Projet de panneaux photovoltaïques

Bonjour à tous,

Je réalise actuellement un projet dans mon cursus ingénieur, celui-ci consiste à réaliser un chargeur de batteries solaires PWM à l'aide d'un hacheur buck et d'une carte arduino micro.
Je bloque sur une point, en effet comment puis-je, à l'aide du hacheur réguler, la tension produite par mes panneaux et le courant absorbé par la batterie à l'aide de la carte arduino. J'aimerais savoir le rapport cyclique à imposer au hacheur pour obtenir le courant souhaité pour la charge de la batterie.
le montage est composé de 2 panneaux de ce type : CNPV Power CNPV-185M (185W) Solar Panel
et de 4 batteries de ce type : https://fr.rs-online.com/web/p/batteries-au-plomb/6142015/

Merci

Bonjour,

Par principe, tu n'impose pas le rapport cyclique, c'est à partir de la mesure du courant de charge que l'Arduino va moduler le rapport cyclique pour obtenir le courant désiré.

Par contre, je ne comprend pas comment tu va charger tes batteries avec un seul hacheur.
Si elles sont en série, il faut 14,54= 58v en fin de charge, ce que tes panneaux ne pourront jamais fournir.
Sinon, en série // deux par deux; 14.52=29v c'est ok avec un courant de charge maxi inférieur à 2,5A.
Mais là, il faudra deux hacheurs.

Concernant les convertisseurs de tension (ce que tu appelles "hacheur") la meilleure source d'information que je connais est le site de la société Linear Technologie.
Elle a été acheté dernièrement mais je pense que le site existe toujours.

Linear est vraiment LE spécialiste des circuits spéciaux dont les convertisseurs.
En cherchant un peu tu devrai trouver leur simulateur à télécharger.
Il est très didactique et le fonctionement d'un convertisseur devient lumineux.

Pour la petite histoire Linear à commencé par sortir un simulateur basé sur SPICE destiné aux seuls convertisseurs, puis ils en ont fait un simulateur complet.
Il y a 2 ans la version "spéciale convertisseur" existait toujours, depuis je ne sais pas il faut vérifier.

@bilbo83
Il existe 3 types de convertisseurs :

1. les abaisseurs "step down"
2. les élévateurs "step up"
3. les élévateurs/abaisseur "step up down"
   Pour ces derniers qui sont une combinaison des deux premiers il faut deux inductances.

Oui 68tjs, je sais, mais les hacheurs buck sont abaisseurs.

Bonjour

Analog Devices , après avoir aborbé Linear technology, a maintenu son site en service
Les divers logiciels de simulation mentionnés par 68tjs, développés à partir de Spice, sont toujours accessibles içi

Merci de l'info.
Dommage qu'ils soient toujours scotché uniquement sur Win et Mac.

Salut
En général, on n'impose pas un courant de charge à une batterie au plomb. On impose une tension d'environ 13.6V et on limite le courant au courant de charge maxi de la batterie, soit capacité / 5 à capacité / 10.
De plus la tension à appliquer dépend de la température. Coefficient de température = 0.005V/°C.

Le chargeur à découpage fournit une tension continue, et non pas hachée. La technologie à découpage est uniquement utilisée dans le but de ne pas perdre l'énergie inutilement dans un régulateur linéaire.

En fonction de l'utilisation, il faut utiliser des batteries cycliques, acceptant la décharge profonde, du genre de celles qui sont utilisées sur les fauteuils roulants. Exemple : DRYFIT de SONNENSCHEIN.

J'espère que ton système solaire est indispensable, car étant donné le prix des batteries, et leur durée de vie, il ne faut pas en attendre la moindre rentabilité.

Un site bien connu et utile :
http://ni-cd.net/accusphp/theorie/charge/plomb.php

@+

13.6 c'est pour une batterie à électrolyte gélifié.

avec une batterie électrolyte liquide tu va plutôt être à 14V - 14.5V pour avoir une charge complète, avec ensuite un floating à 13,6 - 13,8 V

d'ailleurs c'est ce que dit la doc de la batterie en question ici : boost charge 14.5V, float 13.65V

Sinon pour en revenir à la question initiale, l'intéret d'avoir un convertisseur buck, c'est d'une part de pouvoir charger une batterie d'une tension nominale très inférieur à celle des panneaux solaires sans perte de puissance, et d'autre part de pouvoir faire une recherche de point de puissance maxi (MPPT) des panneaux pour maximiser le courant de charge lors de la phase de charge de masse (bulk) ou même en absorption ou en maintien(float) si les conditions d'ensoleillement sont faibles.

