Corrigé Énergie Télécoms Master 1: Examen et Solutions

Voici le traitement complet du sujet proposé pour le Contrôle Énergie des Télécoms destiné
aux étudiants de Master 1 RTEL – Année 2023-2024.
Exercice 1 (10 pts)
Vrai ou Faux + Justification si Faux
1. Faux
󷓛󷓜󷓝󷓞 Pour stocker un maximum d’énergie, on combine série (pour augmenter la
tension) et parallèle (pour augmenter la capacité). Seule la connexion en parallèle
n’est pas optimale si la tension requise n’est pas atteinte.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.14 – Batteries en série pour 48V, parallèles pour capacité totale.
2. Vrai
󷓛󷓜󷓝󷓞 La tension nominale d’un panneau dépend du nombre de cellules connectées en
série, qui est lié à sa taille physique et sa structure.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.6 – Module PV : tension nominale 12V, 24V selon la taille.
3. Vrai
󷓛󷓜󷓝󷓞 Une température élevée diminue le rendement des cellules PV, notamment leur
tension de sortie.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.5 – Rendement des cellules PV affecté par les conditions de
température.
4. Vrai
󷓛󷓜󷓝󷓞 À température plus basse, les pertes sont réduites, donc le rendement augmente si
l’ensoleillement est bon.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.5 – Conditions standard pour rendement optimal : ensoleillement
+ température modérée.
5. Faux
󷓛󷓜󷓝󷓞 Un hacheur est un convertisseur de tension continue (DC/DC), pas un
transformateur. Il adapte la tension pour la charge (abaisseur ou élévateur).
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.8 – Hacheur Buck/Boost pour transformer la tension DC.
6. Faux
󷓛󷓜󷓝󷓞 L’énergie est gérée par le régulateur de charge. Si les batteries sont pleines, le
régulateur déconnecte les panneaux pour éviter surcharge. Il n’y a pas de dissipation
dans les câbles.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.9 – Régulateur empêche surcharge ou décharge profonde.

Exercice 2 (10 pts)
1. Pourquoi le rendement mono > polycristallin ?
󷓛󷓜󷓝󷓞 Les cellules monocristallines ont un réseau cristallin homogène favorisant le
déplacement des électrons, donc un meilleur rendement (11–16%) que les
polycristallines (10–14%) qui ont des discontinuités cristallines.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.5 – Rendements types par technologie de cellule.
2. Pourquoi utiliser Watt-crête (Wc) ?
󷓛󷓜󷓝󷓞 Le Wc est la puissance maximale théorique fournie par le panneau sous des
conditions standards (1000 W/m², 25°C). Cela permet de standardiser la
comparaison entre différents panneaux.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.6 – Définition de la puissance crête.
3. Avantage du régulateur MPPT ?
󷓛󷓜󷓝󷓞 Il permet de chercher en temps réel le point de puissance maximum des
panneaux solaires selon l’ensoleillement, optimisant ainsi le rendement de charge de
la batterie.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. II, p.9 – MPPT pour optimiser la charge batterie.
4. GSM :
a. Handover :
󷓛󷓜󷓝󷓞 Passage d’une communication en cours d’une BTS à une autre sans coupure.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. I, p.8 – Gestion du handover par le BSC.
b. Deux situations majeures :
o Lorsqu’un abonné se déplace d’une cellule à une autre.
o Lorsque la qualité du signal devient insuffisante (faible champ, interférences).
5. Pourquoi petites stations de base en ville ?
󷓛󷓜󷓝󷓞 En zone urbaine, il y a beaucoup d’obstacles (bâtiments) :
o Les micro-cellules permettent une meilleure couverture locale.
o Elles offrent une meilleure capacité de gestion du trafic.
󹒗󹒚󹒘󹒙󹒛󹒜󹒝󹒞󹒟󹒠󹒡󹒢 Réf : Chap. I, p.6 – Besoin de nombreuses stations en zones denses.

󶠦󼛂 Corrigé – Énergie des Télécoms
Exercice 1 – Vrai ou Faux (10 pts)
1. Faux
Justification : Connecter des batteries en série permet d’augmenter la tension du
système, tandis que les connecter en parallèle augmente la capacité (Ah). Pour
stocker plus d’énergie (E = V × Ah), on combine généralement les deux méthodes.
Une configuration purement parallèle ne maximise pas forcément l'énergie stockée si
la tension est insuffisante pour l’utilisation prévue.
2. Vrai
La tension nominale d’un panneau PV dépend de la configuration des cellules en
série dans le panneau, ce qui est directement lié à sa taille physique et à son design.
3. Vrai
Les cellules photovoltaïques sont sensibles à la température : plus la température
augmente, plus leur rendement diminue. Cela est dû à l’augmentation de la résistance
interne des matériaux semi-conducteurs.
4. Vrai
Un environnement froid et ensoleillé améliore la performance des cellules PV. Le
froid réduit les pertes internes, et un bon ensoleillement maximise la génération
d’énergie.
5. Faux
Justification : Un hacheur est un convertisseur de tension continue, pas un
transformateur au sens traditionnel (qui fonctionne en courant alternatif). Il permet de
modifier la tension continue (step-up ou step-down).
6. Faux
Justification : Lorsque les batteries sont pleines, l’énergie produite est redirigée soit
vers une charge supplémentaire, soit vers un dissipateur de charge (comme une
résistance de puissance). Elle n’est pas dissipée dans les câbles, car cela provoquerait
des pertes inutiles et des échauffements dangereux.
Exercice 2 – Questions ouvertes (10 pts)
1. Rendement cellule mono vs polycristalline :
Les cellules monocristallines ont un rendement supérieur car leurs cristaux de
silicium sont parfaitement alignés, ce qui facilite la circulation des électrons. En
revanche, les cellules polycristallines ont des joints de grains qui bloquent le
mouvement des charges, réduisant ainsi leur rendement.

2. Pourquoi Watt-crête (Wc) ?
Le Watt-crête (Wc) représente la puissance maximale que peut fournir un panneau
dans des conditions standards (irradiance de 1000 W/m², température de 25°C, etc.).
Cela permet de comparer les panneaux entre eux, car leur puissance réelle dépend des
conditions environnementales variables.
3. Avantage du MPPT :
Le Maximum Power Point Tracking (MPPT) permet d’ajuster la tension de
fonctionnement du panneau pour qu’il fonctionne au point de puissance maximale.
Cela permet d’optimiser le rendement de l’installation et d’extraire un maximum
d’énergie à tout instant, malgré les variations d’ensoleillement ou de température.
4. Communication GSM :
a. Handover :
Le handover est le processus par lequel une communication active (voix ou données)
est transférée d’une cellule à une autre sans interruption, généralement lorsque
l’utilisateur se déplace.
b. Deux situations de handover :
o Lorsque l’utilisateur se déplace d’une zone de couverture à une autre (ex : en
voiture).
o Lorsqu’une cellule est saturée et que la communication est transférée vers une
autre cellule moins chargée.
5. Petites stations de base en zone urbaine :
En milieu urbain, il y a beaucoup d’obstacles (bâtiments, murs), ce qui limite la
portée des signaux radio. Utiliser plusieurs petites stations de base (microcells ou
picocells) permet :
o Une meilleure couverture des zones d’ombre.
o Une meilleure gestion du trafic (plus de canaux disponibles).
o Une réduction des interférences grâce à une planification plus fine des
fréquences.