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Nom de la revue. Volume X – n° X/2001, pages 1 à X Station de charge solaire expérimentale pour véhicules électriques. François Maeght — Pierre-Yves Cresson — Patrick Favier I.U.T. de Béthune, département G.E.I.I. Université d’Artois 1230 rue de l’Université, 62408 Béthune- FRANCE [email protected] [email protected] [email protected] RÉSUMÉ. Depuis quelques années, la thématique des énergies renouvelables permet la mise en place de nombreux projets d’étudiants à l’université. Ainsi, dans le cadre des relations internationales, nous avons constitué un groupe d’étudiants étrangers qui travaillent en commun sur un projet technique innovant: une station photovoltaïque de recharge pour véhicules électriques. Ce dispositif consiste à charger des batteries fixes à partir de panneaux solaires via un régulateur de charge classique. Lors de la recharge du véhicule, l’énergie est transférée par un convertisseur régulé par un microcontrôleur PIC et développé spécialement pour cette application. Un réseau informatique permet l’échange des données entre la station, le véhicule et la base de supervision. Nous présentons les résultats actuels, les évolutions futures et l’intégration dans des collaborations internationales. ABSTRACT. For many years, the thematic of renewable energies has enabled implementing a lot of students’ projects in our university. Within the frame of the international affairs, we set up a group of foreign students who worked on an innovating technical project. It is a photovoltaic station to recharge an electrical vehicle. This device consists in charging fixed batteries from solar panels via a standard charge controller. When recharging the vehicle is needed, the energy is transferred from the station into the batteries of the vehicle through a converter regulated by a PIC microcontroller and especially developed for this application. An informatics network allows exchanging data between the station, the vehicle and the supervision. In this paper, we present the first results, the prospects and the integration within international collaborations. MOTS-CLÉS : projets d’étudiants – énergie photovoltaïque – microcontrôleur – kart électrique – collaboration internationale – hacheur élévateur – charge de batteries – stockage d’énergie. KEYWORDS : students’ projects – photovoltaic energy – microcontroller – electrical go-kart – international collaboration – elevator chopper – batteries charge – energy storage.

Station de charge solaire expérimentale pour … · Béthune l’installation photovoltaïque, Altoona le système de pompage, Budapest le contrôleur de charge des batteries, Dublin

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Nom de la revue. Volume X – n° X/2001, pages 1 à X

Station de charge solaire expérimentalepour véhicules électriques.

François Maeght — Pierre-Yves Cresson — Patrick Favier

I.U.T. de Béthune, département G.E.I.I.Université d’Artois1230 rue de l’Université, 62408 Béthune- FRANCE

[email protected]@[email protected]

RÉSUMÉ. Depuis quelques années, la thématique des énergies renouvelables permet la mise enplace de nombreux projets d’étudiants à l’université. Ainsi, dans le cadre des relationsinternationales, nous avons constitué un groupe d’étudiants étrangers qui travaillent encommun sur un projet technique innovant: une station photovoltaïque de recharge pourvéhicules électriques. Ce dispositif consiste à charger des batteries fixes à partir de panneauxsolaires via un régulateur de charge classique. Lors de la recharge du véhicule, l’énergie esttransférée par un convertisseur régulé par un microcontrôleur PIC et développéspécialement pour cette application. Un réseau informatique permet l’échange des donnéesentre la station, le véhicule et la base de supervision. Nous présentons les résultats actuels,les évolutions futures et l’intégration dans des collaborations internationales.

ABSTRACT. For many years, the thematic of renewable energies has enabled implementing alot of students’ projects in our university. Within the frame of the international affairs, we setup a group of foreign students who worked on an innovating technical project. It is aphotovoltaic station to recharge an electrical vehicle. This device consists in charging fixedbatteries from solar panels via a standard charge controller. When recharging the vehicle isneeded, the energy is transferred from the station into the batteries of the vehicle through aconverter regulated by a PIC microcontroller and especially developed for this application.An informatics network allows exchanging data between the station, the vehicle and thesupervision. In this paper, we present the first results, the prospects and the integrationwithin international collaborations.

MOTS-CLÉS : projets d’étudiants – énergie photovoltaïque – microcontrôleur – kart électrique– collaboration internationale – hacheur élévateur – charge de batteries – stockaged’énergie.

KEYWORDS : students’ projects – photovoltaic energy – microcontroller – electrical go-kart –international collaboration – elevator chopper – batteries charge – energy storage.

