C+ : Rendement à PN > 0.925 et à PN/3 > 0.90 | |
| | ---> Classe B : Rendement à PN > 0.95 | |
| | ---> Classe B+ : Rendement à PN > 0.95 et à PN/3 > 0.925 | |
| | ---> Classe A : Rendement à PN > 0.975 | |
| | ---> Classe A+ : Rendement à PN > 0.975 et à PN/3 > 0.95 | |
| | ---> Classe AA : Rendement à PN > 0.985 | |
| | ---> Classe AA+ : Rendement à PN > 0.985 et à PN/3 > 0.975 | |
Définitions : | 1 | Rendement = Puissance de sortie fournie / Puissance absorbée , ou selon le cas pour les dispositifs de stockage : Énergie fournie / Énergie absorbée | |
| 2 | PN : Puissance Nominale dans les contraintes nominales de fonctionnement de l'équipement ( gamme de température , plage de tension par exemple .. ) | |
| 3 | PN/3 : Correspond à 1/3 de Puissance Nominale assignée. | |
| | Info : Classe C , C+ , B , B+ , A , A+ , AA , AA+ : en l'absence de normalisation , ces classes on été définies par JPNATALE pour ses propres besoins , et n'ont en conséquence aucun lien avec d'éventuelles classes énergétiques normalisées pouvant exister pour certains domaines applicatifs normalisés. | |
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Exemple 1 | ==> | Cas de dispositifs d'éclairage à Leds : | |
| | Ces dispositifs sont habituellement alimentés par un premier convertisseur ( souvent isolé ) depuis le secteur ou la batterie , puis d'un second convertisseur en courant garantissant l'emploi optimisé des Leds. | |
| | Avec l'utilisation de convertisseurs de gammes commerciales de rendement 0.85 , le rendement lumineux ( Lumen/W ) est greffé d'un coefficient de 0.722 ( 0.85² ) . | |
| | Grâce à l'utilisation d'un premier convertisseur de classe B et d'un convertisseur de courant de classe AA , la perte en rendement n'est que de 0.935 ( 0.95 * 0.985 ). | |
| | Ceci permet : | |
| | ---> 1 ) D'obtenir un rendement lumineux concurrentiel aux autres solutions d'éclairage telles que tubes fluorescents & iodures métalliques | |
| | ---> 2 ) De réduire de près de 25% les capacités des batteries de stockage dans le cas d'éclairages secourus. | |
| | ---> 3 ) D'augmenter durablement les durées de vies des convertisseurs du fait de leur très faible échauffement intrinsèque. | |
| | Le retour sur investissement est souvent très court ( 1 à 2 ans ) voire quasi immédiat dans le cadre d'éclairage secouru. | |
| | Il existe une économie majeure d'exploitation à moyen terme , il devrait être en effet inutile le remplacement des convertisseurs. | |
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Exemple 2 | ==> | Cas de dispositifs de récupération ( freinage véhicules électriques ( bus , tram , voitures , petits véhicules , etc .. ) ) : | |
| | On couple habituellement au travers d'un convertisseur le moteur utilisé en générateur à la batterie , les durées souvent très courtes de ces cycles de récupération ne permettent pas d'exploiter correctement la batterie. | |
| | L'utilisation de plusieurs ( 3 ou 4 ) convertisseurs d'énergie et de stockage de gammes commerciales (rendement 0.85) ne permettent une re-fourniture que de 30-40 % de l'énergie récupérée ( 0.85 * 0.85 * 0.85 * 0.85 * 0.70 (rendement batterie) ).les surcoûts ainsi générés par ces convertisseurs n'est que rarement rentabilisé. | |
| | Grâce à l'utilisation de deux convertisseurs de puissance réversibles de classe A et d'un ou deux étages de stockage intermédiaires de classe AA , la perte en énergie n'est que de 0.80 ( 0.975 * 0.975 * 0.975 * 0.975 * 0.985 * 0.985 * 0.90 (rendement batterie) ). | |
| | Ceci permet malgré l'apparence de complexité des systèmes proposés : | |
| | ---> 1 ) D'obtenir un rendement d'exploitation inégalé. | |
| | ---> 2 ) De valider un multiplicateur de 5 à 7 en exploitation démarrage/arrêt du véhicule avec la même capacité batterie. | |
| | ---> 3 ) De valider un multiplicateur de 2 à 3 en exploitation ou montée/descente du véhicule avec la même capacité batterie. | |
| | Il devient simple de réaliser une limitation des absorptions d'énergie instantanée nécessaire au démarrages des véhicules ce qui permet de contribuer à une optimisation des réseaux d'alimentations. | |
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Exemple 3 | ==> | Cas de dispositifs de récupération solaire photovoltaïque : | |
| | On couple habituellement les cellules photovoltaïques au travers d'un premier convertisseur vers une batterie , puis pour l'utilisation de l'énergie stockée , la batterie est couplée au travers d'un ou deux convertisseurs. | |
| | Dans un système utilisant 3 convertisseurs d'énergie et de stockage de gammes commerciales (rendement 0.85) , la re-fourniture d'énergie n'est que de 55 % de l'énergie générée par les cellules photovoltaïques ( 0.85 * 0.85 * 0.85 ) si la batterie à un rendement de 0.90. | |
| | Grâce à l'utilisation d'un convertisseur de puissance de classe B et de deux convertisseurs de classe A la perte en énergie re-fourniture d'énergie est maintenant de 81 % de l'énergie initialement générée par les cellules photovoltaïques ( 0.95 * 0.975 * 0.975 ) toujours avec une batterie de rendement de 0.90. | |
| | Ceci permet : | |
| | ---> 1 ) Pour la même capacité batterie une autonomie supérieure de 35 % !! | |
