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Régulateur de charge éolienne

Publié : 16/11/10, 21:56
par Forhorse
Bonsoir à tous,

Alors comme certains le savent peut être déjà, je vais acheter une petite éolienne 24V-1000W afin de fournir un complément hivernal significatif a mes panneaux photovoltaïques.
Pour le sujet sur l’éolienne retenue ça se passe là :
https://www.econologie.com/forums/avis-sur-e ... 10153.html
Ceux qui ont suivit mon aventure depuis le début savent que cette installation sert à électrifier ma petite écurie.
Pour le sujet sur l’écurie voir là :
https://www.econologie.com/forums/mon-ecurie ... t8678.html
Ma consommation est relativement faible, maxi 200Wh par jour pour le moment, donc l’éolienne choisie est largement surdimensionnée mais il y a plusieurs raisons à ça.
Déjà je compte que la production soit suffisamment significative pour être intéressante même par vent faible et j’aimerais mettre à profit le surplus de production par grand vent pour faire quelque chose d’utile comme chauffer de l’eau.
Du coup une régulation de la charge des batteries est absolument indispensable, pour ne pas surcharger la batterie, pour ne pas laisser l’éolienne à vide et pour ajuster la puissance de chauffe en fonction de ce qu fournit l’éolienne et/ou les PV.

Pour ce faire je pourrais utiliser un régulateur du commerce genre Morningstar TriStar 45 mais le prix me bloque un peu, surtout que je suis persuadé que ce genre d’appareil n’est pas bien compliqué à faire soit même. Du coup je me lance…

Le principe est simple : piloter une résistance en modulation de largeur d’impulsion, on ajuste la puissance à dissiper en fonction de la tension batterie.

La première étape est de mettre au point le circuit de puissance et son pilotage. Il y a quand même une charge de 1000W à piloter, soit sous 24V plus de 40A.
Ça fait bien 4 ans que je n’ai pas mis au point un circuit électronique à base de microcontrôleur donc je m’y remets doucement. Je commence doucement. Première étape, faire varier de 0 à 100% et inversement une petite charge : une lampe de 60W (malgré l’aspect identique c’est bien une lampe 24V et non pas 230V)
https://www.econologie.info/share/partag ... c8Qqjb.mpg
Je suis content du résultat puisque j’obtiens exactement l’effet voulu. Et je suis même positivement surpris que ça fonctionne aussi bien malgré un montage fait un peu à l’arrache. Bon pour l’instant le mosfet de puissance chauffe très très fort parce qu’il est poussé dans ses retranchements mais c’est juste pour un test (en plus il n’y a pas de dissipateur). Sur la version finale je mettrais un modèle plus costaud et surtout j’en mettrais plusieurs en parallèle.
Voilà le schéma de ce petit gadget.
Image

Les améliorations déjà prévues :
- utilisation de plusieurs IRF3710 à la place de l’IRF740
- utilisation d’un vrai driver de MOSFET à la place des transistors

Ce qui reste à faire :
- Mesure de la tension batteries
- Mesure du courant dévié vers la charge
- Convertisseur pour une sonde de température externe (température de l’eau)
- Pilotage d’un relais de défaut qui permet de basculer automatiquement sur une solution de replis en cas de défaillance du régulateur.

Si ça vous intéresse je vous ferrais part de l’avancé de mes travaux et je mettrais naturellement à disposition de tout le monde les schémas, typons et programme de l’appareil une fois terminé.
Merci d'avoir lu jusqu'au bout :cheesy:

Publié : 16/11/10, 23:13
par chatelot16
les transistor pour commander le mos sont bien sauf que ca reduit la tension de 5v

les gros mosfet ont besoin d'un peu plus que 5v pour conduire au maximum : je vois donc un premier transistor avec une resistance de charge au colecteur pour faire un signal alimenté en 10v et ton push pull a transistor

comme methode de secours je vois un bon vieux contacteur est un circuit a hysteresis qui branche ta resistance quand la tension depasse 13.8v et coupe quand ca descend en dessous de 13.3v ... grosse regulation tout ou rien un peut dur pour la batterie mais qui evitera de laisser l'eolienne tourner a vide

Publié : 16/11/10, 23:16
par chatelot16
atention il manque une diode de roue libre sur la charge , meme si elle n'est pas inductive , un mos commute rapidement et il n'y a ps besoin d'une grosse inductance parasite pour faire de la surtension

Publié : 17/11/10, 08:10
par Forhorse
Au final pour piloter les MOSFET j'utiliserais un driver MC34152 avec une tension de grille en 12V. Là le montage à transistor c'est juste pour les essais car je n'ai pas driver en stock.

La diode de roue libre je n'y avais pas pensé, même si je ne suis pas persuadé que c'est necessaire je vais la prévoir, c'est une securité qui ne coute pas grand chose.

Quant à la methode de secours, oui c'est à ça que je pensais.

Publié : 29/11/10, 17:41
par Forhorse
Quelques nouvelles de mon projet. J'avance doucement mais surrement.
J'arrive desormais à faire varier la puissance en fonction de la tension batterie (que le montage mesure lui-même) c'est donc un début de regulation.
Il me reste à pouvoir ajuster dans quelle proportion la puissance de sortie augmente en fonction de l'augmentation de la tension, et aussi de pouvoir regler la tension de regulation.

Une petite video (pas très passionnante je l'avoue) sur l'evolution de mon montage (et aussi pour essayer mon Canon S2IS que je semble avoir enfin guerrit de son probleme d'obturateur bloqué... après 3 heures d'operation à coeur ouvert, mais c'est un autre sujet)
Vers la 35eme seconde je branche un chargeur de baterie, on vois la tension batterie monter et donc la consigne de sortie
https://www.econologie.info/share/partag ... lTVN4M.wmv

Pour cet essais j'ai utilisé un IRF3710, qui a un RdsOn beaucoup plus faible que l'IRF740, on voit et surtout on sent la difference : aucun echauffement du transistor, même après des heures. Je suis donc sur la bonne piste pour reguler de grosses charges.

Publié : 29/11/10, 18:36
par Alain G
Salut Forhorse!

Je ne sais pas si c'est seulement moi mais ton lien ne fonctionne pas!

Publié : 29/11/10, 21:44
par Forhorse
Pas de soucis chez moi

Publié : 29/11/10, 22:09
par chatelot16
chez moi si je clique sur ton lien firefox m'affiche une longue page de charabia

pour eviter le probleme il faut faire un clic droit et demander telecharger ... ca fait un fichier video lisible correctement

Publié : 29/11/10, 22:50
par Alain G
Chatelot

Ça marche pas non plus, je n'ai pas l'option de télécharger avec le bouton de droit!


Ni sur Firefox ni sur Explorer(pas la dernière version)!

Publié : 29/11/10, 22:55
par chatelot16
apres clic droit , c'est en charabia windowsien "enregistrer la cible du lien sous"

attention je parle de charabia windows98 ... pour un autre il faut que je allume un autre