Régulateur d'intensité en cc

[BenF63]

Bonjour,
je m'intéresse à l'existence d'un régulateur d'intensité pour un projet d'éolienne. Tout d'abord un peu de contexte, il s'agit d'une éolienne de 1,5m de diamètre avec un moteur/générateur dc de seulement 30W en 12V (variant) et d'intensité max indiqué de 2.5A. Derrière il y a un élévateur/régulateur de tension qui sort 14,4 V avec en entrée minimum 3V pour charger une batterie de voiture en 12V (l'intensité max de l'élévateur est au dessus de celle du moteur). Mon problème est que la batterie demande trop d'intensité, la tension du moteur chute en dessous de 3V, et l'élévateur ne fonctionne plus. On pourrait se dire qu'il me faudrait un plus gros moteur mais auquel cas l'hélice ne suivrait pas par vent modéré. Ce que je voudrais se serai donc de limité l'intensité/puissance du circuit via comme pour la tension un régulateur. Cependant, je n'ai rien trouvé de tel.
C'est donc pour cela que je fais appel à ce forum qui m'a déjà bien aidé dans ce projet et d'autres via les questions d'autres personnes. Merci d'avance de vos réponses.

PS : je me demandé aussi si réduire la différence de potentiel réduirait l'intensité. Mais je dis peut être une grosse bêtise.
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[Murayama]

Bonjour!

je m'intéresse à l'existence d'un régulateur d'intensité pour un projet d'éolienne. Tout d'abord un peu de contexte, il s'agit d'une
éolienne de 1,5m de diamètre avec un moteur/générateur dc de seulement 30W en 12V (variant) et d'intensité max indiqué de 2.5A.

Je vois. En gros.

Derrière il y a un élévateur/régulateur de tension qui sort 14,4 V avec en entrée minimum 3V pour charger une batterie de voiture
en 12V (l'intensité max de l'élévateur est au dessus de celle du moteur).

Soyons précis: pourquoi derrière et pas devant ou à côté? Si vous voulez parler de la topologie du circuit, il vaudrait
mieux dire "en aval". Ensuite vous parlez de quel moteur? Nous parlons d'une éolienne, alors il faut dire dynamo ou alternateur
sinon on ne comprend plus rien. Je supposerai donc que c'est la dynamo ou l'alternateur. Et comme c'est du continu, redressé
ou non, disons dynamo.

Mon problème est que la batterie demande trop d'intensité, la tension du moteur chute en dessous de 3V, et l'élévateur ne fonctionne plus.

Il y a forcément une anomalie dans le circuit, que vous feriez bien d'ailleurs de poster pour que tout le monde y voie plus clair.
Votre batterie 12 V (au plomb, je pense), même déchargée a une tension de (aucune idée mais disons) 1xV. Donc dans toute
la suite, 1xV signifie tension de la batterie déchargée, même si elle est très peu déchargée d'ailleurs, par ex. 11, 11.5, 12...
Si vous avez une tension de 14.4V qui se déverse dans une batterie, alors la batterie va forcément "tirer" la tension à elle,
c'est à dire proche de sa tension déchargée donc 1xV.

On pourrait se dire qu'il me faudrait un plus gros moteur mais auquel cas l'hélice ne suivrait pas par vent modéré.

Disons une dynamo plus grosse. Mais en fait non, faites avec ce que vous avez.

Ce que je voudrais se serai donc de limité l'intensité/puissance du circuit via comme pour la tension un régulateur.

L'intensité ou la puissance? Et vous voulez limiter l'intensité de quoi exactement. Soyez précis, nom d’une pipe, on ne comprend
rien. Enfin JE ne comprends rien. Et puis si vous voulez faire dans le style, mettez au moins des virgules ou rephrasez:
Par exemple avec des virgules:

>Ce que je voudrais se serai donc de limité l'intensité/puissance du circuit via, comme pour la tension, un régulateur.

ou sans virgules, mais en plus clair:

>Ce que je voudrais se serai donc de limité l'intensité/puissance du circuit via un régulateur comme pour la tension

À tout hasard, relisez (ou probablement lisez) "Exercices de style" de Raymond Queneau.

