Dans les systèmes photovoltaïques de nouvelle génération, le convertisseur de stockage d'énergie (PCS) est au cœur de la conversion efficace du courant continu photovoltaïque en courant alternatif du réseau. Les condensateurs à film YMIN, avec leur haute résistance à la tension, leurs faibles pertes et leur longue durée de vie, sont des composants clés pour améliorer les performances des onduleurs PCS photovoltaïques, permettant aux centrales photovoltaïques d'atteindre une conversion d'énergie efficace et une production stable. Leurs principales fonctions et avantages techniques sont les suivants :
1. « Bouclier de stabilisation de tension » pour le circuit intermédiaire
Lors de la conversion CA-CC dans les onduleurs photovoltaïques PCS, le bus CC (liaison CC) est soumis à des courants pulsés et des pics de tension élevés. Les condensateurs à film YMIN offrent ces avantages :
• Absorption des surtensions haute tension : Résistant aux hautes tensions de 500 V à 1 500 V (personnalisable), ils absorbent les pics de tension transitoires générés par les commutateurs IGBT/SiC, protégeant ainsi les appareils d'alimentation des risques de panne.
• Lissage du courant à faible ESR : le faible ESR (1/10 de celui des condensateurs électrolytiques en aluminium traditionnels) absorbe efficacement le courant d'ondulation haute fréquence sur la liaison CC, réduisant ainsi les pertes d'énergie et améliorant l'efficacité de la conversion de puissance.
• Tampon de stockage d'énergie haute capacité : une large plage de capacité permet une charge et une décharge rapides pendant les fluctuations de tension du réseau, en maintenant la stabilité de la tension du bus CC et en garantissant un fonctionnement continu du PCS.
2. Double protection de résistance à haute tension et de stabilité de température
Les centrales photovoltaïques sont souvent confrontées à des environnements difficiles, notamment des températures et une humidité élevées. Les condensateurs à film YMIN répondent à ces exigences grâce à des conceptions innovantes :
• Fonctionnement stable sur une large plage de températures : les températures de fonctionnement couvrent -40 °C à 105 °C, avec un taux de dégradation de la capacité inférieur à 5 % dans les environnements à haute température, évitant ainsi les temps d'arrêt du système dus aux fluctuations de température.
• Capacité de courant d'ondulation : la capacité de gestion du courant d'ondulation est plus de 10 fois supérieure à celle des condensateurs électrolytiques traditionnels, filtrant efficacement le bruit harmonique à la sortie PV et garantissant que la qualité de l'énergie connectée au réseau est conforme aux normes nationales.
• Longue durée de vie et sans entretien : avec une durée de vie allant jusqu'à 100 000 heures, dépassant de loin les 30 000 à 50 000 heures des condensateurs électrolytiques en aluminium, cela réduit les coûts d'exploitation et de maintenance des centrales photovoltaïques.
3. Synergie avec les dispositifs SiC/IGBT
Alors que les systèmes photovoltaïques évoluent vers des tensions plus élevées (les architectures 1500 V devenant courantes), les condensateurs à couches minces YMIN sont profondément compatibles avec les semi-conducteurs de puissance de nouvelle génération :
• Prise en charge de la commutation haute fréquence : la conception à faible inductance correspond aux caractéristiques haute fréquence des MOSFET SiC (fréquence de commutation > 20 kHz), réduisant le nombre de composants passifs et contribuant à la miniaturisation des systèmes PCS (un système de 40 kW ne nécessite que 8 condensateurs, contre 22 pour les solutions à base de silicium).
• Tenue dv/dt améliorée : adaptabilité améliorée aux changements de tension, empêchant les oscillations de tension causées par des vitesses de commutation excessives dans les dispositifs SiC.
4. Valeur au niveau du système : efficacité énergétique améliorée et optimisation des coûts
• Efficacité améliorée : la conception à faible ESR réduit les pertes de chaleur, augmentant ainsi l'efficacité globale du PCS et augmentant considérablement la production d'énergie annuelle.
• Gain de place : la conception à haute densité de puissance (40 % plus petite que les condensateurs traditionnels) prend en charge la disposition compacte des équipements PCS et réduit les coûts d'installation.
Conclusion
Les condensateurs à film YMIN, forts de leurs principaux avantages : haute tolérance à la tension, faible échauffement et absence de maintenance, sont étroitement intégrés aux aspects clés des onduleurs photovoltaïques PCS, notamment la protection DC-Link, la protection IGBT et le filtrage des harmoniques du réseau. Ils jouent le rôle de « gardien invisible » du fonctionnement efficace et stable des centrales photovoltaïques. Leur technologie permet non seulement aux systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque de fonctionner sans maintenance tout au long de leur cycle de vie, mais contribue également à l'accélération de la transition vers la parité réseau et la neutralité carbone dans le secteur des nouvelles énergies.
Date de publication : 14 août 2025