exercice solaire batterie

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SCIENCES DE L’INGENIEUR
EXERCICES D’ENTRAINEMENT
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Mini centrale solaire
Un hangar agricole (Drôme) a sa toiture équipée d’un
champ photovoltaïque (ensemble de panneaux solaires)
Données techniques :
 Puissance totale crête (maximale) fournie par le champ photovoltaïque Ptc : 60kW
 Panneaux solaires ref : Photowatt PWX 500 :
Les caractéristiques I en fonction de U pour différentes puissances d’ensoleillement (kW/m²) figurent ci-
dessus ainsi que les hyperboles d’équi-puissance (Courbes pour lesquelles le produit U*I est constant)
 Chaque panneau est constitué de 36 cellules polycritallines carrées de dimension L = 101,5mm de côté.
Question 1.
Quelle puissance crête Pc peut fournir un panneau solaire lorsque l’ensoleillement est de 1kW/m² ?
Argumentez votre réponse en précisant le point Pc sur la caractéristique.
Question 2.
Déterminer le nombre de panneaux n nécessaires pour constituer le champ solaire puis la surface S de toiture
nécessaire.
1kW/m²
0,8kW/m²
0,4kW/m²
0,5kW/m²
0,6kW/m²
U(V)
I(A)
65W
50W
25W
10W
0,2kW/m²
0,1kW/m²

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L’ensemble des n panneaux est connecté à un
onduleur qui permet le transfert d’énergie sur le réseau
électrique EDF
Pour chaque panneau, on peut modéliser l’onduleur
comme une résistance de charge Rc de 4,8
Question 3.
Tracer la droite de charge sur la caractéristique du panneau, puis indiquer le point de fonctionnement P1 pour
un ensoleillement de 1kW/m². Déterminer U1 et I1 fournis par le panneau.
U1 =
I1 =
Question 4.
A partir des résultats de la question précédente, déterminer le rendement énergétique 1 du panneau.
Question 5.
Déterminer le rendement 2 du panneau lorsque l’ensoleillement diminue à 0,4kW/m² (ciel très voilé)
Onduleur Réseau EDF
230V 50Hz
Ve Vs
Ie Is
Soleil n panneaux

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Modélisation d’une batterie de voiture
On a procédé, ci-dessus, à un relevé de la tension de la batterie en fonction du courant débité par celle-ci
Question 6.
Déterminer les paramètres E et R du modèle équivalent. Justifier votre démarche.
On estime que, lorsqu’il est alimenté par la batterie, la consommation du démarreur est équivalente à une
résistance D = 0,14
Question 7.
 Placer cette résistance D sur le schéma à droite du relevé.
 Tracer la droite de charge du démarreur sur le relevé.
 Déterminer le point de fonctionnement graphiquement.
 Déterminer le point de fonctionnement par le calcul (poser les 2 équations et résoudre le système)
En voulant tester la batterie, le garagiste provoque un court-circuit
Question 8.
Quelle est la valeur présumée de ce court-circuit