Questions sur les régulateurs solaires et éoliens

[dedeleco]

Tout à fait d'accord avec les comparateurs basiques (qu'on trouve en étage d'entrée des ampli op aussi, qu'il suffit d'utiliser à gain pas fort) et relais qui mettent et coupent le courant suivant les seuils nécessaires de marches et d'arrêt

Cela rechargera la batterie entre les bonnes tension, de 12 à 14V, mais sans tirer le max possible de l'éolienne.


Mais la vacherie d'une éolienne est de donner des tensions très variables suivant le vent et le courant demandé.

Avec une petite collection de comparateurs, on peut ajuster les courants I optimum de l'éolienne, avec des relais et résistances séries, en fonction de la tension qu'elle débite à vide (ou en charge en corrigeant de façon analogique la tension en charge U en U0=U+R.I .

Mais à forte tension on perd beaucoup de puissance dans la résistance pour réduire la tension sur la batterie avec un fort courant.
Ainsi cela explique l'utilisation de convertisseur à découpage pour ajuster la tension sans trop de pertes d'énergie !!

Sinon, simplement, on peut charger la batterie, éléments par éléments de 2V, connectés en série, par relais, pour avoir une tension de portion de batterie toujours proche de celle donnée par l'éolienne, ceci avec une belle collection de comparateurs (ou ampli op adhoc, vendus parfois par 4 LM324 ou 6 en seul circuit !! ) commandant des relais.
Le montage ressemble à celui utilisé pour commuter les résistances dans les convertisseurs digital en analogue.

Cela me rappelle des montages pour une toute autre fonction, que j'avais faite il y a 40 ans avec une belle collection de relais.

Si on a plein de batteries à charger, c'est une solution simple, concrète, revenant au temps sans microprocesseurs, sans se plonger dans leurs complexités et surprises, parfois fatigantes.

[RV-P]

— Heu... Je ne te comprends pas : pourquoi veux-tu tant que ça dissiper l'énergie excédentaire dans une résistance ? N'y a-t-il pas moyen de réduire l'énergie produite par l'alternateur sans débiter dans une résistance ? Élargis "un peu" ton raisonnement : il y a un moyen de réduire l'énergie produite par un alternateur sans la dissiper dans une résistance : j'en avais parlé dans l'autre sujet "Alternateur auto modifié pour éolienne"... Et si tu crains l'emballement de l'éolienne par vent fort et charge minime, il y a un moyen pour stabiliser la vitesse par le pas variable et même (je suis en train d'en préparer les schémas) par l'ENVERGURE variable ! L'alternateur d'un moteur de voiture, n'est-il pas capable de "digérer" des différences de vitesse importantes (du ralenti à 800 t/mn à plus de 12000t/mn, volant moteur) ?
— Pour les éoliennes à axe vertical, elles sont sufisamment solides (comme la stato-éolienne) pour résister à de fortes rafales de vent et les éoliennes Darrieus sont capables de résister à des vents de plus de 250 km/h, avec leurs petites pales...
— J'ai vu un reportage sur les éoliennes chinoises qui, au lieu d'un train d'engrenages fragile et sujet à pannes, l'ont remplacé par des aimants ! Peut-être l'auteur voulait-il parler plutôt d'un alternateur à grand nombre de pôles, comme il s'en fabriquait au temps des machines à vapeur... Avec une adaptation de la fréquence, par le passage par le continu et un onduleur mono ou triphasé placé dans l'éolienne ou à son pied, malgré la variation de vitesse, on peut générer du 50 Hz bien stable !
— @ + !

[dedeleco]

— Heu... Je ne te comprends pas : pourquoi veux-tu tant que ça dissiper l'énergie excédentaire dans une résistance ? N'y a-t-il pas moyen de réduire l'énergie produite par l'alternateur sans débiter dans une résistance

il y a déjà, inévitables, les pertes dans la résistance interne de l'alternateur facilement fortes, suivant la taille de l'alternateur par rapport à l'éolienne.

? Élargis "un peu" ton raisonnement : il y a un moyen de réduire l'énergie produite par un alternateur sans la dissiper dans une résistance : j'en avais parlé dans l'autre sujet "Alternateur auto modifié pour éolienne"... Et si tu crains l'emballement de l'éolienne par vent fort et charge minime, il y a un moyen pour stabiliser la vitesse par le pas variable et même (je suis en train d'en préparer les schémas) par l'ENVERGURE variable !

en supprimant l'envergure de l'éolienne réduite à son axe, on réduit l'énergie, mais alors autant ne pas mettre d'éolienne, si on perd presque toute l'énergie disponible dans le vent.

Or les convertisseurs pulsés pas chers de tension, à bon rendement, transformant toute tension entre 2V et 150V en une tension stable de 12 à 14V (ou autre valeur) , existent avec bon rendement allant à 80%, avec des circuits intégrés commerciaux où tout le travail de conception est fait quasiment, et donc au lieu de perdre l'énergie du vent, on peut la récupérer au max de ce que peut donner l'éolienne, si bien commandé.

Je ne comprend pas pourquoi se compliquer la vie ?

