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Réalisation d'un régulateur solaire à  base de microcontrôleur pour le contrôle de l'état de charge et la protection des accumulateurs

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par Souade Zaamta
Oum El Bougui - Magister en Electrotechnique 2008
  

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République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Centre Universitaire Larbi Ben M'hidi
Oum -El- Bouaghi
Institut des sciences technologiques
Département d'électrotechnique

Mémoire de Magister en Electrotechnique

Option : Commande

Présenté par :
Mme. ZAAMTA SOUAD
Ingénieur d'Etat en Electrotechnique.
Centre Universitaire Larbi Ben M'hidi
Oum El Bouaghi

Réalisation d'un régulateur solaire à base de

microcontrôleur pour le contrôle de l'état de charge et

la protection des accumulateurs

Devant le jury composé de :

Soutenu le : 20 / 02 /2008

N.Golea

Professeur

C.U Oum El -Bouaghi

Président

A. Dib

Maître de conférences

C.U Oum El -Bouaghi

Rapporteur

T.Bouktir

Maître de conférences

C.U Oum El -Bouaghi

Examinateur

A. Betka

Maître de conférences

Université de Biskra

Examinateur

D.Rahem

Maître de conférences

C.U Oum El -Bouaghi

Examinateur

Remerciements

Remerciements

Je tiens à exprimer ma gratitude et mes remerciements à mon rapporteur, docteur Dib Abderhmane, maître de conférences et directeur chargé de la poste graduation et la recherche scientifique au centre universitaire Larbi Ben M'hidi d'Oum el Bouagui, de m'avoir confié ce sujet, pour ces valeureux conseils, sa compréhension, ainsi que pour le laboratoire et le matériel qu'il a mis à ma disposition.

Je remercie également Mr. Noureddine .Golea, Professeur au centre universitaire Larbi Ben M'hidi d'Oum el Bouagui, de l'honneur qu'il m'a fait en acceptant de présider le jury .

Mes vifs remerciements vont à Mr. Betka Achour, maître de conférences à l'université de Biskra, et Mr .Tarek. Bouktir, Maître de conférences au centre universitaire Larbi Ben M'hidi d'Oum el Bouagui, d'avoir accepté d'être les examinateurs de ce mémoire.

Je remercie également et sincèrement Mr Djamel. Rahem maître de conférences au centre universitaire Larbi Ben M'hidi, pour avoir participer au jury et évaluer mon travail.

Je remercie également toute ma famille pour son soutient moral, et tout particulièrement mon marie pour sa compréhension, sa très grande générosité, dans les moments les plus difficiles que j'ai vécus pendant la réalisation de ce modeste travail.

Enfin, Je présente un grand remerciement à toute personne ayant contribué, de près ou de loin à l'aboutissement de ce travail, tout particulièrement tous les enseignants et les membres des laboratoires d'électrotechnique.

Sommaire

Table des matières

Introduction Générale

1. Généralités .1

2. Objectif du projet .2

3. Présentation du mémoire 3

Chapitre Un : Energie photovoltaïque et principe de
fonctionnement

1.1 Introduction

.4

1.1.1 Atlas solaire de l'Algérie

5

1.2 Effet photovoltaïque

7

1.2.1 Principe de fonctionnement

...7

1.2.2 Modèle mathématique d'une cellule photovoltaïque

....9

1.2.3 Caractéristique courant - tension

..9

1.2.4 Puissance maximale d'un module photovoltaïque

10

1.3 Module photovoltaïque

..11

1.3.1 Influence de l'éclairement et de la température.

13

1.3.2 Influence de la résistance série et de la résistance shunt.....

15

1.4 Différents types d'une installation photovoltaïque

...15

a) Installation raccordée au réseau

16

b) Installation autonome

16

1.5 Conception d'un système photovoltaïque

16

1.6 Avantages et inconvénients.

..17

1.6.1 Avantages.

..18

1.6.2 Inconvénients

18

1.7 Conclusion

..18

Chapitre Deux : Stockage d'énergie et algorithme de charge

2.1 Introduction 19

2.2 Différentes technologies d'accumulateurs 19

2.2.1 Accumulateurs au nickel -cadmium 19

2.2.2 Accumulateurs au plomb .19

2.3 Principe de fonctionnement de l'accumulateur au plomb ..21

2.3.1 Réactions chimiques .21

2.4 Caractéristiques électriques des batteries ...22

a) Capacité standard d'un accumulateur 22

b) Taux de charge/décharge ...22

c) Etat de charge `SOC' 22

d) Cycle Profond 22

e) Tension limite de décharge L VD.................................... 23

f) Tension de régulation VR ............................................. 23

2.5 Charge et décharge d'un accumulateur au plomb .23

2.6 Conception d'un régulateur de charge ..26

2.6.1 Régulateur shunt ..26

2.6.2 Régulateur série 27

2.7 Choix de l'algorithme de charge 28

2.7.1 Charge à tension constante ...28

2.7.2 Charge à courant constant 28

2.7.3 Algorithme de charge en trois étapes 29

a) Bulk charge .30

b) Absorption charge ou égalisation 30

c) Float charge .31

2.8 Discontinuité de la charge .32

2.9 Conclusion .32

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