PROJET I22011/2012

PRODUCTION D’ENERGIEPHOTOVOLTAÏQUE

I2 Groupe n°4

Cyrille Lahaille

Jean-Baptiste Reymond Thématique : SMART-GRID

Objectif :

◦ Bilan de l’ensemble des séances précédentes

◦ Observation des schémas équivalents

◦ Mise au point des prochains travaux dans le temps imparti

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Introduction

Introduction

I. Retour sur …1. Un projet complexe pour une équipe très engagée2. Les tentatives et les échecs3. Des points positifs, mais aussi négatifs

II. Etudes techniques et technologiques1. Le panneau Photovoltaïque2. Convertisseur DC/DC3. Capteurs de tension et de courant4. La régulation

Conclusion

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Sommaire

I. Retour sur …

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

1. Un projet complexe pour une équipe très engagée

Choix commun du sujet Lien projet I3 Projet complet Travail en équipe

2. Les tentatives et les échecs

Maquette du projet◦ Centrale◦ Maison

Problème au niveau du choix des panneaux (un seul au lieu de plusieurs en série)

Réalisation d’un convertisseur (au lieu de l’acheter)

Erreur de choix des pièces

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Atouts

◦ Bon de commande envoyé à temps

◦ Organisation (réunion en fin de séance, rapport)

◦ Travaux terminés ou bien avancés à chaque fin de séance

Inconvénients

◦ Rigueur

◦ Investissement du au manque d’intérêt porté sur le projet

◦ Travail à faire en semaine

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

3. Des points positifs, mais aussi négatifs

1. Le panneau Photovoltaïque

Panneau en silicium monocristallin Tension à vide : 21 V Puissance : 5W Intensité : 290 mA Dimensions: 290 x 220 x 25 mm

Problème rencontré : Pas de Datasheet du composant

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II. Etude technique et technologiqueUn projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Modèle équivalent du Panneau Photovoltaïque

Fonctionnement similaire à celui d’un générateur d’énergie

Comportement en statique décrit par l’équation électrique d’une diode

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Schéma électrique équivalent d’une

cellule PV

Association de cellules élémentaires

Rsérie : PertesRshunt : Courants parasitesDiode : Cellule dans l’obscuritéGenerateur courant : L’eclairement

2. Convertisseur DC / DC

Convertisseur DC/DC abaisseur/élévateur : Buck-boost

Critère : étude de tension de sortie du panneau photovoltaïque

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Convertisseur choisi : (RS)

Fabricant : Recom

Référence : REC-1212SRW/H2/A/M

Prix à l’unité HT : 28,61 €

Dimensions : 20,3 x 32 mm

Puissance de sortie: 8 W

Tension d’entrée: 9 à 18 Vcc

Tension de sortie: 12 Vcc

Courant de sortie: 0,666 A

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Modèle équivalent du convertisseur DC/DC Buck-Boost :

Avec : ( valeur pour le convertisseur choisi)• Ue: Tension d’entrée ( entre 9V et 18V)• Us: Tension de sortie ( Régulée automatiquement à 12 v)• Ud: Tension aux bornes de la diode• Ut : Tension aux bornes du transistor• Ul : Tension aux bornes de la bobine

3. Capteur de tension et de courant

Objectif : Diviser par deux la tension de sortie Vs = 2 Ve avec R1= 2R2

PV

Carte d’acquisition

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Capteur de courant à effet hall

Le courant passe à proximité de la cellule de hall Deux choix possibles de sortie

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Quatres types de régulateurs photovoltaïque:

- Le régulateur SHUNT:

- Le régulateur PWM - Le régulateur MPPT

4. La régulation

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Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Quatres types de régulateurs photovoltaïque:

- Le régulateur SERIE

Régulateur Shunt Régulateur série

Régulateur PWM

Régulateur MPPT

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Le régulateur MPPT: Comment ça fonctionne?

Compare les tensions Recherche du point de puissance

maximum Adapte la tension pour un

ampérage maximal

Application sur notre panneau:

Courant continu

Courant alternatif

Courant continu à la sortie du régulateur

Caractéristiques du panneau290 mA et 17,1 VPuissance: 0,29*17,1 = 4,959 W

On fait une régulation en PUISSANCE

Un projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Futurs travaux :◦ Maquette 3D réalisé sous SolidWorks◦ Simulation PSIM◦ Etude théorique des pertes dues aux divers

composants◦ Création de la plaque électronique

Amélioration au sein du groupe :◦ S’investir davantage◦ Reprendre les réunions en fin de séance

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ConclusionUn projet complexe pour une équipe très engagée

Les tentatives et les échecs

Des points positifs, mais aussi négatifs

Le panneau Photovoltaï-que

Convertis-seur DC/DC

Capteur de tension et de courant

La régulation

Conclusion

Nous sommes prêt à répondre à vos questions …

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