Régulateur de charge éolienne

[chatelot16]

sur un windows xp et internet explorer le lien marche normalement , il n'y a pas besoin de passer par clic droit

[Alain G]

Non Chatelot c'est toujours comme la Air Pod!


J'utilise XP!

[Forhorse]

Après quelques heures de travail intensif je tiens enfin un premier prototype fonctionnel de mon regulateur.
C'est très basique, la régulation est loin d'être optimale, mais ça fonctionne déjà.
On mesure la tension de la batterie, on compare avec une valeur de consigne, et suivant la difference entre les deux valeurs on modifie le facteur de marche d'une sortie PWM qui pilote une charge (une simple lampe 24V/60W pour le moment)
Au resultat entre la soustraction "mesure - consigne" et la valeur du PWM il y a un facteur ajustable afin de modifier le comportement de la regulation.
J'ai prévu une regulation PID très sommaire, peut être qu'une régul PI sera suffisante... mais pour l'instant c'est une régul P

Je vous confie ici la partie qui sert à mesurer la tension de la batterie.

Je suis parti du principe que la tension peut varier de 22 à 32V. Toutes les tensions en dessous de 22V ne m'interessent pas, c'est pour cette raison que je n'ai pas utilisé un simple pont diviseur car ça ferais perdre trop de resolution.
Ce montage permet donc d'obtenir en sortie un signal qui varie de 0 à 5V pour une tension d'entrée qui varie de 22 à 32V
Sur les 1024 points du CAN du pic, ça permet d'obtenir une resolution de mesure de 0.0097 V, je peux donc mesurer et afficher la tension de la batterie avec deux chiffres derrière la virgule.
Avec un simple pont diviseur, pour la même borne maxi (32V) on aurait une resolution de 0.03V et on perd 68% de l'echelle car mesurer les tension en dessous de 22V ne sert à rien.
Ce schéma est basé sur des ampli-op "classique" (bipolaire) et demande donc une alim symetrique pour eviter les problemes d'offset (j'ai eu du mal a comprendre pourquoi au début )
Mais j'ai commandé des ampli "rail-to-rail" pour eviter ce mode d'alimentation. Je vous tiendrais au courant.

Voilà une nouvelle video de présenation du montage. désolé c'est un peu long et mal filmé car c'est pas evident de faire les manips et filmer en même temps.
(click droit "enregistrer la cible sous" car je suis pas sûr que le liens direct fonctionne)
http://equinoxe.nuxit.net/uploads/MVI_1988b.wmv

[chatelot16]

jaime bien les usines a gaz ... pour faire du gaz

pour passer de 22/32v a 0/5v il faut passer l'excursion de 10v a 5v , donc un diviseur par 2 est une bonne voie

ensuite il faut un decalage , pour que 22v donne 0v : donc mettre le le zero du diviseur non pas a 0v , mais a -22v

bien sur toi qui aurait voulu eviter l'alimentation negative des ampli op , ca ne va pas te plaire de faire du -22v juste pour un pont diviseur

autre solution , un diviseur par 2 aussi , et une zener de 22v avec la resistance du haut ... bien sur une zener programable tl431 et les bonne resistance sera encore plus precis

seul probleme quand la tenison descend le courant de polarisatuion de la zener tend vers zero , donc ca va deconner , et ca ne sera pas mesurable jusqu'a 22v : il faut choisir , pour eviter une alim negative il faut n'utiliser le pic que de 1v a 5v , 1 v de perdu n'est pas une catastrophe

gamme d'entré 10v gamme de sortie 4v : diviseur raport 10/4 = 2.5

tension de sortie 1 a 5
tension d'entré du diviseur 2.5 a 12.5
+ tl431 programé a 22-2.5 = 19.5v

il semble me rapeler qu 1ma suffit a polariser corectement la tl431 , donc resistance vers la masse du diviseur :
R1 = 1v / 1mA = 1kohm
resistance vers le haut
R2 = 2.5kohm
resistance du tl 431 je te laisse calculer je ne me rappelle plus de sa tension de reference

la consomation de ce bazar sur la batterie sera de 1mA a 5 mA : ce n'est pas de la haute impedance , mais pour des batterie de plus de 100AH ca les fait rigoler

l'impedance de sortioe de se diviseur est trop basse , et ne protege pas le pic , une resistance de 100kohm entre la sortie du pont et le pic le protegera sans diminuer la precision

