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Licence Énergies Renouvelables Département de Physique Rapport de stage de ﬁn d

Licence Énergies Renouvelables Département de Physique Rapport de stage de ﬁn d’études Licence Sciences et Techniques ACQUISITION DES DONNÉES D’UN PANNEAU PHOTOVOLTAIQUE Réalisé par : EL KHALIFI Bahia EL KHALIFI Said Encadré par : Mr.HADJ BARAKA Ibrahim Année Universitaire 2019-2020 1. Redigé avec LATEX Remerciement En premier lieu, nous tenons à remercier notre encadrant,Mr. Ibrahim Hadj Baraka pour nous avoir fait bénéﬁcier de ses compétences scientiﬁques, ses qualités humaines et sa constante disponibilité. Nous exprimons sincèrement et vivement toute notre reconnaissance et gratitude. Nous saisissons cette occasion pour remercier également Mr.Adil Chahboun, le coordinateur de la ﬁlière des énergies renouvelables. Ainsi que tout enseignant sincère qui a contribué à notre bonne formation et qui nous a permis de nourrir notre recherche. Nous adressons également nos remerciements aux membres de jury pour nous avoir fait l’honneur de bien vouloir étudier avec attention notre travail. Merci aux responsables de la société Solarex pour leur bienveillance et leur aide moral ainsi que materiel. Que vous trouviez ici l’expression de notre profonde reconnaissance. ii Table des matières Remerciement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Table des ﬁgures v Introduction générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 Généralités sur les systèmes photovoltaïques 2 1.1 introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 La cellule photovoltaïque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Déﬁnition et constitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 Fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.3 Modèle électrique équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.4 Technologies [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.5 D’une cellule à un panneau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 les courbes caractéristiques du module PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3.1 Simulation du module PV sous PSIM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3.2 Eﬀet de la variation de l’irradiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3.3 Eﬀet de la variation de la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 Acquisition et traitement des données 10 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Les grandeurs physiques à acquérir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 Chaine d’acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3.1 Généralités sur les capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.3.2 Le conditionnement des signaux de mesure [7, 8] . . . . . . . . . . . . . . 12 2.4 L’interface de traitement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4.1 Unité de traitement «Carte Arduino UNO» . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4.2 Les avantages d’Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4.3 Le microcontrôleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.5 Les capteurs utilisés dans notre projet et leur conditionnement . . . . . . . . . 15 2.5.1 Capteur des rayonnements solaires : Pyranomère ML-01 . . . . . . . . . 15 2.5.2 Capteur de tension[15] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.5.3 Capteur de courant : ACS 712-5A [16] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.5.4 Capteur de température du panneau PV : LM35[17] . . . . . . . . . . . . 19 2.5.5 Capteur de température et d’humidité ambiantes : DHT22 [18] . . . . . . 20 2.5.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 Récupération des données 21 3.1 Interface d’aﬃchage des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.1.1 Introduction sur l’internet des objets IOT . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 iii TABLE DES MATIÈRES 3.1.2 Plateforme d’aﬃchage des données en temps réel «Thingspeak» . . . . . 21 3.1.3 Création d’une chaîne dans ThingSpeak . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.2 Connection de la plateforme «ThingSpeak» à l’Arduino . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.1 Description du module de connexion Wi-Fi ESP8266-01 . . . . . . . . . . 24 3.2.2 Caractéristiques techniques : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.3 Programmation et cablage de la carte Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4 Simulation et réalisation du projet 26 4.1 Le programme de mesure et simulation du circuit sous ISIS . . . . . . . . . . . . 26 4.2 Réalisation de la boite d’acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3 L’installation PV, objet d’implantation du système d’acquisition . . . . . . . . . 27 4.3.1 Panneau solaire utilisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3.2 Support du panneau PV . . . . uploads/Geographie/ wa0019 1 .pdf