Circuit electrique éolienne DIY

[Thomas L]

Bonjour à tous,

Je fais partit d'une association qui à un chalet dans les alpes non raccordé au réseau EDF. Nous sommes donc indépendant électriquement car nous avons des panneaux solaires, des batterie en 48V cc, une régulation pour éviter la surcharge, un groupe électrogène 230 V ac en cas de mauvis temps et des onduleurs/ redresseurs qui permettent de décharger les batteries en 230V ac et de recharger les batteries quand le groupe électrogène tourne.
Nous souhaitons installer une éolienne faite maison avec un alternateur (12 ou 24 V) auquel on enlèvera le pont de diodes pour élevée la tension grade à un transformateur (ou plusieurs en fonction de si l'alternateur est mono ou triphasé) d'un facteur 2 ou 4 (en fonction de la tension fournie par l'alternateur) pour obtenir du 48 V ( voir un peu plus 57,6 V maximum) que l'on redressera avec un pont de diode et que l'on connectera à la régulation des panneaux solaire.

Ma question est: comment gérer le régulateur de l'alternateur?

J'avais penser la brancher sur une batterie de 12V ( ou 2 si besoin de 24V) piloté par un relais qui serait lui alimenté par la circulation ou non de courant à la sortie du pont de diodes soi en 48 V ( car si la régulation coupe la recharge des batterie, il faut couper l'alimentation du régulateur pour éviter de tout griller et de vider la batterie).
La batterie alimentant le régulateur sera rechargée grace à un autre pont de diode placé avant le ou les transformateur, soit en 12 V.
Si je met le relais entre + et - après le pont de diode il sera toujours alimenté et je ne cherche justement pas ca car le régulateur sera lui aussi toujours alimenté.
Il faudrait que la bobine soit en parallèle du cable + en sortie du pont de diode. On se retrouve dans le cas de 2 résistance parallèle dont une serait la bobine du relais et l'autre le cable de cuivre mais je n'ai aucune idée des résistance en jeu. Je sais que c'est ce qui se fait sur les ligne 400000 V pour l'éclairage rouge de nuit des lignes.
Il y aurait peut être une autre solution avec un photo ou opto coupleur?

Merci d'avance

Thomas
-----

[Thomas L]

Une autre idée si le régulateur de l'alternateur ne consomme pas ou peu de courant, de mesurer sa consommation et sa résistance pour le brancher directement sur le 48 V des batteries à recharger en série avec une résistance dont la valeur serait 4 fois celle du régulateur et diviserai la tension précisément par 4. De cette façon 48 V au born des batteries donnerai 12 V et donc il faut envoyer du courant pour recharger et 56 V donnerai 14 V et donc il faut arrêter de recharger les batteries.
Qu'en pensez-vous?

Merci d'avance

Thomas

[Thomas L]

La solution la plus simple serait un alternateur en 48 V d'occasion avec régulation interne mais je n'en trouve pas a des prix abordable!

[f6bes]

Bjr à toi,
Penses à une chose : que le vent n'est JAMAIS constant !
Donc ton alternateur délivrera une tension qui pourra prendre des TAS de valeur...et meme
etre en ...surtension. Si (pour 12v) ça varie de 6 à 18v ton transformateur deriiére variera dans les
memes proportions.
Ne parlons pas de la fréquence que va recevoir le tranfo suivant l'humeur du vent !!
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Thomas L]

Bonjour merci pour cette réponse.
Je pensais qu’un alternateur produisait une tension qui ne dépendait pas de la vitesse et par conséquent elle était stable. Par contre que c’était la fréquence qui variait et était proportionnelle à la vitesse de rotation. Les fluctuations de fréquence ne m’importe peu car je redresse le courant derrière.
De plus je sais bien que le vent n’est jamais constant mais ça peut être une source d’énergie surtout l’hiver quand les panneau solaire sont sous la neige et qu’il y a du vent.
Le but principal étant de maintenir les batteries en charge régulière et pas uniquement quand elles sont à plat pour conserver une capacité correcte.
J’ai vu l’hiver après quelques semaines d’absence, le groupe s’allumait toutes les 10 minutes pendant plusieurs heures car la capacité des batteries semblait très faible. Jusqu’à ce que cette capacite soit en partie rétablit grâce à plusieurs dizaine de recherche successives. Je cherche principalement à éviter ce problème pour éviter de cramer du carburant et maintenir la santé des batteries qui est très fragiles près une période d’inutilisation ( même si il y a toujours un ou 2 frigo qui tourne).

[titijoy3]

il serait sans doute plus facile et plus efficace d'utiliser un rotor triphasé à aimants permanents (pas de courant d'excitation),

sinon, il faudrait savoir ce que débite un alternateur sans redresseur ni régulation, peut être que la tension dans ce cas là est bien supérieure à 12 volts ?

une fois redressé, si on applique le courant à une batterie il va s'aligner sur la tension de batterie, il faudra un dispositif pour limiter ce courant à une valeur en Ampères supportable par la dite batterie et stopper la charge à la tension max de la batterie.

il faudra aussi un frein pour éviter que l'aérogénérateur ne s'emballe quand il est déconnecté de la batterie ou en cas de tempête.

[penthode]

y vient d'où cet alternateur....

si c'est un modèle pour moteur thermique : mauvaise pioche !

[Thomas L]

C'est vrai qu'un alternateur à aimant permanent serait plus adapté; Mais est il encore facile d'en trouver? Surtout en triphasé? De plus, les alternateurs à aimants permanents ne sont ils pas moins puissant que ceux à bobine?

