courant

Bac 2012 génie électronique
Equipe pédagogique de Lorgues
 Electronique :
Gérald MARCELLIN
Serge SIOT-TAILLEFER
Jean-Louis TAYAN
Florence ZOUAOUI
Pascal JEAN
 Physique appliquée :
Gilles MONDON
 Construction mécanique :
David BERNY
Lionel CADIERES
Mise en situation
Panneau solaire automatisé
Énergie solaire
Énergie électrique
brute
Régulateur
de charge
Énergie régulée
Énergie stockée et
contrôlée
Batterie auxiliaire
Consommateurs
 Charger la batterie auxiliaire d’un camping-car pendant la journée.
L’énergie solaire
Energie renouvelable et
inépuisable
L’énergie reçue dépend de:
•l’intensité émise par le soleil
•la couverture nuageuse
•la latitude
•la saison
•l’heure.
 1 kW/ m² maximum.
Pour un camping-car,
l’énergie solaire permet de
recharger la batterie:
•gratuitement
•écologiquement
•sans la nécessité de la
connexion au réseau EDF.
Les panneaux solaires
Photons
La cellule photovoltaïque
5
4
2
1
3
N
P
photon
V
1. couche de semi-conducteur dopé P
2. couche fine de semi-conducteur dopé N.
jonction PN = diode
3. plaque métallique servant d’électrode
4. grille métallique servant d’électrode
5. plaque de verre de protection anti-reflet
déplacement
d’un électron
courant
électrique
tension de
0,6V
Les panneaux solaires
Le panneau solaire = plusieurs
cellules
Association série  tensions de valeur plus
élevée (36 cellules 20V à vide)
Association parallèle  un courant plus élevé.
Source de
courant
Source de
tension
Suivre le soleil…
=30°
 Rendement=50%
=90°
 Rendement=100%
course dudu
soleil
LaLa
trajectoire
soleil
Angles exprimés en degrés:
•Déclinaison, hauteur ou élévation
•Azimut
Modes de fonctionnement
Initialisation
•L’utilisateur renseigne l’heure, la date et la latitude
Recherche (nouvelle installation)
•Le panneau se positionne sur l’élévation calculée en fonction de
la date, l’heure et la latitude.
•Le panneau recherche automatiquement l’azimut qui donne le
courant maximal en faisant une rotation de 360°
•L’utilisateur peut corriger la position à l’aide du clavier (mode
manuel)
Toutes les heures (mode automatique)…
•Le panneau se positionne sur l’élévation et l’azimut calculés en
fonction de la date, l’heure et la latitude.
•Le soir, le panneau se plie si le soleil est couché.
•Le matin, le panneau se déplie si le soleil est levé.
Diagramme sagittal
Soleil en
mouvement
Temps
Energie
solaire
Panneau
solaire
automatisé
Energie électrique
maximale
Régulateur
de charge
Niveau de
charge
Paramètres locaux:
Latitude, heure,
date…
Informations
visuelles et sonores
Utilisateur
Accessoires
électriques
Services et
confort
Batterie
Schéma fonctionnel
Energie solaire
Energie
électrique
Conversion de
l’énergie
FP1
Régulateur
de charge*
Courant
produit
Energie
régulée
Azimut et
élévation du
panneau
Modification de la
position
Stockage de
l’énergie
Mesure du courant
produit
FP4
FP2
Consigne de
position
Détermination de la
position optimale
FP3
COURANT
Affichage
Heure, date, latitude
FP7
Ordre de
repli
Temps
Horloge et position
géographique
FP6
Infos
visuelles
Paramètres
locaux
Légende
Logiciel
Appui sur les
touches du
clavier
Acquisition des
paramètres
FP5
Mixte
Matériel
Carte Commande
Afficheur LCD
Filtrage
Afficheurs 7
segments
ATmega32
Clavier
matriciel
Horloge
temps réel
bus I2C
Carte moteur
L298
Amplification de
puissance
Codeurs des
moteurs
Protection
contre les
surintensités
Mesure du
courant panneau
Partie mécanique
Motoréducteur CC
1/30
Codeur 100
impulsions /tours
Réduction 1/100
Carte régulateur
Courant panneau
Courant consommé
Tension
batterie
Régulateur de charge
Vboost 14,4V
Courant
80%
Vfloat 13,8V
100%
50%
Etat de charge
Tension
0%
•Charger la batterie plombgel le plus efficacement et
rapidement possible pendant
la journée
•Protéger la batterie, les
consommateurs et le
panneau.
Carte régulateur
Affichage LCD
Affichage leds
ATmega168
Commutation
du panneau
Commutation
des
consommateurs
fin…