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Instruments pour les systèmes photovoltaïques
Les dispositifs suivants sont des prototypes expérimentaux développés pendant la mise au point de notre mini-centrale photovoltaïque, et sont consacrés pour la mesure, le contrôle et la régulation nécessaire. La conception de la majorité de ces montages est basée sur l’emploi de microcontrôleurs 8-bit, afin de minimiser la densité des composants, réduire le volume de la maquette et au bout du compte, réduire le coût final.
Voici quelques modèles:
KITLAAR99 : Datalogger minimaliste pour systèmes photovoltaïques (PIC16F1824)
Ce dispositif enregistreur automatique de relevé de mesures et de contrôles de plusieurs paramètres physiques important dans la gestion et le suivi du bon fonctionnement d’une mini centrale de production d’électricité à partir de panneaux photovoltaïques. Il est basé sur l’utilisation d’un microcontrôleur 8-bit chargé d’assurer toutes les fonctions prévues dans ce dispositif (mesures, contrôles et enregistrement), grâce à des modules intégrés spécialisés tels qu’un convertisseur analogique numérique 10-bit à quatre canaux de mesures, deux timers (8-bit et 16-bit) pour gérer une horloge-calendrier en temps réel RTCC, un module UART pour gérer automatiquement la liaison RS232 avec un PC, un mini clavier à trois boutons poussoirs et enfin une alimentation à base d’un régulateur intégré de type LDO micropower, caractérisée par une consommation propre très infime. La fonction enregistrement est assurée par la mémoire flash du microcontrôleur, au lieu d’utiliser une mémoire EEPROM externe, ce qui nous a permis de réaliser un prototype très compacte, et consommant un courant de fonctionnement inférieur à 1 mA.
KITLAAR78 : SunTracker 1 axe (PIC16F716)
Un système à panneaux solaires photovoltaïques fixes perd une grande quantité d’énergie, pouvant dépasser les 40% comparé à un système motorisé. Ce dispositif de poursuite automatique du Soleil à bas coût nécessite très peu de composants, grâce à l’utilisation d’un microcontrôleur 8-bit, chargé d’assurer toutes les fonctions nécessaires (contrôle date-heure grâce au module RTCC, real time clock and calendar, gérer par un timer intégré de 16-bit, et manipulation d’une table L.U.T pour extraire les angles azimuth et élévation de la position du Soleil pendant le jour, table établit pour une année complète). Enfin, ce montage est caractérisé par une faible consommation ( < 120µA sous 2V, 1MHz ).
KITLAAR75 : Conception d’un mini-régulateur MPPT 8-bit (PIC12F683)
Un chargeur de batterie à bas coût est basé sur une conception électronique basique, souvent réduite à un transformateur de puissance abaisseur de tension et une diode de puissance pour redresser le signal alternatif de sortie basse tension (le condensateur de filtrage est parfois omis). Ce type de chargeur n’est pas du tout recommandé pour la recharge et l’entretien de batteries solaires qui nécessitent une procédure déterminée pour leur garantir une durée de vie maximale. Cette procédure est composée de 3 phases: -1- une première phase dite « bulk charge » consistant à recharger aussi vite que possible la batterie jusqu’à une tension de seuil déterminée U1. -2- une deuxième phase dite « absorption phase » consistant à maintenir la tension de seuil U1 constante durant un délai déterminée (une heure). -3- une troisième phase dite « float charge » consistant à réduire le courant de charge jusqu’à abaisser la tension de charge à une valeur U2 dite tension d’entretien.