Bac 2012 génie électronique Equipe pédagogique de Lorgues  Electronique : Gérald MARCELLIN Serge SIOT-TAILLEFER Jean-Louis TAYAN Florence ZOUAOUI Pascal JEAN  Physique appliquée : Gilles MONDON  Construction mécanique : David BERNY Lionel CADIERES

Panneau solaire automatisé Mise en situation Énergie solaire Panneau solaire automatisé Énergie électrique brute Régulateur de charge Énergie régulée Batterie auxiliaire Consommateurs Énergie stockée et contrôlée  Charger la batterie auxiliaire d’un camping-car pendant la journée.

L’énergie solaire Energie renouvelable et inépuisable L’énergie reçue dépend de: l’intensité émise par le soleil la couverture nuageuse la latitude la saison l’heure.  1 kW/ m² maximum. Pour un camping-car, l’énergie solaire permet de recharger la batterie: gratuitement écologiquement sans la nécessité de la connexion au réseau EDF.

La cellule photovoltaïque Les panneaux solaires N P 1 3 4 5 Photons V 2 La cellule photovoltaïque couche de semi-conducteur dopé P couche fine de semi-conducteur dopé N. jonction PN = diode plaque métallique servant d’électrode grille métallique servant d’électrode plaque de verre de protection anti-reflet courant électrique tension de 0,6V photon déplacement d’un électron

Les panneaux solaires Source de courant Source de tension Le panneau solaire = plusieurs cellules Association série  tensions de valeur plus élevée (36 cellules 20V à vide) Association parallèle  un courant plus élevé. Source de courant Source de tension

Suivre le soleil… =30° =90°  Rendement=50%  Rendement=100%

La trajectoire du soleil La course du soleil La trajectoire du soleil Angles exprimés en degrés: Déclinaison, hauteur ou élévation Azimut

Modes de fonctionnement Initialisation L’utilisateur renseigne l’heure, la date et la latitude Recherche (nouvelle installation) Le panneau se positionne sur l’élévation calculée en fonction de la date, l’heure et la latitude. Le panneau recherche automatiquement l’azimut qui donne le courant maximal en faisant une rotation de 360° L’utilisateur peut corriger la position à l’aide du clavier (mode manuel) Toutes les heures (mode automatique)… Le panneau se positionne sur l’élévation et l’azimut calculés en fonction de la date, l’heure et la latitude. Le soir, le panneau se plie si le soleil est couché. Le matin, le panneau se déplie si le soleil est levé.

Diagramme sagittal Temps Soleil en mouvement Energie solaire Panneau solaire automatisé Panneau solaire automatisé Energie électrique maximale Niveau de charge Batterie Régulateur de charge Utilisateur Paramètres locaux: Latitude, heure, date… Informations visuelles et sonores Accessoires électriques Services et confort

Schéma fonctionnel Logiciel Mixte Matériel Energie solaire Energie électrique Régulateur de charge* Conversion de l’énergie FP1 Stockage de l’énergie Energie régulée Courant produit Mesure du courant produit FP2 COURANT Modification de la position FP4 Azimut et élévation du panneau Détermination de la position optimale FP3 Consigne de position Infos visuelles Affichage FP7 Temps Heure, date, latitude Horloge et position géographique FP6 Ordre de repli Acquisition des paramètres FP5 Appui sur les touches du clavier Paramètres locaux Légende Logiciel Mixte Matériel

Carte Commande Afficheur LCD Afficheurs 7 segments Filtrage ATmega32 Clavier matriciel Horloge temps réel bus I2C

Carte moteur L298 Amplification de puissance Codeurs des moteurs Protection contre les surintensités Mesure du courant panneau

Partie mécanique Motoréducteur CC 1/30 Codeur 100 impulsions /tours Réduction 1/100

Protéger la batterie, les consommateurs et le panneau. Carte régulateur Régulateur de charge Courant panneau Courant consommé Tension batterie Vboost 14,4V Vfloat 13,8V Courant Tension 0% 50% 80% 100% Etat de charge Charger la batterie plomb-gel le plus efficacement et rapidement possible pendant la journée Protéger la batterie, les consommateurs et le panneau.

Carte régulateur Affichage LCD Affichage leds ATmega168 Commutation des consommateurs Commutation du panneau

fin…