Si je me rappelle bien mes cours d’électronique/ électricité, un pont de diode alimenté en monophasé donc avec 4 diodes à en sortie comme tension maximale la tension crête du courant alternatif entrant ( auquel il peut peut etre enlever 0,7 V car la diode a une tension de passage). Et comme tension minimal 0 V si il n'y a pas condensateurs.
Pour ce qui est d'un pont de diode à 6 diodes pour une alimentation triphasée, la tension maximale est toujours la tension crête mais la tension minimale ( sans condensateur) est 1,57 fois la tension efficace en entrée si je me souviens bien.

Un dispositif qui stoppe la charge de la batterie il y en a déjà un. Mis pour limiter le courant, il suffit d'ajuster la tension. Je vis recharger des batteries de 48 V avec du 48 à 56 V grand maximum. Car le courant à 56 V risque d'être assez élevé.

Pour ce qui est du frein j'ai plutôt penser à un système centrifuge qui referme les pales ( car je suis sur une éolienne à axe verticale). Un frein demande un capteur de vitesse et de l’électronique.

[Thomas L]

Quel est le problème avec les alternateurs de moteur thermique?

[penthode]

1) ils fonctionnent avec une excitation alimentée : énergie gaspillée

2) ils tournent trop vite : ça demandes un mécanisme complexe et entrainant aussi des pertes.

certains fous-furieux les rebobinent pour cet usage

[BOB92]

Bonjour

Tu n'as pas évoqué la puissance mécanique de ton éolienne .....
OUi, le plus simple est d'utiliser un alternateur triphasé à aimant permanent 48 V tournant à relativement basse vitesse ,
comme par exemple https://fr.aliexpress.com/item/32878...archweb201603_

Puis un pont redresseur triphasé, et un module de charge pour tes accus (de façon identique aux capteurs solairesc) : optimiser le transfert d'énergie.

cordialement

[Thomas L]

Pour l'excitation, c'est pour cela que un aimant permanent serait nettement plus simple. Mais il faut savoir quel est le pourcentage d'énergie produite redirigée vers l'induction.
Pour la vitesse c'est vrai que j'ai en projet d'augmenter la vitesse de rotation mais je n'ai pas encore de plans définitifs.

Je n'ai aucune idée de l puissance mécanique de mon éolienne car rien n'est construit on est encore sur un projet.
Merci pour le lien c'est exactement ce que je cherchais.
Je pensais meme utiliser le module de charge des panneaux solaire après bien sur avoir vérifier la puissance maximale qui peut ingérer.

Merci pour toute vos réponses.

Thomas

[R4GE]

Salut

J'ai parcouru le fil rapidement et en diagonale, je vais peut-être répéter ce qui a déjà été suggéré.

Pour la génératrice, il faudra que ton éolienne tourne très vite ou que tu utilises un multiplicateur de vitesse entre l'axe de ton éolienne et l'axe de la génératrice
Ou alors, tu en prends une gigantesque et hors de prix
Ou encore, tu la fais toi même avec des aimants intégrés au rotor et noyés dans de l'epoxy
Et bobines dans le stator

C'est assez facile à réaliser, j'ai vu des étudiants le faire et il y a plusieurs vidéos qui traitent du sujet sur yt
Par contre attention avec les aimants, ils ont tendance à écraser les doigts s'ils sont maniés sans précaution

Pour la conversion en énergie électrique, il te faudra un MPPT, c'est nécessaire

C'est une Savonius ou une Darrieus que tu comptes faire?

[Thomas L]

j'ai déjà un multiplicateur qui en théorie multiplie par 13 la vitesse. Au pire j'en met 2 à la suite et je multiplierai par 169 mais c'est très théorique et peut être inutile voir non fonctionel
j'ai l'impression que faire sa propre génératrice est un peu trop complexe car je crois que les aimants sont cher et qu'il faut un bobinage précis pour la tension.
Qu'est ce qu'un MPPT?
une Savonius

[f6bes]

Bonjour merci pour cette réponse.
Je pensais qu’un alternateur produisait une tension qui ne dépendait pas de la vitesse et par conséquent elle était stable. Par contre que c’était la fréquence qui variait et était proportionnelle à la vitesse de rotation. Les fluctuations de fréquence ne m’importe peu car je redresse le courant derrière.

Remoi ,

Dans ce cas tu peux donc oublier: "......pour élevée la tension grade à un transformateur ..."
La tension qui serait obtenue varierait dans les memes proportions !
De plus les transfos sont CALCULES pour du 50 hertzs.
Là la fréquence produite sera tout autant...fluctuante. Ca pourra tout aussi bien etre une dizaine de hertzs jusqu'à dépasser
la centaine de hertzs.
Le transfo va pas y reconnaitre ses petits !
Bonne journée

[Thomas L]

Ok donc l'idée de fire sa propre génératrice serait la meilleure solution.
Je vais y réfléchir.

Merci

[f6bes]

Remoi,
De plus faut pas oublier que les alternateurs de voiture sont en...triphasés me semble t il.
Donc te faudrait un transfo élevateur....triphasé.
Dans l'alternateur c'est la tension de sortie REDRESSEE qui est "controlée" ( régulateur de charge).
Bonne journée

[Thomas L]

Oui et un alternateur triphasé est mieux car ça donne un courant redresse plus régulier.
Un transfo triphasé n’est pas un soucis à fait pour moi.
Oui d’où l’idée de passer en aimant permanent n’ayant pas une tension redressée adaptée à un alternateur de voiture.