Résumons:
Bloc 1: une dynamo
Bloc 2: Un élévateur de tension qui porte la tension à 14.4V.

Bloc N: Une batterie au plomb déchargée à 1xV.

Faites un dessin, dites où vous mesurez les 3V et dans quelles conditions. Question naïve: y a-t-il du vent, enfin non,
est-ce que la dynamo tourne quand vous mesurez ces 3V? Est-ce que vous avez par exemple une perceuse pour
la faire tourner pour bosser sur quelque chose de réel et constant?

Pascal

[IC-CD0000]

Bonjour BenF63 et bienvenue sur le forum,

... un élévateur/régulateur de tension qui sort 14,4 V avec en entrée minimum 3V pour charger une batterie de voiture en 12V ... Mon problème est que la batterie demande trop d'intensité, la tension du moteur chute en dessous de 3V, ...

Cette dernière indication m'interpelle, je me demande si l'accumulateur n'aurait pas des éléments internes en court-circuit, autrement dit si l'accu ne serait pas foutu...

Qu'en est-il de l'état de cet accu supposé au plomb ('batterie de voiture') ? depuis combien d'années il est en fonction ? quelle est sa capacité et quelle en est son utilisation (intensités et temps d'utilisation des appareils qui y sont branchés) ? quelle est la quantité d'énergie que fournit réellement l'éolienne (y a-t-il des organes de mesures) ?

Mais peut-être je m'avance trop, alors pour clarifier, ça serait effectivement bien qu'on puisse voir un schéma (croquis) de l'installation, ou des photos (perso, je ne vois pas trop ce qu'est 'l'élévateur')...

Cordialement

.
PS. Pascal, salut, oui mais avec un peu de souplesse, le demandeur a l'air d'avoir 18 ans...

[IC-CD0000]

(argh, piégé par le temps court pour éditer, je rajoute)

Peux-tu nous donner la tension mesurée aux bornes de l'accu, déconnecté ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonjour BenF63 et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... Mon problème est que la batterie demande trop d'intensité, la tension du moteur chute en dessous de 3V, et l'élévateur ne fonctionne plus ...

Il faut impérativement t’enlever de l’idée que l’électronique peut faire des miracles.

Ta description montre à l’évidence que ton générateur, quand il sort 3V, est incapable de fournir l’intensité qui est exigée par ton booster, et c’est pour cela qu’il s’écroule.

Je suppose que ton booster est parfait, jusqu’à 3V, mais il est impératif qu’il reçoive au moins la même puissance que celle dont tu as besoin pour charger, majorée des pertes. En supposant un rendement de 100% (impossible à obtenir), s’il faut une intensité I sous 12V, il faudra 2I sous 6V et 4I sous 3V.

On voit bien que là, ta source en est incapable et elle s’écroule, ce qui est normal.

[BenF63]

Bonjour et merci pour vos retours.

En effet, ce sera plus simple si je vous envoie le schéma.(c'est la première fois que j'utilise cette fonctionnalité je ne sais pas si ça a marché)

Par rapport à ce dernier, il faut savoir qu'il y a deux élévateurs de tension de type boost XL6009 en parallèle pour augmenter l'intensité max. De plus, je tiens à rajouter que la plupart des tests ce sont fait avec une ampoule de phare de voiture (12V, 5W ou 20W en plein phare) pour que ce soit plus visuelle. En effet il n'y a pas de voyant sur la batterie donc c'est difficile de savoir si elle charge ou non. Et j'ai rencontré les mêmes problèmes avec cette ampoule, c'est pourquoi j'ai écarté la piste de la batterie défectueuse.

