Panneau solaire et batterie.

[invited1e1fa07]

Bonjour,
je suis en 2eme année de DUT GEII, et je travail sur un projet auquel j’espère trouver de l'aide auprès de vous !

Je m'explique, le principe est de charger 2 batterie de lithium 8.4V; 35W avec 14 cellules de panneaux solaires de 0.5V chacune.

Il nous faut donc élevé la tension pour pouvoir charger les batteries, pour ce fait nous utilisons le système BOOST, avec lequel par la suite nous rajouterons un MAX1771 pour réguler la tension dans n'importe qu'elle condition climatique !

Notre soucie sont les phases de calcules. Dans un 1ier temps nous voulions faire juste un système BOOST sans le MAX pour pouvoir régler les différents éléments.

J'aurai aimé si possible un coup de main pour pouvoir démarrer, les phases de calcules, calculer l'inductance le choix du MOSFET.

Merci pour votre aide
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[Antoane]

Bonjour et bienvenu,
Tu comptes bien sûr à terme n'utiliser qu'un circuit : step-up et régulateur de charge intégré.
Tant que tu n'as pas de régulateur de charge fonctionnel, la batterie reste dans sa boite, n'est ce pas ?

Plusieurs façons de faire :
- Expérimentalement ;
- Par la simulation ;
- En appliquant "bêtement" la datasheet ;
- Par le calcul. Pour ça, voir les datasheet, design note et app-note se rapportant à ton composant ou plus généralement au type de circuit que tu conçois. Coté battery management, Linear technology est pas mal : http://www.linear.com/designtools/app_notes.php#power (c'est un peu indigeste, mais une petite recherche devrait simplifier les choses), ou en effet Maxim ic : http://www.maxim-ic.com/design/techd...anagement#sc42. Tu peux aussi jeter un oeil du côté de Fairchild et On Semi. Faire aussi un tour sur les sites expliquant comment fonctionne un boost : il t'y diront quelle tension Vds doit tenir le MOSFET, que vaut l'ondulation de sortie... en fonction des différents composants.

Songer aussi qu'il est nécessaire de bien comprendre le montage et son fonctionnement intrinsèque avant de se lancer dans les calculs pour s'assurer de ne pas faire d'erreur. L'idéal étant même de faire la liste des paramètres qui te paraissent important dans le choix de tel composant avant de sortir la règle à calculer.

[invited1e1fa07]

Bonjour,
merci pour ta réponse Antoane.
Coté système je l'ai bien compris, je parle du Boost, car l'élément MAX je verrai surement plus tard et je regarderai avec le datasheet.
Pour le MOSFET je comptait prendre celui la "http://radiospares-fr.rs-online.com/web/p/products/2178206/" car mon courant max étant de 5A j'ai voulue le prendre en double, puis coté Vce = VS.

Après il m'en fallait un avec des pertes de puissances toutes petites, d’où ce choix !

Merci pour les sites, je vais regarder.
Coté inductance j'ai trouver 0.23µH, le condo d'entré de le prendrai en 100nF ou le condo de sortie 66µF (mais la j'ai un petit doute).

J'ai presque tous prit sur ce lien qui explique bien le système Boost http://f6csx.free.fr/PROJETS/BOOST/Boost.pdf


Merci pour ta réponse et de ton aide.

[Antoane]

Coté système je l'ai bien compris, je parle du Boost, car l'élément MAX je verrai surement plus tard et je regarderai avec le datasheet.

Tu veux dire que pour l'instant tu travailles sans datasheet ?

Pour le MOSFET je comptait prendre celui la "http://radiospares-fr.rs-online.com/web/p/products/2178206/" car mon courant max étant de 5A j'ai voulue le prendre en double, puis coté Vce = VS.

Ça pas être Mosfet... Ça est un NPN.
5A c'est ton courant de sortie. Mais du coup, combien vaut le courant de collecteur du transistor ?
http://products.semelab-tt.com/pdf/magnatec/BCU83.pdf

Coté inductance j'ai trouver 0.23µH,

Ça ne te semble pas bizarre de trouver un résultat 100fois plus petit que ce qui est proposé dans les exemples d'application de la datasheet ?

le condo d'entré de le prendrai en 100nF

AMHA, c'est trop peu, surtout pour un panneau solaire. Mettre 100µF (low-ESR) en parallèle avec 100nF (céramique, soudé au plus proche des broches d'alim du contrôleur).

ou le condo de sortie 66µF (mais la j'ai un petit doute).

