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Système photovoltaique:

No description
by

elfahem majdi

on 6 March 2015

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Transcript of Système photovoltaique:

Description générale d'un tricycle
Etude et conception d'un tricycle tri-hybride
stockage de l'énergie produite par les panneaux photovoltaïques afin d’assurer l'alimentation électrique en toutes circonstances
Batterie:
Panneau PV
Hacheur abaisseur
un générateur électrique de courant continu
Système photovoltaïque:
suivre, le point de puissance maximale d'un générateur électrique
Commande MPPT:maximum power point tracker
Influence de la température:
Panneau PV:
Cellule PV:
Monocristallin:
rendement de 12% à 16%
Polycristallin:
rendement de 11% à 13%
Amorphe: rendement de 5% à 10%
Module PV
Générateur PV
Pour un éclairement constant, la tension fait une faible variation avec la température
Influence de l'éclairement:
Pour une température constante, le courant varie avec l'éclairement
Commande MPPT
Algorithme perturbation et observation
Acquisition de courant et de tension
MPPT numérique
Hacheur
Batterie
Capteur de tension
Mesurer la tension

Vs=Vpv*(R1/R2)
Capteur de courant
U=I
Modifier la valeur moyenne de tension
Un tricycle tri-hybride fonctionne par trois mode d’énergie différentes :
L’énergie électrique
L’essence mélangée avec l’huile
L’énergie musculaire du pédalier
Caractéristique :
La carrosserie assure plus de protection au cycliste.
L’espace en arrière peut être réservé pour une porte de bagage ou un fauteuil au cas du
tricycle taxi.
Le toit offre une surface pour un panneau photovoltaïque.
La forme ovale diminue la collision avec l’aire.
Deux moteur séparée l’un de l’autre tels que la fonctionnement mécanique est assuré pas
l’un des deux.
Un panneau photovoltaïque améliore les performances du tricycle de point de vue
autonomie.
Le cycliste peut pédalier, au cas où la batterie est complètement décharger et le réservoir
est vide ce qui peut lui donner une solution.
Le démarrage est assurée par les pédales pour gagner de l’energie.

Transmission mécanique
En mode électrique :
La transmission en mode électrique est assurée par un moteur-roue logé dans la roue d’avant.
Caractéristiques
:
Absence de pièces mécanique de transmission qui nécessite un entretien régulier
Lors du freinage le moteur-roue passe en mode générateur et récupère de l’énergie
pas de perte, pas de gaspillage.


En mode essence la transmission se fait grâce à un moteur à deux temps liée par un système
d’engrenage à l’une des deux roues d’arrière du tricycle.
Le tricycle se comporte comme une véhicule à propulsion.
Caractéristiques :

Puissance plus élevée que celle en mode électrique.
Moyen de transport devient plus confortable
Le moteur électrique est en mode génératrice et donc rechargement du batterie.
En mode essence:
Pour la transmission en mode essence il suffit d’assuré la liaison entre l’arbre de transmission et le
moteur et inversement pour le mode électrique ou en pédale.
Technique d’assemblage :
Passage d'un mode à un autre:
L’arbre de transmission est muni de deux clavettes droites
L’alésage de liaison muni de deux rainure pour assuré une liaison glissière et transmet le couple via les deux clavette
Ressort entre ces deux pièces pour bien stabiliser la positionnement d’engrenage
un petit bras pour permettre cette mouvement.
Position 1 moteur relié => mode à esseance
Position 2 moteur séparer => mode électrique ou mode pédale
De même en mode pédale le tricycle de comporte comme un véhicule à propulsion grâce au système chaîne pignon
Caractéristiques :

En passe à ce mode soit pour gagner de l’énergie ou bien si la batterie est complètement décharger et le réservoir est vide.
Pour faire du vélo

en mode pédale:
Moteur électrique
Moteur roue: Simple à installer, il s'insère en lieu et place d'un axe de roue avant ou l’une des roux arrière.
Moteur roue:
La transmission se fait par une courroie ou une chaîne agissant sur un plateau de transmission placé sur l'axe d'une roue. La position du moteur est libre.
Moteur déporté:
Il agit directement sur l'axe du pédalier du vélo. Il est constitué d’un bloc
comprenant tous les composants de la traction électrique : le moteur, les capteurs et
l’électronique de commande. Il ne peut être installé que sur un cadre spécifique.
Moteur pédalier:
Notre choix est fixé sur le moteur roue synchrone sans balais:
Caractéristiques et performances :
dans ce type de moteur les pertes joules du stator sont plus faciles à évacuer
les pertes mécanique diminue et le rendement est meilleur
le moteur synchrone sans balais est d'un prix revient inférieur à celui de la machine
courant continue
les avantages du moteur sans balais sont tels qu'il a complètement remplacé la
machine à courant continu et, en liaison avec les progrès de l'électronique de puissance (par exemple les IGBT)