D'autre part, j'ai fait des tests avec cette fois-ci la batterie en alimentation, remplaçant ainsi la dynamo, et là l'élévateur fonctionne à merveille, je peux alimenter deux ampoules de 20W et même retrouver le rendement annoncé par le constructeur (0,8 - 0,9).

C'est donc tout cela qui m'a amené à remettre en cause la dynamo et en effet j'ai mesuré une intensité de 3 à 4 A. À cause de cela et de la résistance interne de la dynamo, la tension chute en-dessous de 3V et l'élévateur ne fonctionne plus. Et voilà ce pourquoi je cherche un régulateur d'intensité.

Ensuite, pour répondre à vos questions, j'ai récemment rechargé la batterie afin de la maintenir à un niveau de charge convenable pour éviter qu'elle se détériore, elle est donc actuellement à 13 V mais cela n'a pas d'influence sur le problème comme dit plus haut. En effet la batterie n'est pour le moment même pas connectée au reste du système pour les tests (je comprend que vous ayez pensé à cela en premier, c'est également ce que j'ai fait et c'est d'ailleurs pourquoi j'ai voulu tester avec autre chose).

D'autre part, j'ai associé les termes intensité et puissance car ils sont liés étant donné que la tension est fixe.
Sinon, je réalise mes tests avec un vent d'environ 10 m/s (= 20 nœuds ou 36 km/h) et je ne peux utiliser de perceuse car la vitesse angulaire nécessaire à une production à vide de 10 V par la dynamo est d'environ 2500 tr/min (il y a un multiplicateur poulies/courroie sur l'éolienne).

Enfin, je comprend tout à fait que de la puissance ne peut apparaitre par magie. Cependant vous mettez bien en évidence mon problème, et ce que je cherche à savoir c'est s'il existe un moyen de réduire l'intensité (et donc la puissance) afin que la dynamo puisse suivre, quitte à ce que la batterie charge moins vite.

Merci pour votre bienveillance et vos retours constructifs.

Benjamin

[BenF63]

Ah c'est bon j'ai trouvé comment joindre des photos, je vous ai donc mis le schéma et la photo du circuit où il faut négliger les deux régulateurs de tension en amont des élévateurs qui se sont avérés inutiles ainsi que la partie basse qui regroupe la distribution vers de l'USB, une sortie 20 V pour éventuellement charger les batteries de perceuses et une sortie 12V pour l'éclairage de la cabane (je sais je rêve sûrement mais ce sont mes objectifs de base ).

Je vous joint également deux photos de l'éolienne pour ceux que ça intéresses.

Benjamin

PS : désolé, les images se sont retournés

[Piefra]

Bjr,


Que de regulateurs en // sans anti retour ni equilibrage de courants
Je ne suis pas sur que les regulateurs s'y retouve ...

Que de perte en rendements ...

Attaquer l'entree par des regulateur lineaire pour passer par du 5v pour monter a 14 ensuite ...
D'office le courant d'entree est limite a 2A , qui doivent bien faire chauffer les regulateurs 5v et peut etre les mettre en securite

Avec un boost , la puissance avant est la meme ( au rendement pres ) que celle de la sortie
Donc 15v en sortie a partir de 5v necessite 3 fois plus de courant
Si ca doit allumer une ampoule de 20W il faut 4A en 5V ce qui estbien trop pour les pauvres regulateur 5V

Il faudrait mieux supprimer cet etage a 5v et connecter directement la source aux boost , avec au minimum une diode sur chaque sorties

Nb: un regulateur necessite toujours des capacitees en entree et en sortie , ( comme sur les modules tout faits et une diode de vidage si il y a plus de capa en sortie qu'en entree )

Cdlt

[BenF63]

Effectivement, j'avais spécifié que j'avais supprimé cette partie du circuit.