Si tu veux juste limiter la tension de charge sans faire d'optimisation du courant, il n'y a pas d'intéret à utiliser un convertisseur complet, tu peut faire de la PWM seule ça suffira, c'est là dessus que sont basés la majorité des régulateurs à bas coût du marché.

Tu parles de limiter le courant de charge, mais en fait dans ton cas le courant de charge ce qu'il va falloir faire c'est au contraire essayer de le maximiser (c'est l'intéret du convertisseur : de pouvoir faire une recherche de MPP) pour effectuer la phase de charge de masse, et ensuite une fois la tension des batterie remontée à 14,4V, tu vas la limiter (en modifiant le rapport cyclique de manière à dégrader le rendement des panneaux) pour maintenir à 14,4V le temps de la phase d'absorption, puis ensuite à 13,6V pour la phase de maintien.
Dans ces moment où tu limites la tension, tu te fiches de limiter le courant de charge, le courant il sera celui qui necessaire pour maintenir la tension voulue. Ce qui doit servir à ajuster le rapport cyclique c'est la mesure de la tension.

Il n'y a que lors de la phase bulk où tu pourrais être emmené à limiter le courant, mais dans ton cas tes panneaux produisent de toutes manières moins que le courant maxi recommandé pour tes batteries, donc au contraire tu vas bien baser l'ajustement du rapport cyclique sur le courant mais non pas pour le limiter mais pour le maximiser. Note que si tu te contentes d'une mesure de tension, finalement ça va revenir au même : le courant maxi sera celui qui va donner la tension maxi, ça simplifie le système de ne pas avoir de mesure du courant.

Oui bien sûr tout ceci est exact, mais je ne sais pas si Rambovosges a l'intention d'aller jusqu'à du MPPT dans sa réalisation. Mon intention était plutôt de décrire la méthode la plus simple à mettre en œuvre pour un amateur.

Dans mon entreprise j'ai déjà réalisé avec un électronicien un chargeur MPPT avec un STM32 et un capteur de courant INA219. Si la partie logicielle est assez simple, la partie électronique est plutôt délicate. Je me souviens que la mesure de courant était un peu trop bruitée.

Quant à développer un chargeur MPPT avec un ARDUINO et son petit ADC 12 bits, je n'essaierais même pas.
Avec un INA226 16 bits (15 bits + signe) je pense que l'on doit pouvoir s'en sortir plus facilement.

Attention, la description de la batterie Y100-12 dit : "Cette série économique est destinée principalement aux applications dites de Floating.". Pas de décharge profonde donc.

@+

hbachetti:
Oui bien sûr tout ceci est exact, mais je ne sais pas si Rambovosges a l'intention d'aller jusqu'à du MPPT dans sa réalisation. Mon intention était plutôt de décrire la méthode la plus simple à mettre en œuvre pour un amateur.

Dans mon entreprise j'ai déjà réalisé avec un électronicien un chargeur MPPT avec un STM32 et un capteur de courant INA219. Si la partie logicielle est assez simple, la partie électronique est plutôt délicate. Je me souviens que la mesure de courant était un peu trop bruitée.

d'où l'interet de se baser sur la tension qui est bien moins sujette à fluctuations car lissée par la batterie, et qui pour une application de démonstration devrait amplement suffire. Il faut juste laisser le temps à la tension d'évoluer entre deux variations du rapport cyclique du convertisseur, car l'effet ne sera pas immédiat comme sur le courant

Quant à développer un chargeur MPPT avec un ARDUINO et son petit ADC 12 bits, je n'essaierais même pas.
Avec un INA226 16 bits (15 bits + signe) je pense que l'on doit pouvoir s'en sortir plus facilement.

Attention, la description de la batterie Y100-12 dit : "Cette série économique est destinée principalement aux applications dites de Floating.". Pas de décharge profonde donc.

Non mais étant donné que c'est un projet d'école, je pense pas que la durée de vie de la batterie soit vraiment un problème...