L'alternateur d'un moteur de voiture, n'est-il pas capable de "digérer" des différences de vitesse importantes (du ralenti à 800 t/mn à plus de 12000t/mn, volant moteur) ?

il prélève une énergie aussi variable que la batterie en a besoin avec son régulateur adapté à la voiture et à la batterie, mais très peu adapté à une éolienne où on cherche à obtenir le max de puissance.
Si on oublie cet objectif, et l'emballement de l'éolienne à grande vent, cela peut marcher, en faisant attention aux très petites vitesse de l'éolienne qui n'existent pas sur un moteur, ce qui fait que l'alternateur ne donnera rien à ces faibles vitesses.

— Pour les éoliennes à axe vertical, elles sont sufisamment solides (comme la stato-éolienne) pour résister à de fortes rafales de vent et les éoliennes Darrieus sont capables de résister à des vents de plus de 250 km/h, avec leurs petites pales...
— J'ai vu un reportage sur les éoliennes chinoises qui, au lieu d'un train d'engrenages fragile et sujet à pannes, l'ont remplacé par des aimants ! Peut-être l'auteur voulait-il parler plutôt d'un alternateur à grand nombre de pôles, comme il s'en fabriquait au temps des machines à vapeur... Avec une adaptation de la fréquence, par le passage par le continu et un onduleur mono ou triphasé placé dans l'éolienne ou à son pied, malgré la variation de vitesse, on peut générer du 50 Hz bien stable !
— @ + !

C'est ce qui est commercialisé, mais parfois avec problèmes.

[RV-P]

— Je crois avoir trouvé quelque chose... Regarde en tapant "34036 sepic" ou "3843 sepic" dans Google, dans la rubrique "Images" !
Il s'agit de régulateurs à découpage dont la tension reste fixe malgré la variabilité de la tension d'entrée, supérieure ou inférieure à la tension de sortie ! Et en plus, ils sont simples à fabriquer !
— Mais pour le 34063, il faut le protéger en amont contre des tensions trop fortes, le 3843 possédant une diode zéner interne !
— @+ !

[RV-P]

— Du coup, j'ai fait une petite expérience...
— À partir de ce schéma :

, et de ce module, récupéré sur des alimentations de lecteurs CD SONY :

, je l'ai modifié ainsi :

, tel que vous pouvez le voir sur ces schémas :

(figure 2) !
— Constatant que ça fonctionnait, malgré une tension d'alimentation aussi basse que 2,5V (toujours 5V en sortie !), je peux dire que ce schéma va fonctionner :

— Il suffit de régler la tension et l'intensité selon ce qu'on désire ! Si vous "attaquez" des Darlingtons ou des "paires de Sciklay" (pseudo-darlington, si vous préférez !), vous pouvez charger de groôôossses batteries !
— @+ !

[chatelot16]

ce schema est un regulateur de tension ! la puissance est determiné par la charge su la sortie , il faut absolument que la source soit capable de fournir la puissance ... ça ne convient pas du tout pour exploiter une source a puissance variable

dans le cas d'une source variable , il faut chercher la tension qui fait le maximum de puissance : donc mppt pour photovoltaique

pour eolienne le mppt est encore plus compliqué a cause de l'inertie ... quand le mppt baisse un peu la tension d'entré il recupère instantanément plus de puissance avec l'energie cinétique , mais ça ralenti et ensuite la puissance baisse ... pour obtimiser une eolienne il faut un mppt plus inteligent ... ou une solution plus simple : un anemometre indepandant de l'eolienne et la regultion contient un tableau donnant la tension optimum pour chaque vitesse de vent

le schema d'alim a decoupage du message precedant n'est pas optimum du tout : le courant d'entré passe dans 2 transistor en serie ... et le courant de sortie passe par 2 diodes en serie

je prefere un decoupage type inverseur : le mois de la batterie est a la masse ... le plus de la source est a la masse ... un seul transistor charge la self ... on seule diode decharge la self dans la batterie

[RV-P]

— Et est-ce que ça fonctionnerait en abaisseur ET élevateur de tension en même temps ?
— J'en ai vu des schémas inverseurs avec justement le 34063. Faudrait voir s'ils fonctionneraient en "abaisseur-élevateur" !
— Faudrait aussi voir ce schéma, mais avec un autre circuit : le 3843, qu'on trouve dans les alimentations de vieux moniteurs cathodiques :

— Mais il ne fonctionne qu'à partir de 9V !
— @+ !

[RV-P]

— Ah ! Justement : comme ces circuits possèdent une limitation d'intensité, il faudrait étudier la façon de rendre cette limitation d'intensité (qui détermine la puissance !) VARIABLE !
(Ruse de Sioux !)
— À partir de ce schéma (figure 2) :

, il faudrait pouvoir mettre en parallèle sur les résistances de 1 ohm et 6,2 ohms (qui limitent le courant à 500 mA), une troisième résistance avec un transistor (MOS-FET ?) commandé en Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI), de manière à faire varier le courant limite avec la tension fournie par l'éolienne ! Bien sûr, pas sur ce circuit qui limite absolu à 1,5A avant de griller !
— Je crois qu'on pourrait le faire à partir du célèbre 555... À étudier...
— @+ !