Cordialement
Benjamin

[gienas]

… je tiens à rajouter que la plupart des tests ce sont fait avec une ampoule de phare de voiture (12V, 5W ou 20W en plein phare) pour que ce soit plus visuelle. En effet il n'y a pas de voyant sur la batterie donc c'est difficile de savoir si elle charge ou non. Et j'ai rencontré les mêmes problèmes avec cette ampoule, c'est pourquoi j'ai écarté la piste de la batterie défectueuse …

Là aussi, je relève une grave faute de raisonnement qui explique probablement une partie des problèmes, mais il y en a d’autres.

D’abord l’utilisation de lampes à incandescence est une très mauvaise idée. Leur résistance ohmique est très variable avec la tension appliquée et très proche du court-circuit à froid, (c’est à dire éteinte).

Pour situer les chose, on peut calculer la résistance équivalente en appliquant la loi d’Ohm. Connaissant sa puissance nominale à sa tension nominale. R=U^2/P

À froid, cette résistance calculée est environ 10 fois plus faible. Ce qui équivaut, pour un démarrage chargé, à une surchage sévère insupportable.

Autre erreur de raisonnement. Un chargeur de batterie ne doit pas délivrer une tension pour recharger une batterie, mais une intensité qu’il convient de contrôler (piloter) pour ne pas détériorer la batterie. Tout comme les LED qui doivent être alimentées en courant, il faut impérativement comporter un élément série qui va se charger de cette fonction.

Autre erreur déjà signalée. La mise en parallèle de sorties d’alimentations doit répondre à des critères qui ne s’improvisent pas.

[BenF63]

Bonsoir,
merci pour ces informations que j'ignorais mais qui sont, quand on y réfléchis logique, étant donné que la résistance augmente avec l'échauffement.
Pour ce qui est des élévateurs en parallèle, j'ai fait attention à ce qu'ils aient la même tension individuellement et j'avais en effet envisagé de placer une diode en aval de ces derniers. Est-ce que ce sera suffisant ?
Ensuite, je tiens à précisé que ce système ne fonctionne pas continuellement mais seulement lorsque je réalisais de courts tests (n'allait pas croire que j'ai maltraité ces pauvres composants durant des heures).
Sinon pour ce qui est de la charge de la batterie, c'est exactement de cet élément permettant de piloter le courant dont je parlais dans l'intitulé de la conversation (lorsque je voyais dans mes recherches des variateurs d'intensité pour des leds je pensais que c'était une erreur de language et qu'il parlait de l'intensité lumineuse).
Merci encore une fois pour vos retours qui m'ont beaucoup servis et instruits, je vais poursuivre mes recherches (demain matin ) sur un composant permettant de contrôler l'intensité (avec mes précédentes recherches, j'avais l'impression que ça n'existais pas).

Cordialement,
Benjamin

[BenF63]

Je n'ai pas pu m'empêcher de chercher un peu avant d'aller me coucher et j'ai cru comprendre qu'une simple MLI peut permettre de contrôler le courant. Je sais que ça permet de réduire la puissance, mais ma tension et mon intensité vont ils devenir des moyennes entre les états haut et bas de la MLI ? Auquel cas il me suffirait de régler le pourcentage de puissance délivré et la tension. Ainsi, étant donné que la puissance serait plus basse pour une même tension, l'intensité le serait également et donc problème réglé.
Je comprendrais tout à fait que vous ayez du mal à comprendre ce que j'ai dit étant donné que je n'ai peut être pas était très clair et que j'ai sûrement fait quelques erreurs de raisonnement. Cependant je tiens quand même à poster cette idée au cas où ce serait une solution.

Cordialement,
Benjamin

[paulfjujo]

Bonjour,

.. Auquel cas il me suffirait de régler le pourcentage de puissance délivré et la tension ....

Pour une charge fixe en sortie de PWM,
et une tension V fixe d'alimentation de l'etage de puissance de sortie PWM
effectivement le Duty-Cycle (%) rapport ON/FF permet de regler la puissance sur la charge (resistive)
la tension moyenne dependant de ce % .

