tracé de la caractéristique d'un panneau solaire

[invite02841bee]

bonjour à tous,

je dispose d'un petit panneau solaire, délivrant au max 10V

l'idée serait de pouvoir en tracer la caractéristique I=f(U) de manière à trouver le point de puissance maximum

tout ceci devant être géré par un microcontroleur, je pensais utiliser un hacheur série réalisé par un t-mos alimenté par un signal créneau dont le microcontroleur ferait varié le rapport cyclique, et donc la tension de charge aux bornes de mon panneau solaire

en balayant des valeurs de rapport cyclique, on pourrait alors obtenir la caractéristique du panneau solaire

le problème est que je vois pas comment réaliser ce circuit

le t-mos est commandé au départ par un simple générateur de créneau dont je pourrais modifié à la main le rapport cyclique pour faire simple au début

mais pour la partie puissance, faut-il simplement branché le panneau solaire entre la source et le drain avec en série une résistance??

ainsi la tension aux bornes de la résistance varierait en fonction du rapport cyclique, et on pourrait tracer la caractéristique du panneau solaire

mais en agissant ainsi, la puissance fournit au t-mos n'est pas constance puisqu'elle correspond à la tension aux bornes de mon panneau solaire qui va donc changer

de plus, comment être sur que de cette façon je pourrais obtenir toute la caractéristique en balayant le rapport cyclique? et comment dimensionner ma résistance??

merci de répondre à toutes ces petites questions, et si quelqu'un à une autre idée qu'il n'hésite pas
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[vincent66]

Bonsoir
Là je verrais un régulateur à découpage délivrant une tension réglable par pot numérique (commandé par le uc ) à une résistance fixe, permettant ainsi de varier la puissance tirée du panneau...
Cordialement !
Vincent

[invite02841bee]

j'ai tenté de faire mon circuit aujourd'hui

plusieurs problèmes:

-je n'arrive pas à balayer de 0 à 10v pour la tension de mon panneau solaire en modifiant le rapport cyclique de mon créneau qui alimente mon t-mos

(même si le rapport cyclique ne peut être nul ou total avec le gbf que j'utilise, j'arrive au maximum à des variations de 3v, donc pas satisfaisant pour tracer une caractéristique)

-de plus, les quelques points que j'ai pu avoir me donne une caractéristique linéaire, ce qui ne devrait pas être le cas !!

j'ai changé les valeurs des résistances, modifier mon t-mos qui donne des courants plus faibles, mais j'ai toujours le même problème

je ne vois pas quoi modifier...car dans la théorie mon montage devrait bien fonctionner...

merci de m'éclairer pour ceux qui auraient des idées pour faire fonctionner correctement ce montage...

[vincent66]

Bonjour
Peux-tu nous montrer ton schéma ?
Vincent

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite02841bee]

voilà mon schéma

sachant que:

j'ai pris un créneau de 5 kHz et d'amplitude suffisante afin que le t-mos puisse commuter

j'utilise un gbf où je peux modifier le rapport cyclique bien entendu

j'ai pris comme t-mos un irf820

mon panneau solaire à éclairement naturel me fournit environ 7V à vide

je mesure la tension aux bornes de mon panneau et aux bornes de la résistance pour avoir le courant

mais voilà je n'obtiens pas de résultats satisfaisants

suis-je bon sur le principe??

[vincent66]

Bonjour
Je ne suis pas persuadé que ton procédé soit le bon...
Quand le MOSFET conduit, il court-circuite l'ensemble panneau+résistance, et tu mesureras alors un courant de c-c , et une tension pas très significative...
Quand le transistor est bloqué, tu mesureras une tension à vide et aucun courant, ce qui n'est pas je pense le but recherché...

