xia

Alimentation solaire : Etude de la carte énergie

close

Alimentation solaire (AS) : Etude carte énergie

Cette carte permet :

  • de créer une alimentation Velec pour toutes les cartes du système
  • de controler la charge de la batterie en sécurité

Générer le -5V

Rôle
  • Le ICL7660 permet de générer du -5V à partir du +5V.
  • Ce composant utilise la technique de la pompe de charge pour inverser la tension.

Connecteur J1

Rôle
  • J1 : connecteur entre carte
  • Le connecteur contient :
    • les alimentations : Velec (8V) et Vbat
    • le bus CAN : il permet le transit des données du système

Diode protectrice

Rôle :
  • Cette diode permet de protéger la carte contre une inversion de polarité dûe à une erreur de cablage
  • La diode doit supporter le courant total consommé par la carte : If > Itotal

RIT

Rôle :
  • Le RIT (régulateur intégré en tension) permet de fournir du +5V aux composants de la carte.
  • En entrée on a le Velec (8V au moins) et en sortie +5V.

PCA82C250

Rôle :
  • Ce composant permet de transformer les données issues du bus CAN en UART (RX/TX)

R 120 ohm

Rôle :
  • Cette résistance permet de fermer le bus CAN sur son impédance caractéristique de 120 ohm
  • Elle est activée par le cavalier si la carte est en fin de chaine sur le bus CAN

MCP2510

Rôle :
  • Ce composant permet de tranformer les données du bus CAN au format UART en format SPI.
  • entrée : données TX/RX
  • sortie : données au format SPI

Création du -2,5V

Rôle :
  • Ce montage autour d'un amplificateur linéaire intégré (ALI) permet de créer du -2,5V, utlisé par le LTS.
  • Le potentiomètre permet le réglage à -2,5V à partir du -5V.

Entrées Panneau solaire

Rôle :
  • Les cosses permettent le cablage du panneau solaire.
  • une borne + et une borne -

Mesure de UPS

Rôle :
  • Ce pont diviseur permet de mesurer la tension issue du panneau solaire.
  • Le pont diviseur permet de réduire la valeur afin qu'elle soit compatible avec l'entrée analogique du PIC
Réglage :
  • Le réglage du potentiomètre permet le calibrage de la mesure de UPS (U PanneauSolaire)

Pannes :
  • Un mauvais réglage est responsable d'un mauvais affichage de la valeur de UPS.

Diode zener de protection

Rôle :
  • Cette diode permet de protéger contre une inversion de polarité lorsque UPS est bas (la nuit).
  • Un diode schottky a été choisie afin de limiter la chute de tension. En effet la diode est en série avec la tension.

BDW93

Rôle :
  • Ce transistor bipolaire permet de mettre UPS à la masse lorsque la batteire est complètement chargée.
  • Le transistor est commandée par le PIC.
  • La résistance de 10K permet de fixer une valeur de courant dans la base du transistor.
Panne :
  • Le transistor peut être bloqué en mode :
    • saturé (un court circuit permanent apparait alors entre C et E.
    • bloqué : la batterie sera en surcharge.


LTS6LP

Rôle :
  • Le LTS permet de mesurer le courant qui passe entre les broches 1 et 4. Ici courant du panneau solaire.
  • Il fournit une tension image du courant.
  • La tension de sortie possède un offset de 2,5V auquel s'ajoute une tension image du courant.
  • Plusieurs calibres sont possibles et choisis à l'aide des cavalier sur les broches 2356.

Adapteur de tension mesure de Ipan

Rôle :
  • Ce montage autour d'un ALI permet d'adapter la tension image de Ipan provenant du LTS.
  • Ce montage amplifie (grâce aux résistances de 47k et 100k), décale (grâce au -2,5V) et fait la valeur absolue (grâce à la diode)

Réglage :
  • L'amplification se règle à l'aide du potentiomètre de 100k.
  • Le réglage permet d'exploiter la mleine échelle de l'entrée du CAN du PIC.

Indicateur bus CAN

Rôle :
  • Ce montage permet d'indiquer une activité sur le bus CAN.
  • Il est géré par le programme du PIC

Panne :
  • Si la LED ne clignote pas :
    • c'est que le bus CAN est inactif.
    • c'est que le PIC ne fonctionne pas

PIC

Rôle :
  • Le PIC controle le système, il permet :
    • de mesurer les tensions de batterie UBAT et du panneau solaire UPAN
    • de mesurer les courants de batterie IBAT et du panneau solaire IPAN
    • de transmettre et recevoir les données du bus CAN (par l'intermédiaire du bus SPI


connecteur PROG

Rôle :
  • Connecteur de programmation qui permet de programmer le PIC

connecteur batterie

Rôle :
  • Ce connecteur réalisé par deux borniers à vis permet de cabler la batterie.

Mesure de UBAT

Rôle :
  • Ce pont diviseur permet de mesurer la tension issue du panneau solaire.
  • Le pont diviseur permet de réduire la valeur afin qu'elle soit compatible avec l'entrée analogique du PIC
Réglage :
  • Le réglage du potentiomètre permet le calibrage de la mesure de UBAT (U batterie)

Pannes :
  • Un mauvais réglage est responsable d'un mauvais affichage de la valeur de UBAT.

Mesure du courant IBAT

Rôle :
  • Le LTS permet de mesurer le courant qui passe entre les broches 1 et 4. Ici courant dans la batterie et dans le système.
  • Il fournit une tension image du courant.
  • La tension de sortie possède un offset de 2,5V auquel s'ajoute une tension image du courant.
  • Plusieurs calibres sont possibles et choisis à l'aide des cavalier sur les broches 2356.

Protection contre les décharges profondes

Rôle :
  • Ce montage permet de stopper le système en cas de tension +Bat trop faible afin d'éviter une décharge trop grande de la batterie.

Fonctionnement :
  • La tension d'alimentation +BAT est mesurée à travers le potetionmètre de 100k.
  • Cette tension est comparée (LM358) avec une référence d etensin à didoe zener (2,5V)
  • Si la tension de batterie est trop faible, le transistor devient passant ce qui ouvre le contact du relais.

Adapteur de tension mesure de Ibat

Rôle :
  • Ce montage autour d'un ALI permet d'adapter la tension image de Ibat provenant du LTS.
  • Ce montage amplifie (grâce aux résistances de 47k et 100k), décale (grâce au -2,5V) et fait la valeur absolue (grâce à la diode)

Réglage :
  • L'amplification se règle à l'aide du potentiomètre de 100k.
  • Le réglage permet d'exploiter la mleine échelle de l'entrée du CAN du PIC.

Création de Velec

Rôle :
  • Ce montage permet de créer Velec (8V).

Fonctionnement :
  • Le montage utlise un montage d'alimentation à découpage du type step down afin d'abaisser la tension d'entrée
  • Le MCP34063 contrôle la tension de sortie par l'intermédiaire du transistor.
  • Le pont résistif 20k + 47k permet de régler la tension de sortie de l'aim à découpage.
  • Le circuit surveille aussi le courant par l'intermédiaire de la résitance 0.2W et la broche 6.

Pannes :
  • Un réglage de Velec trop faible (sous 7-8V) empêche la création du +5V par les cartes : carte mal alimentée
  • Un défaut sur le MCP34063 ne permet pas de fournir Velec ce qui à une influence sur tous les circuits.