Dans ce cas on ne regle pas directement l'intensité, on la subit
le Imax etant à duty 100% ( ou 99,9) = V / R charge
si on veut reguler le courant , il faut une mesure de courant dans le circuit de la charge .. asservissement ..etc
ou alors fixer arbitraiement un % duty cycle MAX à ne pas depasser , pour une charge connue et constante.

[BenF63]

Bonjour,
Je viens de me rendre compte qu'effectivement il y avait un problème dans mon raisonnement sur la MLI (ou PWM). En effet, cela revient à faire fonctionner mon système à XX%. Il y aura juste l'hélice qui sera surdimensionnée mais cela ne règle pas le problème de l'intensité. Il me faudrait alors une dynamo plus grosse capable de fournir l'intensité nécessaire mais cette dernière, pour être entraînée par l'hélice, devra fonctionner à puissance réduite grâce à la MLI. Ce système est plus coûteux mais il me permettrait d'adapter la puissance de la dynamo en fonction du vent.
Sinon merci pour les informations sur le fonctionnement de la MLI/PWM même si je manque un peu de vocabulaire. Le "duty" est-ce bien le pourcentage d'état haut ?
En attendant de trouver une dynamo plus puissante et abordable, j'aimerais bien (si cela ne s'avère pas plus compliqué) piloter le courant comme vous l'avez mentionné avec de l'asservissement, cependant je n'ai rien trouvé de tel pour le moment. Pourriez vous m'expliquer ce principe ? Je ne vois pas comment on peut contraindre l'intensité d'un circuit et c'est d'ailleurs pour ça que j'ai ouvert cette discussion.

Je tiens également à revenir sur le contrôle du courant durant la charge, en effet je ne pense pas que ça me soit utile étant donné que mon intensité ne dépassera jamais les 1/10 de la capacité de la batterie (120 Ah) soit 12A. J'ai l'impression que cette fonctionnalité n'est utile seulement lorsqu'on souhaite chargé le plus rapidement possible une batterie, ce qui n'est pas mon cas.

Merci d'avance,
cordialement

Benjamin

[titijoy3]

intercaler un booster pour augmenter la tension est contre productif et inutile, s'il s'agit comme je le pense d'un moteur à aimants permanents la tension va d'elle même augmenter avec la vitesse du rotor,

j'ai conçu un aérogénérateur avec un moteur triphasé de lave linge, la tension montait à 70 volts à vide, il était branché directement sur une batterie automobile, il y avait juste un dispositif a relais pour couper la charge au delà de 14.5 volts.. et la batterie se chargeait

je suis curieux de connaitre l'état de la batterie, parce qu'une batterie 12 volts qui tombe à 3 volts, comment dire..

[titijoy3]

j'ai compris, c'est le booster qui tire trop de courant indépendamment de la tension de batterie.. comme quoi, il faudrait le virer et voir ce que ça donne

[BenF63]

Bonjour,

Effectivement il s'agit d'une dynamo à aimants permanents, le bobinage est au niveau du rotor et les aimants sur le stator (moteur dc). Par conséquent la tension augmente avec la vitesse mais ce n'est pas suffisant, lorsque l'éolienne tourne à vitesse max je monte seulement à 13 V (max mesuré) et ce n'est pas la vitesse de croisière de cette dernière où j'ai une tension qui se trouve plus vers 7 - 8 V. Par conséquent, l'élévateur est nécessaire pour pouvoir charger une batterie 12V. Ensuite, je me suis sûrement mal exprimé mais la tensions de 3 V correspond à celle mesuré sur la dynamo en amont de l'élévateur et non au niveau de la batterie en aval de ces derniers où la tension vaut celle de la batterie (actuellement 13V si je branchai la batterie). On pourrait croire qu'il n'y a pas de problème mais ce n'est pas le cas, les élévateurs surchauffent et la batterie ne charge pas.
Pour ce qui est de ton projet, je pense que tu n'a pas de problème de tension car à la base ce moteur est conçu pour fonctionné avec du 230V par conséquent il monte plus facilement à 14V. En revanche, j'aimerais bien savoir avec quoi vous entrainez ce moteur qui doit être puissant. De plus, étant donné que c'est du triphasé il doit également y avoir un pont de diodes et un condensateur pour passer en continu.