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1. Introduction

Depuis quelques années, les énergies renouvelables prennent une placeimportante dans les enseignements du Génie Electrique à l’Université. Ce thèmeporteur a donné naissance à des nombreux projets dans notre Institut Universitaire deTechnologie (I.U.T). Notre établissement implanté à Béthune dans le nord de laFrance fait partie de l’Université d’Artois. Il compte environ un millier d’étudiantsinscrits dans six départements en relation avec les sciences et techniques du secteursecondaire.

Cet article concerne des projets d’étudiants menés au sein du département GénieElectrique et Informatique Industrielle (G.E.I.I). Au cours de la deuxième année deformation en cycle licence, les étudiants peuvent choisir l’une des deux spécialités :Automatismes et Systèmes ou Electrotechnique et Energies Renouvelables. Lesspécialités correspondent à un volume horaire renforcé dans le domaine choisi àl’aide de modules complémentaires d’enseignement. A l’I.U.T de Béthune, nousproposons le module sur les énergies renouvelables prévu dans le programmenational du Diplôme Universitaire de Technologie (D.U.T) G.E.I.I de niveau L2.

En I.U.T, la formation pratique est primordiale, environ la moitié du volumehoraire d’enseignement se passe en salle de travaux pratiques. Notre départementG.E.I.I dispose de nombreux laboratoires d’enseignement munis d’équipements desplus modernes. Dans le laboratoire d’électrotechnique, les étudiants expérimententen travaux pratiques sur des systèmes électriques réels et réalisent des projetsd’études et de réalisations. L’enseignement par projets est une démarche que nouscherchons à développer de plus en plus [1 – 2].

Dans notre Institut, les relations internationales sont largement développéesdepuis 1992. Nous étendons le rayonnement de l’I.U.T sur un réseau de 60établissements partenaires répartis dans 20 pays de l’Union Européenne, de l’EuropeCentrale et Orientale, d’Amérique et d’Afrique du Nord. Grâce à ce réseau, nosétudiants de seconde année peuvent effectuer une partie de leur scolarité dans uneuniversité ou une entreprise étrangère dans le cadre par exemple de programmesErasmus pour l’Europe. Par réciprocité, nous recevons dans nos départements desétudiants étrangers venant en mobilité en France pour suivre des modulesd’enseignement ou faire leur projet de fin d’études. Dans leur pays, ils peuventvalider ces périodes par l’obtention de crédits E.C.T.S.

Les projets présentés ici, ont été menés par des étudiants en mobilité à l’I.U.Tdans le cadre d’une collaboration internationale sur les énergies renouvelables.L’encadrement a été assuré par les trois auteurs de cette communication.

charge solaire pour véhicules électriques 3

2. La collaboration internationale

En mai 2006, certains partenaires étrangers étaient présents à l’I.U.T commeprofesseurs invités. Nous avons alors décidé de mettre en place une collaborationinternationale dans le domaine des énergies renouvelables dont le but est d’organiserdes projets communs d’étudiants. Cette collaboration fut nommée : InternationaleCollaboration in Engineering Education, sigle I.C.E.E. Chaque institut partenairedoit mener avec un groupe d’étudiants un ou des projets sur une applicationcommune, ceci sous la direction d’un tuteur enseignant de cet institut [3 – 4].

L’application technique est un grand système électrique qui peut être décomposéen sous systèmes. Il s’agit de la production et la gestion de l’énergie électrique d’uneentreprise agricole qui utilise différentes sources d’énergie renouvelable. La figure 1présente un schéma de l’application.

Figure 1. Schéma de l’entreprise agricole

Cette entreprise qui entreprend une démarche de développement durable, a misen place différents moyens pour capter l’énergie: des panneaux photovoltaïques, uneéolienne et une turbine hydraulique. Des consommateurs électriques font partie del’installation, l’automatisation d’un système de pompage d’eau est prévue. L’énergienon utilisée peut être stockée dans une batterie d’accumulateurs. Le surplus peut être

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revendu, en effet l’installation est aussi connectée au réseau de distributionélectrique.

Pour pouvoir répondre aux possibilités de chaque institut partenaire, le systèmeest modifiable et ouvert à toute proposition. Par exemple, un partenaire a proposé des’occuper de la conception d’une station météorologique avec transfert des donnéesà une base par radiofréquence. A l’origine, six instituts ont adhéré à cettecollaboration, les voici avec leur coordinateur :

L’I.U.T de Béthune, Université d’Artois, France, Dr Patrick Favier

The Pennsylvania State University, Altoona College, U.S.A, Dr Sohail Anwar

Kando Kalman Faculty, Budapest, Hungary, Dr Lorant Nagy

D.I.T., Dublin, Ireland, Pr Paul Tobin, Pr JohnMac Grory

W. U. T., Warsaw, Poland, Pr Désiré Rasolomampionona

Cluj Napoca University, Cluj, Romania, Pr Virgil Maier

Chaque partenaire a dû choisir un sous-système de l’application et proposer à ungroupe d'étudiants un projet à mener dans ses laboratoires. La répartition s’est faitefacilement et à peu près toutes les parties de l’application globale ont été abordées:Béthune l’installation photovoltaïque, Altoona le système de pompage, Budapest lecontrôleur de charge des batteries, Dublin la station météorologique, Varsovie unsystème hybride avec panneaux photovoltaïques et pile à combustible et Cluj lechoix et l’automatisation de l’installation photovoltaïque.

