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Généralités

 

Dans le secteur de l’habitat, l’automatisation des dispositifs d’accès est en fort développement. Le système proposé permet l’étude d’un produit destiné à la commande d’un portail à battants. Il se caractérise par une absence de liaison au réseau électrique grâce à son alimentation par panneaux photovoltaïques.

Remarque : Nous travaillerons sur la maquette mis à disposition dans le laboratoire. Ne pas mettre sous tension sans avoir fait vérifier tous les câblage ou changement à l'enseignant

 

 

Questions : 1ère partie : Etude de la chaîne de puissance

 

Q1. Identifier les formes d'énergie entrante et sortante du système.

Q2. A partir du dossier technique page 3,7 et 16, Identifiez les éléments de la chaîne de puissance

Q3. A partir de votre réponse Q2,compléter la chaîne de puissance sur le document réponse

 

Etude du panneau photovoltaïque

Q4. A partir du Panorama des différentes technologies ,déterminez la technologie du panneau utilisé sur ce système

Q5. Relever les grandeurs caractéristiques du panneau photovoltaïque à partir de l'étiquette située à l'envers du panneau

 
Les valeurs nominales de U et I correspondent au point de fonctionnement pour lequel la puissance fournie par le panneau photovoltaïque est maximale.

Q6. Compléter le tableau sur votre document réponse , à l’aide de la caractéristique ci-dessous, pour une irradiance de 1000 W.m^-2.

 

 

Le panneau est constitué de 72 cellules photovoltaïques identiques. Chaque cellule a pour dimension 50 mm x 10 mm. L’irradiance, notée IR, vaut 1000 W.m^-2.

Q7. Calculer la surface S du panneau photovoltaïque.

Q8. Calculer la puissance Pray reçue par le panneau.

Q9. Donner l’expression du rendement η du panneau puis en déduire sa valeur au point nominal.

Q10. En utilisant les données constructeur Panorama des différentes technologies ,conclure sur la nature du matériau constituant les cellules photovoltaïques et comparer à votre réponse Q4

 

 

Comment câbler des cellules photovoltaïques?

Pour comprendre comment faire, on va prendre exemple sur des piles (générateur d'énergie électrique à partir de la chimie).

Nous disposons de piles 1,5V - 1A

Nous mettons ensuite 2 piles en série:

on remarque qu'en série les tensions s'additionnent (le courant lui ne change pas)

 

Si on les met en parallèle:

on remarque qu'en parallèle les courants s'additionnent (la tension elle ne change pas)

 

On peut aussi combiner les deux:

 

Maintenant on va appliquer cela à nos cellules photovoltaïques:

Chaque cellule du panneau débite un courant nominal égal à 0,118 A sous une tension nominale de 0,47 V.

Q11. Déterminer de quelle manière on doit associer les 72 cellules afin d’obtenir une tension U de 17 V et un courant d’intensité I de 0,236 A.

 

 
Vérification expérimentale des caractéristiques d'un panneau photovoltaïque

 
On veut relever la caractéristique I=f(U) du panneau; pour ça, on va faire débiter le panneau dans une grosse résistance de 1000 Ohm-0,6A que l'on fera varier. Pour chaque valeur, on relève la tension U (Volt)et le courant I (ampère)

 
Q12. Relever différentes valeurs et compléter le tableau sur votre document réponse; Tracer la caractéristique U=f(I).

Q13. Conclure sur les résultats obtenus