Cordialement,
Benjamin

[titijoy3]

Bonjour,

Effectivement il s'agit d'une dynamo à aimants permanents, le bobinage est au niveau du rotor et les aimants sur le stator (moteur dc). Par conséquent la tension augmente avec la vitesse mais ce n'est pas suffisant, lorsque l'éolienne tourne à vitesse max je monte seulement à 13 V (max mesuré) et ce n'est pas la vitesse de croisière de cette dernière où j'ai une tension qui se trouve plus vers 7 - 8 V. Par conséquent, l'élévateur est nécessaire pour pouvoir charger une batterie 12V. Ensuite, je me suis sûrement mal exprimé mais la tensions de 3 V correspond à celle mesuré sur la dynamo en amont de l'élévateur et non au niveau de la batterie en aval de ces derniers où la tension vaut celle de la batterie (actuellement 13V si je branchai la batterie). On pourrait croire qu'il n'y a pas de problème mais ce n'est pas le cas, les élévateurs surchauffent et la batterie ne charge pas.
Pour ce qui est de ton projet, je pense que tu n'a pas de problème de tension car à la base ce moteur est conçu pour fonctionné avec du 230V par conséquent il monte plus facilement à 14V. En revanche, j'aimerais bien savoir avec quoi vous entrainez ce moteur qui doit être puissant. De plus, étant donné que c'est du triphasé il doit également y avoir un pont de diodes et un condensateur pour passer en continu.

Cordialement,
Benjamin

oui, moteur triphasé avec pont de diodes mais sans condensateur car relié directement à la batterie via un relais,

bien sur, c moteur est prévu pour fonctionner sur des tensions supérieures à 12 volts, ce qui explique la montée en tension plus importante,

rotor constitué de trois pales en tube pvc (découpé en triangles) environ 2.40 m d diamètre, multiplicateur à courroie et poulies 1/20,

le générateur est un moteur de lave linge lg triphasé

[titijoy3]

c'est ce moteur:https://jeremplace.com/397-moteur-la...81er1003a.html

[Antoane]

Bonjour,

S'ils sont limités en courant et unidirectionnel, mettre en parallel les boost n'est pas un probème. Sinon, c'en est un et il y aura une puissance circulante qui génèrera des pertes même si tu règles les tensions pour être identiques à vide.

La bonne solution consisterait à utiliser un régulateur de charge pour éolienne, qui assurerait un MPPT pour extraire le max de puissance de l'éolienne, ainsi que la protection de charge de la batterie (limitation de la tension max).
C'est un joli petit projet de programmation, et/ou de design hardware.

[BenF63]

Bonjour,
Merci, malgré mes recherches, je n'avais pas du tout entendu parler de ce contrôleur de charge qui semble très utile et tout de même abordable. En revanche, ils ont l'air de demander du triphasé en entrée et je suis en continu, après peut être que ça ne pose pas de problème si dès l'entrée il y a un pont de diode.
Et ensuite, je ne sais pas si cela va régler mon problème d'intensité trop importante par rapport à la dynamo et si jamais il faut que je la change je verrais pour mettre un moteur en triphasé.

[Antoane]

Bonjour,

La puissance de la dynamo, comme sa vitesse nominale, est à choisir en fonction / en parallèle de la mécanique (en particulier le diamètre du rotor et sa géometrie).... mais ce n'est pas mon domaine, je laisse la main