Si tu souhaites varier la puissance moyenne dissipée par la résistance avec les mêmes composants je te suggère un branchement différent : brancher une patte de la résistance au + du panneau et l'autre au drain du transistor, en branchant la source de celui-ci à la masse, càd le - du panneau.
Ceci rejoint ce que j'avais d'abord suggéré, utiliser un régulateur de tension programmable qui alimente une résistance fixe, mais en y réfléchissant mieux, je me demande s'il ne vaudrait pas mieux utiliser une source de courant programmable..?
Une tension à vide de 7VDC pour un panneau spécifié 10VDC me semble très étrange, la mesure n'a probablement pas été faite dans des conditions optimales, normalement elle aurait dû être supérieure à 10VDC, qui doit être la tension correspondant au maximum de puissance délivrée...
Courage !
Vincent

[invite936c567e]

Bonsoir

Avec le circuit du schéma, le panneau passe alternativement d'un fonctionnement sur une charge (R) à un fonctionnement à vide. Même si le rapport cyclique varie, on ne fait finalement pas varier son point de fonctionnement comme on le désirait.

Pour les conditions de mesure soient correctes, il est important de maintenir le point de fonctionnement à une valeur constante. Je suggère donc de mettre un condensateur (de capacité suffisante au regard du courant débité et de la fréquence de hachage) en parallèle sur le panneau.

Ensuite, le schéma peut être réalisé tel que le suggère vincent66, avec une faible valeur pour la résistance R. La variation du rapport cyclique r simulera alors une charge comprise entre R (pour r=100%) et un circuit ouvert (pour r=0%).

La mesure de la tension U (quasi-continue) aux bornes du panneau et la connaissance du rapport cyclique r permettent de calculer le courant débité :

I = (r/100%).U/R



En pratique, comme le but du montage est de déterminer le point de fonctionnement au maximum de puissance, on peut orienter le choix de R, par exemple en prenant :

R = U_n/I_max

où U_n est la tension nominale du panneau (soit 60% de la tension à vide environ) et I_max est le courant de court-circuit sous un ensoleillement maximum (valeur généralement donnée pour 1000W/m²).

Pour un panneau au silicium polycristallin, la tension correspondant au maximum de puissance devrait alors être obtenue avec un rapport cyclique compris entre r=5% (pour 100W/m², ciel couvert) et r=60% (pour 1000W/m², plein soleil).

[invite936c567e]

La plage de variation du point de fonctionnement sera assez limitée (on de descendra pas très bas dans les tensions), mais le rapport cyclique pourra rester dans des valeurs en pratique réalistes (>1%).

[invite02841bee]

merci bien pour ces renseignements


et en y réfléchissant aussi je n'ai pas besoin de tracer toute la caractéristique puisque entre un éclairement maximal (journée avec soleil) et un faible éclairement (journée sans soleil), la tension correspondant au MPPT ne varie pas énormément, je peux donc limiter mon étude de caractéristique dans cette plage

je vous en dirais plus mardi prochain quand je pourrais refaire mon montage

je continue de réfléchir à tout ça quand même

et merci encore

[alayn91]

Bonjour,

Pourquoi faire simple, quand on peut faire compliqué ?

Une cellule photo-voltaïque transforme l'énergie solaire en courant continu.
Pas pulsé !!

Donc, on peut mesurer la tension et le courant fournis par la cellule en utilisant une charge, en continu.
Une résistance variable de puissance ou un puit de courant à trnsistor feront l'affaire.
Si ça chauffe, on peut les refroidir avec un ventilo ou en les plongeant dans un seau d'eau déminéralisé.

Par contre, ces paramètres varient beaucoup avec l'éclairement.
Donc, faire les mesures rapidement.

- http://tpiland.site.voila.fr/ressour...ovoltaique.pdf

Salutations.
Alain.

[invite936c567e]

Donc, on peut mesurer la tension et le courant fournis par la cellule en utilisant une charge, en continu.
Une résistance variable de puissance ou un puit de courant à trnsistor feront l'affaire.

Oui, mais le problème est ici de faire varier cette résistance ou ce courant de manière contrôlée et automatique.

Or, sur les microcontrôleurs il est plus simple de générer un signal rectangulaire pour commander directement un hacheur constitué d'un transistor, que de mettre en oeuvre un convertisseur numérique-analogique suivi d'un amplificateur avec une contre-réaction.


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[alayn91]

Bonjour,

Cette application est-elle du domaine privé ou professionnelle ?

Salutations.
Alain.