Les Premiers Tests

1. Le Panneau solaire

Voici les caractéristiques électriques d'une de ces cellules. Il s'agit de cellules monocristalline Maxeon C60:

Le rendement théorique annoncé, avec un ensoleillement de 1000W/m², à 25°C, est de 21%.

Avec ces données, on constate qu'on perd 0.32% de puissance par degré Celsius.

On a constaté que les cellules montent à plus de 60% à puissance maximale en plein soleil.

Les performances théoriques électriques des cellules sont données ci-dessous:

Et voici les résultats obtenus, cette fois simulés sur Matlab pour une température ambiante de 25°C:

Le point de puissance maximale, sous un ensoleillement de 1000W/m², se situe pour une Tension de 7.5V et un courant de 6A.

Voici la courbe de puissance, pour 25°C :

La puissance maximale avoisine les 45W.

Mais lorsque les cellules débitent du courant, elles chauffent, et le rendement chute.

Voici une nouvelle simulation qui tient compte de la température :

On voit donc qu'en plein soleil, les cellules montent très vite à 60°C, la puissance maximale n'est alors plus que de 37W.

Lorsqu'on protège les cellules avec un film plastique, on perd encore facilement 10%.

La puissance maximale sera finalement autour de 34W.

2. Driver du moteur

Le driver du moteur doit être adapté à la tension du moteur, ainsi qu'à sa puissance. Il faudra aussi qu'il comporte la fonction marche arrière.

Notre choix s'est porté pour l'instant sur le driver suivant :

Driver: Driver

3. Conception de la MPPT

Pour extraire le maximum de puissance d'un panneau solaire,nous utilisons un dispositif électronique qui traque le point de puissance maximale est indispensable (MPPT).

Le principe d'une MPPT :

Il faut mesurer en permanence le courant Ip et la tension Vp du panneau solaire, calculer la puissance fournie, et produire une tension de sortie Vb adaptée. En effet, si la tension Vb fournie à l'accu est trop élevée (d’environ 0.1V), le courant absorbé par l'accu sera très important, et fera chuter la tension du panneau solaire.

Lorsqu'e l’on conçoit une MPPT, le gain apporté peut détruire l’électronique si elle ne présente pas un excellent rendement.
Le composant utilisé : SPV1020

Le composant qui semble le plus adapté sur le marché pour notre application semble être le SPV1020 spécialement dédié pour une MPPT. L'algorithme de recherche de puissance maximale y est intégré. Le rendement annoncé est de 98%.

Le schéma électrique de la carte conçue :

Pour mettre en oeuvre ce composant, il faut router une carte électronique spéciale. La section BTS SN va s'en charger. La plateforme MicroPacc du Lycée s'occupera de l'assemblage de la carte: http://www.micropacc.fr/

La saisie du schéma électrique a déjà été réalisée : mppt3

Une vue 3D de la carte à fabriquer :

Vue du Typon envoyé en production :

Le 24 janvier, on vient d'envoyer le typon en fabrication chez Eurocicruit.

Voici une vue du PCB :

On devrait le recevoir le vendredi 03 février, juste avant les vacances. Il ne restera plus qu'à monter les composants sur la carte, puis de tester la carte.