Il existe Divers types de commande des moteurs synchrones :
La plus simple est la commande trapézoïdale.
On alimente les phases avec des signaux carrés, décalés de 120 °.
La commutation est basée soit :
- sur le signal des capteurs Hall pour un moteur sensored.
- soit sur la fcem du moteur pour un moteur sensorless. Beaucoup moins précise
Inconvénient : le champ stator saute , il progresse par pas à chaque commutation.
Alors que le rotor, compte tenu des inerties tourne de manière continue.
Ainsi l’angle entre champ rotor et stator ne cesse de varier.
Le couple, qui dépend de l’angle entre ces deux champs, n’est pas calé à l’optimum et
subit des variations importantes, qui ne favorisent pas la synchronisation du moteur
Choix de la batterie
: batterie solaire AGM : sans aucun entretien, durée de vie importante
(jusqu'à 10 ans), elles sont très souples d'utilisation (conçues notamment pour supporter une
forte demande de puissance, comme au démarrage d'un moteur).
Plan de l'exposé
Description générale du tricycle
Les différents modes de transmission
le moteur éléctrique et ses caractéristiques
Circuit de commande
Étude photovoltaïque
Association onduleur MLI / moteur bruschless:

Schéma de principe:

La Commande du moteur Brushless :

L’onduleur triphasé :






Un onduleur est donc un convertisseur statique continu-alternatif, A partir d'une tension continue, nous devons alimenter une charge en courant alternatif Pour que le moteur synchrone fonctionne bien .
Moteur sans balais:


Avantages: -Pas d’entretien (pas de collecteur)
-Excellente dissipation thermique

Inconvénients: -Structure d’alimentation et
de régulation complexe
-A basse vitesse les harmoniques
peuvent créer des ondulation de
couple.

Principe du fonctionnement :

L’onduleur MLI alimente la MS qui entraîne un capteur de position. Le capteur de position va par
l’intermédiaire d’une mémoire déclencher 3 sinusoïdes prés programmées formant un système 3~
équilibré direct. Ces sinusoïdes de référence attaquent un multiplieur. Chacune sera multipliée par Irèf
qui est l’amplitude de référence du courant statorique. On compare ces 3 consignes aux valeurs réelles.
Les signaux issus du comparateur sont régulés puis traités pour commander l’onduleur MLI.

Un moteur BRUSHLESS (ou moteur sans balai) est un moteur synchrone à aimants permanents et à courant alternatif .



L’onduleur triphasé dit à deux niveaux est illustré par son circuit de puissance de la figure ci-dessous .On doit distinguer d’une part les tensions de branche VAN, VBN, VCN mesurées par rapport à la borne négative de la tension continue V.
Des tensions simples on peut tirer facilement les tensions composées VAB, VBC et VCA.

Modélisation de l’onduleur triphasé sur PSIM :

Cette technique de M.L.I, de type numérique, consiste à calculer les instants de commutation, hors ligne, des interrupteurs de manière à répondre à certains critères portant sur le spectre fréquentiel de l'onde résultante. Ces séquences sont alors mémorisées et restituées cycliquement pour assurer la commande des interrupteurs. Les critères retenus sont:
élimination d'harmoniques de rangs spécifiés,
élimination d'harmoniques dans une bande de fréquence spécifiée,
minimisation d'un critère harmonique global.

La commande MLI pré-calculée de l’onduleur :
La modulation est caractérisée par M angles électriques notés . Ces M angles permettent soit d'annuler M harmoniques soit d'annuler M-1 harmoniques et de fixer l'amplitude du fondamental.
La décomposition en série de Fourier d'une branche de l'onduleur:


Après simulation sur Psim on obtient les figures suivantes:

Les Tensions simples et composés

le spectre d’harmoniques des tensions de sortie simples

le spectre d’harmoniques des tensions de sortie composées


-Les onduleurs sont de très bons générateurs de tensions sinusoïdales. Leurs performances résident dans la stabilité de la fréquence et de la tension qui sont meilleures que celle disponible sur le réseau. Cependant, leurs grandeurs de sortie présentent des harmoniques qui nuisent au moteur et à son fonctionnement , qu’on a pu éliminer par la commande MLI pré-calculée pour aboutir à un bon fonctionnement du moteur synchrone.

Conclusion :
Circuit de commande
circuit de commande
Problématiques et objectifs
Conclusion et perspectives
Problématiques:
l'association moteur à essence , moteur électrique et panneaux pv pour faire fonctionner un tricycle tri hybride.
objectif:
concevoir un tricycle tri hybride econome en energie, benefique pour l'environement et ideal pour le deplacement de courts trajets.
Problématiques et objectifs
Bilan
Perspectives:
Apporter des améliorations au niveau des moyens de transport en utilisant l'énergie solaire convertie en énergie électrique comme source pour se mouvoir
Apport
Concilier les connaissances théoriques issues des cours de l'électronique de puissance et de la mécanique pour concevoir un tricycle tri hybride
Merci pour votre attention
Réussir à réaliser un tricycle tri hybride équipé d'un panneaux PV et de deux moteurs l'un électrique et l'autre à essence
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