Pendant l’année scolaire les projets se sont déroulés à des moments différents etsous des formes différentes: travaux pratiques, projets encadrés, projets tuteurés oustage d’étudiants en mobilité à l’étranger. Pour informer la communautéinternationale de notre collaboration et pour diffuser les résultats de nos travaux,nous avons créé un site web [5]. Ceci a été fait à l’Université d’Artois par PatrickFavier. Ce site décrit notre partenariat international, donne toutes les spécificationstechniques et la répartition des taches et permet de publier les rapports de projet desétudiants. Ce dernier point est très important pour l’intéressement des étudiants, cecivalorise d’autant plus leur travail personnel. Ils sont fiers de montrer ce dont ils ontété capables.

Une réunion à Béthune en mai 2008 avec les partenaires, a permis de concluresur l’organisation et de faire une analyse sur la conduite des projets. Nous avonsdécidé de poursuivre pendant l’année scolaire 2008/2009 toujours sur le thème desénergies renouvelables, d’étendre à de nouveaux partenaires et de trouver le moyende faire communiquer entre eux les différents groupes d’étudiants.

En octobre 2008, nous avons organisé à Béthune la réunion annuelle de notreréseau international. Cette collaboration a été présentée et un atelier de travail enGénie Electrique a permis de motiver de nouveaux partenaires. Nous pouvons citer :

charge solaire pour véhicules électriques 5

Cadi Ayyad University, Marrakech, Morocco Pr Driss Belkhayat

E.U.P.T University, Zaragoza, Spain Dr Agustin Llorente Gomez

U.B.M Baia Mare, Romania Dr Liviu Neamt

Durant cette année scolaire, tous les partenaires ont démarré ou continué leurprojet d’étudiants. Un forum internet a été mis en place, des étudiants des différentspays y sont inscrits.

Cette année, à l’IUT de Béthune, notre projet technique est une stationphotovoltaïque de recharge de véhicules électriques.

3. Le projet technique

3.1. Présentation

Le schéma de principe de la station de charge est donné à la figure 2. Cettestation est constituée de panneaux solaires chargeant un jeu de batteries 24Vappelées batteries station. La charge de ces batteries se fait par l’intermédiaire d’unrégulateur de charge solaire classique. Nous trouvons ensuite le cœur du projet, unconvertisseur de type hacheur élévateur boost. Il est piloté par un microcontrôleurPIC qui assure deux fonctions : la régulation du courant et la mesure des différentesgrandeurs. Ce microcontrôleur communique ensuite avec un module ZigBee quipermet de remonter les informations vers la supervision. Ce convertisseur chargealors les batteries du véhicule électrique dont la tension est de 48V.

Figure 2. Principe de la station de charge

Nous allons présenter maintenant le projet technique réalisé par les étudiants.Dans une première partie, nous expliquerons le principe de fonctionnement duchargeur de batterie. Puis, dans une seconde partie, nous détaillerons lacommunication entre les différents éléments du projet.

batteriesstation

panneauxsolaires

régulateurde charge

batteriesvéhicule électrique

TXPIC

ist iev

vst vev

D

Q

microcontrôleur

s

hacheurboost

filtrage

L isto

C

vQ

zigbee

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3.2. Première partie : principe de fonctionnement du chargeur

Nous présentons maintenant le principe de fonctionnement du hacheur boostservant à la charge des batteries du véhicule électrique.

On appelle T, la période de fonctionnement et on pose α le rapport cyclique. Ona alors deux possibilités pour les semi-conducteurs. En effet, de 0 à αT le transistorQ conduit et la diode D est bloquée. On assiste à la charge de la bobine (figure 3).

Figure 3. Charge de la bobine

Puis de αT à T, le transistor est bloqué. La diode entre alors en conduction. Labobine se décharge et fournit l’énergie emmagasinée dans les batteries du véhiculeélectrique (figure 4).