| | ---> 2 ) De justifier l'emploi de batteries de qualité supérieure ( 0,95 ou 0,97 de rendement ) donc encore 5 à 7 % de d'autonomie. | |
| | ---> 3 ) De réduire de 40 à 45 % l'usure des cellules solaires pour une même application. | |
| | ---> 4 ) Le rendement énergétique cellules / utilisation est augmenté de 47% directement , ceci permettant donc d'exploiter convenablement les périodes de faible ensoleillement dès 20 % de niveau d'ensoleillement. | |
| | Le retour sur investissement est souvent très court voire plus économique à l'achat dans le cadre de capacité batteries conséquentes. | |
| | Il existe une économie majeure d'exploitation à moyen terme , en effet , la durée de vie des batteries se trouve conséquemment augmentée, voire doublée ( profondeur de décharge de 30-35 % plus faible et nécessité de 30-35 % de capacité en moins et courants d'utilisations réduits de 30% pour satisfaire les exigences de l'application .. ) | |
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Exemple 4 | ==> | Cas d'alimentations isolées de petites puissance pour usage électrodomestique ou industriel: | |
| | Dans le cadre d'alimentations de petites puissance ( gamme 35/75 W ) de gammes commerciales (rendement 0.82 à 0.85) , le management thermique se trouve simplifié. | |
| | Une alimentation de 75W avec un rendement de 0.85 génère 13W de pertes .Souvent délicates à évacuer , il en ressort une limite de plus value pour la mise en place d'un dispositif de ventilation , de nuisances sonores , de prescriptions d'utilisations conséquentes , de surcoût de dispositifs de protections thermiques , et de tangente avec les limites normatives de sécurité. | |
| | Grâce à l'utilisation d'un convertisseur de puissance de classe C les pertes générées ne sont plus que de 6W. | |
| | Ceci permet : | |
| | ---> 1 ) Une réduction de la moitié des échauffements permettant un management thermique simplifié. | |
| | ---> 2 ) La possibilité de réduire les dimensions de l'alimentation. | |
| | ---> 3 ) Une augmentation de la durée de vie et de la fiabilité liée à la baisse des échauffements. | |
| | ---> 4 ) Une position normative plus saine due à des échauffements réduits. | |
| | ---> 5 ) Une simplifications des règles d'installations. | |
| | ---> 6 ) Une limitations des échauffements interne des équipements lorsqu'il y a présence de plusieurs petites alimentions. | |
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Exemple 5 | ==> | Cas d'alimentations isolées de moyenne puissance: | |
| | Dans le cadre d'alimentations de moyenne puissance ( gamme 350/750 W ) de gammes commerciales (rendement 0.85) , l'économie d'exploitation est évident. | |
| | ---> Une alimentation de 750W avec un rendement de 0.85 génère 130W de pertes , avec toutes les contraintes des alimentations de petites puissances de l'exemple précédent. | |
| | Grâce à l'utilisation d'un convertisseur de puissance de classe C les pertes générées ne sont plus que de 65W. | |
| | Ceci permet : | |
| | ---> 1 ) Les mêmes avantages que dans le cadre des alimentations de petites puissances. | |
| | ---> 2 ) Une économie d'exploitation de 570 kWh annuels dans le cadre d'une utilisation à PN à 100 % du temps , soit environ 57 € d'électricité. | |
| | ---> 3 ) Une économie d'exploitation de 200 kWh annuels dans le cadre d'une utilisation à PN à 30 % du temps ( cas de chargeurs de batteries ), soit environ 20 € d'électricité. | |
| | Le retour sur investissement est très court et inférieur à UN AN dans le cadre d'une utilisation à PN en régime permanent et entre 2 et 3 ans pour une utilisation temporaire ou intermittente. | |
| | Il existe une économie majeure d'exploitation à moyen terme , en effet , la durée de vie des alimentations se trouve habituellement augmentée , du fait de leur plus faible échauffement et les risques de pannes limités. | |
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Schémas disponibles | ==> | Pratiquement tout ceux disponibles dans la rubrique habituelle Schémas et Dimensionnements de Convertisseurs | |
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Coûts d'études | ==> | Selon la politique d'engagement volontaire de JPNATALE , pour les convertisseurs de classe "C" , les coûts des prestations restent identiques. | |
| | Pour les convertisseurs non-isolés de classe A , les coûts des prestations restent aussi inchangés. | |
| | Pour les convertisseurs de gamme AA non-isolés et de gamme B isolés , l'étude se réalise en deux étapes .Une plus value d'étude d'optimisation pour la seconde étape sera estimée selon les critères recherchés et les complexités du domaine d'application. | |
| ==> | Note : | |
| | Pensez à vous rapprocher des organisations gouvernementales pour éventuellement bénéficier d'aides ou de participations dans le cadre des études visant les économies d'énergies , une proposition détaillée vous sera établie en conséquence. | |
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Divers | ==> | Ci dessous quelques informations utiles: | |
| | La Liste des revues ou réunions d'études | |
| | Les noms et définitions des documents. | |
| | Les coûts du développement d'une alimentation à découpage. | |