Projet Tournesol

Ce système sera utilisé dans le cadre de l’épreuve de projet qui se déroulera à partir de février 2017.

Présentation

On a besoin d’une alimentation électrique fiable pour alimenter les équipements nécessaires mais la présence d’un réseau électrique fonctionnel n’est pas toujours assurée. Si aucun réseau n’est disponible, un générateur serait le choix logique pour générer de l’électricité. Cependant, les générateurs sont bruyants et très polluants. De plus, les directives européennes et nationales encouragent fortement la création d’unités locales de production d’énergies renouvelables.

Le solaire fait partie de ces énergies considérée comme inépuisable, n’émettant potentiellement aucune particule nocive et de plus disponible en grande quantité sur Terre. Le solaire étant un secteur qui reste onéreux, il ressort l’importance d’améliorer le rendement des installations solaires, pour exploiter au mieux les ressources potentielles. Celui-ci pourrait être augmenté de deux manières : la première consisterait à améliorer techniquement la cellule photovoltaïque, la seconde à optimiser l’angle d’éclairement du panneau en fonction de la position du soleil.

En retenant la seconde solution, il s’agira désormais d’orienter efficacement les panneaux solaires photovoltaïques afin d’augmenter la production journalière d’électricité. Le système technique devra donc permettre de produire efficacement l’énergie électrique nécessaire pour alimenter des matériels portatifs ou satisfaire des besoins locaux en des lieux isolés.

Il s’agit donc de réaliser un programme complet qui assure le fonctionnement autonome d’une installation photovoltaïque motorisée permettant d’optimiser la récolte d’énergie.

Le système devra :

  • orienter efficacement les panneaux solaires photovoltaïques en toute sécurité pour optimiser la récolte d’énergie ;
  • assurer la régulation de l’énergie et le contrôle sécurisé de la charge des batteries ;
  • récupérer les informations de l’ensemble de l’installation et les stocker ;
  • signaler et journaliser les alarmes ;
  • communiquer avec l’utilisateur.

La station de production d’énergie électrique sera composée de panneaux photovoltaïques motorisés et des équipements nécessaires au stockage et à la régulation de l’énergie :

  • au moins deux panneaux photovoltaïques de type mono-cristallin
  • au moins deux batteries VRLA (Valve Regulated Lead Acid)
  • un régulateur de charge
  • un système de commande de positionnement 2 axes
  • une station météo (Anémomètre / Girouette / Thermomètre / Capteur de luminosité)
  • un capteur de positionnement solaire

On distinguera les modules suivants :

  • suiveur solaire (panneaux photovoltaïques, système de commande de positionnement, capteurs de posi- tionnement solaire, anémomètre) ;
  • régulateur de charge (liaisons avec les panneaux photovoltaïques, les batteries et les sorties à alimenter).

L’application devra assurer :

  • le fonctionnement en mode manuel ou automatique ;
  • la commande du positionnement des panneaux solaires en toute sécurité ;
  • la gestion du régulateur de charge ;
  • le paramétrage des consignes de protection contre le vent ;
  • l’acquisition des données des modules (suiveur solaire et régulateur de charge) ;
  • la visualisation des états, des données et des alarmes sur IHM ;
  • l’archivage des états, des données et des alarmes dans une base de données.

Répartitions des tâches par étudiant

  • Etudiant 1 (EC) : Orienter efficacement les panneaux en toute sécurité

  • Etudiant 2 (EC) : Détecter la position du soleil et Protéger le suiveur solaire

  • Etudiant 3 (IR) :

    • Réguler l’énergie
    • Paramétrer le fonctionnement du régulateur de charge
    • Surveiller les alarmes du régulateur de charge
    • Visualiser les états et données du régulateur de charge
    • Archiver les états, données et alarmes du régulateur de charge
  • Etudiant 4 (IR) :

    • Commander manuellement les panneaux
    • Paramétrer le fonctionnement du suiveur solaire
    • Surveiller les alarmes du suiveur solaire
    • Visualiser les états et données du suiveur solaire
    • Archiver les états, données et alarmes du suiveur solaire

Contraintes d’environnement (IR)

Ressource Version
OS GNU Linux (Ubuntu 12.04.5 LTS)
EDI Qt Creator 2.4.1
Compilateur GNU g++/gcc version 4.6.3
Débugueur GNU gdb 7.4
Fabrication QMake 2.01a et GNU make 3.81
API GUI Qt 4.8.1

Cahier des charges

Revues (IR)

Activités de mise en oeuvre (IR)

Retour au sommaire