C'est pas une valeur normalisée
Prendre ici aussi un low-ESR.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited1e1fa07]

On est partie de rien donc je t'avoue qu'on ne c'est pas vraiment par ou commencé !!!
Donc pas de datasheet non :S

Oui c'est pas un Mosfet désolé, mais je pensait prendre ce transistor.
Pour le courant d'entré du collecteur j'ai trouvé aux alentours des 4A il me semble (quand il conduit) (désolé a l'heure ou je t'écris je n'ai pas les valeurs) .

Pour le condo d'entrée mon prof ma dit que celui ci était presque négligeable, du coup on a voulu prendre un tous petit !
Car les panneaux sont direct reliés au Boost.

Pour l'inductance le prof nous avait donné 3 valeurs soit : 22µh soit 33µh ou 47µh.

Pour les condo (oui je sais c'est pas normalisé j'aurai prit une valeur normalisé :s)

Pour le condenseur d'entré tu aurait une idée vue qu'un panneau solaire est une source de tension et de courant :/.

En tout cas merci pour ton aide !

[Antoane]

On est partie de rien donc je t'avoue qu'on ne c'est pas vraiment par ou commencé !!!
Donc pas de datasheet non :S

Donc tu es mal partis, et risque de te retrouver dans le mur.
Comment mener un tel projet :
1. Définition du besoin : j'ai telle source (U,I) d'énergie, je veux telle tension en sortie.
2. Choix d'une solution technique : un convertisseur boost
3. Choix d'un contrôleur répondant aux points 2 & 3, disons le MAX1771
4. Calculs des composants annexes.
(5. Simulation)
6. Essais

Pour le condo d'entrée mon prof ma dit que celui ci était presque négligeable, du coup on a voulu prendre un tous petit !
Car les panneaux sont direct reliés au Boost.

Et t'écoutes les conseils donnés en techno par une bonne femme ????
Si elle te le dit... Mais prévoie quand même de pouvoir en ajouter un gros au cas où.

En fait, Maxim fait directement une listes des AN qui peuvent t'intéresser : http://www.maxim-ic.com/datasheet/in...cation%20Notes
Et tu as la design procedure à partir de la page 9 de la datasheet : http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1771.pdf
:deepqeul:

"quand il s'agit de tromperie, de duperie, de volerie, il est toujours bon, sur ma foi, d'avoir les femmes avec soi !" Tiré de Carmen

[invited1e1fa07]

Merci pour ta réponse et désolé de répondre que maintenant !

En réalité on a un 14 cellules de 0.5V chacune avec 5A max total et 35W max total. cellules branché en série.
Pour alimenter a la fin une source enfin une batterie lithium de 8.4V de puissance 35W.

Notre soucie a nous est d'obtenir les 35W, enfin je sais qu'il y a les pertes de puissances dans les diodes je crois qu'on perds 1.25W, ensuite pour le transistor, je voulait en prendre dont le courant tends vers les 5A (courant max) de tension VCE 8.4V qui est la tension de sortie et avec le moins de pertes en puissances !

Donc on a prit un système BOOST et notre prof nous a dit de choisir la MAX1771 pour régule après.
Pour l'instant on ne cherche qu'a réaliser le système Boost, l'optimisation avec le MAX1771 on verra après, je pense qu'on devrait commencé doucement ?!

et c'est une Mr mon prof ^^, enfin ce prof est assez spécial mais bon que veux tu si le prof le dit, je fais je suis pas assez doué et encore moins a l'aise avec l'électronique de puissance pour contredire !

J'aurai une petite question aurait tu un logiciel de simulation a me donner pour réaliser ! On doit travaillé avec nos ordi mais je ne sais pas quoi prendre ! Merci

En tout cas merci pour tes recherches et ton aide.

[Antoane]

une batterie lithium de 8.4V de puissance 35W

La puissance d'une batterie, ça ne veut pas dire grand chose.

je sais qu'il y a les pertes de puissances dans les diodes je crois qu'on perds 1.25W,

Ca, ça dépend du courant qui passe dans la diode et du type de diode utilisé... Pour une diode classique, 1.25W correspond à environ 2A. Pour une Schottky, c'est plutôt 4A.

ensuite pour le transistor, je voulait en prendre dont le courant tends vers les 5A (courant max) de tension VCE 8.4V qui est la tension de sortie et avec le moins de pertes en puissances !

