Realization of a 1000W Single-Phase Inverter dedicated to Renewable Energy Systems

Abstract

The objective of this project is to design and implement a single-phase inverter dedicated to renewable energy systems. Solar and wind power generation are preferred nowadays as the world is increasingly focusing on environmental concerns. Power inverters, which convert DC current from solar cells into AC for home use, are one of the key technologies for providing efficient AC power. The lowvoltage DC source is reversed to a high-voltage AC source in a two-step process. First, the DC voltage is boosted to a much higher voltage. This high voltage DC is then waved to AC voltage using several technic controls to the inverter. To deliver such performance, the inverters are powered by a simple 16F877A PIC microcontrollers (MCUs) that can achieve a high level of inverter control. The microcontroller is programmed using codes written under CCS compiler software to generate several control techniques: full wave command, sine pulse-width-modulated (SPWM) pulses and MPPT algorithm that are used to drive the H-bridge power switches. By means of the two-footed switches of the 400V DC alternating H-bridge, the voltage is converted into a 220-volt AC voltage. The design mainly focuses on high-power electronic devices such as personal computers, chargers, and televisions. To build the design, it is first modeled mathematically and then simulated under ISIS/Proteus software, microcontroller is programmed within CCS compiler and finally the results are practically implemented...L'objectif de ce projet de mémoire de master est de concevoir et de mettre en œuvre un onduleur monophasé capable de convertir une tension continue en tension alternative avec un rendement acceptable. Pour atteindre cette efficacité, l‟onduleur est piloté par un microcontrôleur PIC 16F877A qui peut assurer un haut niveau de contrôle de l'onduleur. Le microcontrôleur est programmé à l'aide d'un compilateur CCS Compiler intégré et dans un interpréteur CCS spécifique pour générer différents techniques de commandes : la commande pleine onde, la commande MLI et la commande MMPT réservée aux systèmes à énergie renouvelable. Pour cela, L‟onduleur H-Bridge coté DC est alimenté par un bus photovoltaïque 400 volts pour donner une tension sinusoidale monophasée 220V et 50 Hertz coté AC. Cette conversion est assurée par les signaux de commande assurés par un microcontrôleur PIC de Microship. En premier lieu, une modélisation mathématique et un dimensionnement des composants de l‟onduleur et une compréhension des différentes techniques de commande ont été faites suivi en second lieu par une simulation de l‟entité du système sous l‟environnement ISIS/Proteus.