[Forhorse]

Ce n'est pas si usine à gaz que ça. Ce n'est qu'un soustracteur et un multiplicateur. Les deux autres ne sont que des suiveurs pour être certain qu'aucun probleme d'impedance ne se pose entre les differents étages mais on pourrait s'en passer (je l'ai déjà fait sur des montages similiaires dont je n'attendais pas autant de précision)

Un diviseur-"soustracteur" avec une diode zener pourquoi pas, c'est sûr que c'est simple, mais j'y vois au moins deux problemes :
- une derive avec la temperature
- un manque flagrant de linearité lorsque l'on s'approche de ma tension de seuil de la zener (tension de coude)
Sans parler de la perte de 25% de la resolution que tu evoques.

Bref, merci pour la remarque mais je garde mon usine à gaz.

[Forhorse]

Mon travail du jour à été de :
- augmenter la frequence de decoupage au maximum tout en gardant une resolution du PWM acceptable (8bits) je suis donc passé à 15,625kHz à la place de 1kHz. Benefice immediat, hormis variation très rapide du rapport cyclique, plus de bruit audible. Par contre ça stress un peu plus le MOSFET de sortie qui se met à chauffer legerement (avant il restait totalement froid) un petit bout de metal en guisse de dissipateur sufit à le maintenir à temperature ambiante. Je pense donc conserver cette frequence.

- Introduire une bande integrale dans la régulation. Benefice immediatement visible ! Maintenant on peut vraiment appeler ça une regulation. Si je definit une consigne, en quelque secondes la tension de la batterie se cale sur la consigne à +/- 0.05V ça marche donc impecable, je suis content de mon coup

Il me reste quelques amenagements à faire en ce qui concerne cette bande integrale pour eviter quelle parte dans les choux si jamais la batterie ou la charge n'est pas connectée (et que donc la regulation ne peut pas faire son travail) mais sinon je suis pas loin de tenir la version 1.0.0.0 du firmware de mon regulateur

[moussatamou]

Bonjour, je ravi de participer a ce forum
Je travaille actuellement sur la realisation d'un regulateur de charge eolien et j'ai presque developpé la meme architectur. Maintenant je souhaiterai l'algorithme de charge en trois etape. quelqu'un pourait me porter de l'aide.

merci

[Forhorse]

Je ne suis pas encore là car je n'ai pas trouvé le moyen de detecter la fin de charge.
Pour l'instant j'applique le protocole suivant :
- Charge à courant constant correspondant à C/5 jusqu'a ce que la tension atteigne 28.4V
- Regulation en tension à 28.4V pendant "un certain temps" qui reste à determiner
- Puis regulation en tension à 27.6V

[moussatamou]

Merci pour ta reponse rapide. Au fait, il m'est venu une idée et je souhaiterai la partager et voir ou cela va nous mener. En fait, j'ai pensé a savoir si je suis a la seuxieme phase du chargement en calculant tt le temps la puissance dissipée dans la resistance de debordement. on sait que P = Alpha*Ubatt*Ubatt/r. Donc si la batterie est chargée, elle ne peut plus absorbée du courant et tte la puissance sera dissipée. donc il suffit de detecter si on dissipe tte la puissance et de concluire qu'on est en fin de charge. voila comment je pense.
merci de reagir avec cette idée.

[dirk pitt]

@forhorse,
il faut eviter sur le plomb que la valeur de tension de charge a 2.35V/elt ne dépasse une 20aine d'heures

la charge classique est la suivante:
-C/5 courant constant jusqu'a une tension de 2.35V/elt (soit 28.2V, c'est ce que tu fais)
-surveillance du courant et attendre qu'il passe sous C/100 ou 20h maxi.
passage du seuil de tension a 2.26V/elt (soit 27.12V) qui peut etre maintenu indéfiniment.

pour bien faire, il faudrait tenir compte de la température pour ajuster ces valeurs de seuils