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Schémas et Nomenclatures de convertisseurs à très haut rendement





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.



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



Tarification :-->Une tarification adaptée à votre besoin et à votre entreprise vous sera proposée :
TA1Vous avez de bonnes compétences en conversion d'énergie ? ------> Détails
TA2Vous avez de bonnes compétences en électronique ? ----------------> Détails
TA3Vous n'avez pas de compétences particulières en électronique ? ----> Détails
TA4Vous n'avez pas de compétences en électronique ? -------------------> Détails



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 :1Rendement = Puissance de sortie fournie / Puissance absorbée , ou selon le cas pour les dispositifs de stockage : Énergie fournie / Énergie absorbée
2PN : Puissance Nominale dans les contraintes nominales de fonctionnement de l'équipement ( gamme de température , plage de tension par exemple .. )
3PN/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.



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.



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.



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 .. )



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.



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.






Schémas disponibles==>Pratiquement tout ceux disponibles dans la rubrique habituelle Schémas et Dimensionnements de Convertisseurs






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.






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.
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