Convertisseurs DC/DC - Smart-Grid

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I2 n°4
PRODUCTION D’ENERGIE
PHOTOVOLTAÏQUE
BOULIN Vincent
DAOUDI Aïda
JUILLAND Tristan
Thématique : SMART-GRID
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Présentation du sujet
Organisation du groupe
Activité des groupes
Pistes de recherches
Panneaux photovoltaïques
Convertisseurs DC/DC
Contraintes
Etude pour le dimensionnement
Conclusion
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Le projet n°4 proposé ici consiste à concevoir, dimensionner et
réaliser le module PV, i.e. l’ensemble constitué d’un panneau de
cellules photovoltaïques et d’un convertisseur
DC/DC de tension continue.
Présentation
du sujet
Les tâches administratives:
Organisation
du groupe

Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion






Chef de projet / Organisation et plannings prévisionnels :
-Emeline Dilloard
Secrétaire - Rédaction des différents rapports :
-Aïda Daoudi
Co-Secrétaire :
-Thomas Guedj
Trésorière / gestion du budget:
-Laurie Legent
Responsable communication avec le groupe du projet 5 :
-Ilyass Chaffai
Responsable communication avec le groupe du projet 3 :
-Valentin Griset
Rédaction du rapport final :
-Tristan Juilland
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Groupe 1 : Régulation /Convertisseur Groupe 3 : Convertisseur
Chef de groupe : Alexandre Pouille
Emeline Dilloard
Laurie Legent
Chef de groupe : Ilyass Chaffai
Thomas Guedj
Yoann Boulenoard
Groupe 2 : Mesure PV et sorties
Groupe 4 : PV
Chef de groupe : Cyril Lahaille
Jean Baptiste Reymond
Valentin Griset
Chef de groupe : Aïda Daoudi
Vincent Boulin
Tristan Juilland
Présentation
du sujet

CDI

Projet I3 en rapport avec les panneaux photovoltaïques
Panneaux
Photo-voltaïque

Internet
Convertisseu
rs DC/DC

Références de l’énoncé du projet

Tuteur du projet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Le panneau solaire photovoltaïque ( aussi appelés
photoélectrique ) convertit l'énergie lumineuse en énergie
électrique. Les panneaux solaires sont composés de cellules
photovoltaïques, chacune d'elles délivrant une tension. Elles
sont donc assemblées pour créer des modules photovoltaïques
de tension normalisée comme 12V.
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Il existe trois types de cellules photovoltaïques :

Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque

Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion

Les cellules monocristallines : elles sont constituées d’un cristal
à deux couches, le plus souvent du silicium. Elles ont un
rendement entre 15 et 22 % mais elles sont chères à fabriquer.
Les cellules poly-cristallines : elles sont constituées de plusieurs
cristaux, ce qui diminue leur prix de fabrication. Cependant leur
rendement n’est que de 10 à 13 %.
Les cellules amorphes : elles ont un rendement très faible (5 à 10
%) mais leur prix est très bas.
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Un convertisseur DC-DC est un circuit électronique qui convertit
une source de courant continu (DC) d'un niveau de tension à l'autre.
Nous distinguons deux types de
convertisseurs DC - DC :
- les convertisseurs appelés (hacheurs)
qu'ils soient abaisseurs, élévateurs ou
bien dévolteurs survolteurs.
- les alimentations a découpage, qui
correspondent aux applications petite
puissance de la conversion DC/DC.
Elles constituent l'alimentation de tout
matériel électronique en général.
Présentation
du sujet
LE CAHIER DES CHARGES :
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque
Convertisseu
rs DC/DC

La tension utilisateur finale doit être régulée à VDC = 12 V.

1W < Puissance du module PV <10 W

La maquette doit pouvoir intégrer une mesure in situ simple des niveaux
de tension et de courant dans les cellules du panneau photovoltaïque.

manuellement
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
La régulation de tension et/ou de puissance se fera d’abord

Surface du module < 0.1 m2 Profondeur < à environ 10 cm.

Le poids du module ne doit pas dépasser 1kg.

Le budget est de 100 € TTC.
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe
Activité des
groupes
Pistes de
recherches

Tension de charge : 16.5 V

Tension de charge : 7.5 V

Puissance de sortie : 4.5 W

Puissance de sortie : 1.1 W
Convertisseu
rs DC/DC

Poids : 0.77 Kg

Poids : <1 kg
Contraintes

Prix : < 100 euro (94.5 euro)

Prix : < 100 euro (40.4 euro)

Dimension : 269 (L) x 251 (l) x

Dimension : 162 (L) x 140 (l) x
Panneaux
Photo-voltaïque
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
23 (H)mm< 0.1 m²
SX-5M
10 (H)mm < 0.1 m²
MSX-01F
Présentation
du sujet
Organisation
du groupe

Activité des
groupes
Terminer le dimensionnement des
panneaux photovoltaïques
Pistes de
recherches
Panneaux
Photo-voltaïque

Convertisseu
rs DC/DC
Contraintes
Etude pour
le
dimensionne
ment
Conclusion
Réaliser le dimensionnement du
convertisseur DC-DC

Etude sur la mesure de V et I des panneaux

Commander les composants nécessaires
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