Je crois que tu n'as pas bien compris ce qu'un un transistor : c'est un interrupteur, et c'est tout ! il peut être ouvert ou fermé (ou entrouvert, mais c'est pas intéressant ici) mais c'est tout. Tout seul, il est incapable de réguler une tension.
Pour obtenir une tension de 12V à partir d'une tension de 5V (par exemple), tu va faire commuter (=le commander) à assez haute fréquence (100 à 1000kHz) le transistor. Tu va alors jouer sur le rapport cyclique du signal de commande pour réguler la tension de sortie.
Qui est-ce qui génère le signal de commande du transistor ? Qui est-ce qui ajuste au mieux le rapport cyclique pour que tout fonctionne ? C'est le MAX1771.

Comment comptes-tu réaliser un boost sans MAX1771 ? Envoie ton schéma.

et c'est une Mr mon prof ^^, enfin ce prof est assez spécial mais bon que veux tu si le prof le dit, je fais je suis pas assez doué et encore moins a l'aise avec l'électronique de puissance pour contredire !

Autant pour moi, j'ai mal lu.

J'aurai une petite question aurait tu un logiciel de simulation a me donner pour réaliser ! On doit travaillé avec nos ordi mais je ne sais pas quoi prendre ! Merci

LTSpice : gratuit, très puissant, fiable. Il est développé par Linear Technology (un fabricant de circuits intégrés), mais on peut facilement lui ajouter des composants (il faut juste en trouver le modèle SPICE).

PS : ça, c'est pas de l'électronique de puissance

[invited1e1fa07]

c'est vrai que la puissance de batterie impose peu, seulement les batterie elle vont alimenter des moteurs après !
Le système que l'on fait est un petit robot alimenter par les panneaux solaires est alimenter. moi je doit juste m'occuper de mon petit problème ^^ !

La diode n'est pas parfaite, cependant mon prof m'a dit qu'il y avait un moyen de faire une diode parfaite par un moyen !!!
Enfin il ma juste dit :X...

Je t'enverrai notre schéma, mais j'ai projet que le mardi et mercredi et nos projets reste à l'iut, du coup je n'ai pas le schéma sur moi !
Mais on c'est basé sur ce schéma http://f6csx.free.fr/PROJETS/BOOST/Boost.pdf (1ier image).
Et on mettra le MAX1771 a la base du transistor .

Ce qu'il faut qu'on trouve dans un 1ier temps mise a pars les valeurs des éléments, c'est aussi le rapport cyclique pour que le système soit optimal sans le MAX1771.
Ainsi quand on rajoutera le MAX1771 il réglera le rapport cyclique en fonction de l'irradiant.

Merci pour le logiciel je vais regarder sa, merci sa va bcp m'aider .

Et je parle électronique de puissance car le système BOOST on le voit dans cette matière enfin ^^ !

En tout cas merci merci

[Antoane]

Ce qu'il faut qu'on trouve dans un 1ier temps mise a pars les valeurs des éléments, c'est aussi le rapport cyclique pour que le système soit optimal sans le MAX1771.

En conduction continue : dc=1-Vin/Vout, c'est dans ton pdf.
Mais ça ne va pas t'avancer à grand chose : sans circuit régulateur, tout ce que tu arriveras à faire, c'est avoir une tension de sortie supérieure à la tension d'entrée, et plus ou moins proche de ce que tu cherches à avoir (la précision est de qq volts). Sans compter que si tu déconnectes la charge, le condensateur de sortie explose, emportant le transistor de découpage.
Câbler dès le début le MAX n'est pas pas compliqué (ce contrôleur n'est pas le plus difficile à utiliser, ce n'est pas un LTC3787 : http://www.linear.com/product/LTC3787) et est plus prudent. Ne pas le monter ne t'apportera pas grand chose.

[invited1e1fa07]

Donc tu pense que dès le début je devrait intégrer le MAX1771 ?

Il faudrait que je regarde en combien il doit être alimenter alors et le schéma !
Dans le datashet je crois qu'il y a un bon exemple !