L'électronique du SUNCAT
I] Présentation du circuit électronique :
Le circuit électronique est alimenté par un accumulateur 6Volts, lui-même chargé par des cellules solaires 0,45V en série, qui transforment l’énergie du Soleil en énergie électrique. Ce circuit est organisé de la façon suivante :
- 16 cellules solaires raccordées à l’accumulateur 6V, avec une diode empêchant un courant trop fort de retourner de l'accumulateur aux cellules solaires.
- L’accumulateur est relié au récepteur AM 27 MHz à doubles canaux
- Le récepteur est finalement relié à deux servomoteurs.
- Un petit moteur électrique (6V) sera utilisé pour tendre les voiles du bateau.
Notre récepteur AM
1) Fonctions des servomoteurs
· Le premier servomoteur servira à border la voile, qui part le biais d'un pont en H, active un moteur dans un sens puis dans l'autre.
· Le second servomoteur servira à diriger le bateau, relié aux safrans des coques.
Servomoteur
Le pont en H :
Le pont en H permet de faire tourner le moteur dans un sens ou dans l'autre (enrouler ou dérouler la corde) selon la position des interrupteurs.
Nous activons ce moteur en fonction de la position du premier servomoteur. Nous avons créé un dispositif mécanique qui remplit la fonction d'un pont en H classique. Le bras du servomoteur a été remplacé par une antenne avec deux axes parallèles comme il est visible sur la photo :
Vue 1
Ensuite, par rotation du servomoteur, les axes rentrent en contact avec les vis fixées sur les plaques de balsa, ce qui entraîne le fonctionnement du moteur, qui déroule ou enroule la voile. Aperçu des deux plaquettes :
Vue 2
Les deux axes étant solidaires à l'antenne, et parallèles, ils effectuent le même mouvement ; voici un schéma électronique du pont en H, avec nos deux étages représentés l'un à coté de l'autre :
Vue électronique
Le schéma est un peu plus clair je pense que mes explications !
ECONOMIES D’ENERGIES :
* Le Bateau progresse grâce à l’énergie du vent, la force vélique.
* Le système électronique est alimenté au moyen de cellules solaires.
Avantages : économies, pas de pollution, pas de bruit, énergies renouvelables.
Finalement, notre circuit final :
II] Suivi de nos réalisations électroniques :
Le système électronique de base a été plusieurs fois testé, et nous avons rencontré différentes contraintes.
Première contrainte : les cellules solaires doivent fournir un courant supérieur à 6.7 Volts. Une cellule solaire peut fournir un courant moyen de 0.45 V ;
Nous avons donc choisit d'utiliser 16 cellules solaires montées en série pour répondre à cette contrainte.
Seconde contrainte : La lumière doit parvenir jusqu’au cellules.
Nous avons donc conçu une voile transparente qui permet le passage de la lumière jusqu’aux cellules solaires.
Troisième contrainte : l’encombrement du circuit doit être moindre, et sa masse ne doit pas être supérieur à la limite de transport du bateau.
Le bateau à une limite de 19 Kg de transport (calculs fait grâce à SolidWorks ©).
Le circuit à une masse nettement inférieur à cette limite, et il n’est pas encombrant.
Une cellule solaire
1) CELLULES SOLAIRES
Les cellules solaires sont chargées de transformer les rayons du soleil en énergie électrique.
Le fonctionnement
2) Fonctionnement d'une cellule
Interprétation physique: Les atomes contenus dans les cellules solaires, accumulent des photons situés dans la lumière. Cela a pour effet de créer une séparation d’électrons dans ces atomes et de créer de l’énergie électrique grâce aux électrons libres.
TESTS du 5 décembre 2005 :
Tests de l’accumulateur : mesure du courant absorbé par l’ensemble = courant fournit par l’accumulateur. MESURES réalisées avec un oscilloscope.
Intensité I : 700mA, pour un changement de direction moyen en 120 secondes.
Calculs :
U = 6V
I = 1200mA/h (données indiquées sur l’accumulateur)
Pendant T=2.6 secondes, on utilise I=680mA.
(T x I)/H=3600 (une heure en secondes)
(2,6 x 680)/3600 = 0.49mA/h = 0.5 mA/h
D’après les données inscrites sur l’accumulateur, ce dernier a une capacité de 1200mA/h, donc :
1200/0.5 = 2 400 manœuvres possibles de 2,6 sec (temps moyen) avant que l’accumulateur soit déchargé.
Ces calculs ont permi de savoir combien de manœuvres étaient possibles avant déchargement total de la batterie. Les résultats nous donne une grande marge d’utilisation du bateau avec la télécommande.
Shéma Final