Figure 4. Décharge de la bobine

Les formes d’ondes correspondantes sont données à la figure 5. Pour cetexemple, le rapport cyclique est fixé à 60%. On y trace la tension aux bornes dutransistor (VQ) : quand le transistor est passant cette tension est nulle, lorsqu’il estbloqué, elle est égale à la tension des batteries du véhicule électrique (Vev).

On a également représenté l’évolution du courant fourni par la station, quand letransistor est passant, le courant augmente (ce qui correspond à la charge de labobine). Quand le transistor est bloqué, le courant diminue (décharge de la bobine).

Q

Dist isto

vst vevVQ

L

ist L D isto

vevVQQvst

charge solaire pour véhicules électriques 7

Figure 5. Formes d’ondes théoriques

Nous allons présenter maintenant les essais effectués sur le banc d’essais. Cebanc a été entièrement réalisé par les différents groupes d’étudiants avec lescaractéristiques suivantes :

Tension de la station : Vst = 24V

Tension du véhicule électrique : Vev = 48V

Courant maximum de charge: Isto = 15A

Inductance de la bobine : L = 11µH

Capacité du condensateur : C=1000µF

Fréquence de fonctionnement : f = 15kHz

Les mesures sont présentées figure 6. Celles-ci sont réalisées avec un rapportcyclique de 60%. Elles représentent la tension aux bornes du transistor (vQ), et lecourant fourni par la station (Ist). Ces courbes permettent de valider le principe defonctionnement vu précédemment.

Figure 6. Mesures des formes d’ondes

Vev

VQ

Ist

Q DαT T0

t

VQ : 10V/d

ist : 10A/d

8 Nom de la revue. Volume X – n° X/2001

Par ailleurs, dans ce type de montage il est intéressant de faire les mesures depuissance afin d’en déterminer le rendement. Ces mesures sont réalisées avec unanalyseur de puissance à large bande (Norma D6000). La figure 7 donne unexemple de mesures effectuées par cet analyseur.

Figure 7. Exemple de mesure de puissance

Les relevés sont réalisés pour un rapport cyclique allant de 50% à 66%. Cesmesures donnent l’évolution des courants (figure 8), des puissances (figure 9), etenfin du rendement (figure 10), en fonction du rapport cyclique.

Ces essais permettent dans un premier temps de valider la faisabilité de ce typede chargeur. Dans un second temps, ils nous donnent quelques informationsintéressantes. En effet, on constate que le rendement est plutôt correct de l’ordre de83%, et qu’il a tendance à chuter lorsque la puissance augmente. Ce dernier résultatsemble logique étant donné que l’on a surtout des pertes par effet Joule. On peutpenser qu’un dimensionnement plus judicieux des éléments du chargeur permettraitd’augmenter ce rendement.

Figure 8. Evolution des courants

0

10

20

30

40

50

60

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

RAPPORT CYCLIQUE

CO

UR

AN

TS

(A

)

IST (entrée)

Isto (sortie)

charge solaire pour véhicules électriques 9

Figure 9. Evolution des puissances

Figure 10. Evolution du rendement

Ce montage permet aussi d’assurer une charge lente (à courant faible), ce qui estconseillé pour assurer la longévité des batteries. Mais, le cas échéant, il permetd’effectuer une charge rapide (à courant élevé), ce qui peut être utile pour pouvoirréutiliser rapidement un véhicule électrique dont les batteries sont déchargées.

3.3. Seconde partie : la communication

La partie "Informatique" du projet pédagogique se décompose en 2 sous-partiesétroitement liées. La première partie consiste à développer un réseau localinformatique dédié à la communication entre le kart électrique, la station de rechargeet un serveur informatique permettant une supervision de cette dernière. Le kart étantmobile, il ne peut s'agir que d'une communication sans fil. La technologie retenue estla technologie ZigBee que nous détaillons dans la suite de ce paragraphe. La secondepartie consiste à développer un serveur WEB afin de stocker divers paramètresprovenant de la station de recharge, par le réseau évoqué précédemment. Le but estde pouvoir se connecter par un accès sécurisé sur ce serveur à partir d'un ordinateur

0

200

400

600

800

1000

1200

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

RAPPORT CYCLIQUE (%)

PU

ISS

AN

CE

S (

W)

Pst (entrée)

Psto (sortie)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

RAPPORT CYCLIQUE (%)

RE

ND

EM

EN

T

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relié à Internet, afin de surveiller le bon fonctionnement de la station de recharge,comme la température du composant de puissance (IGBT), l'état des batteries du kartou de la station de recharge…

ZigBee est un LP-WPAN (Low Power – Wireless Personal Area Network). C’estdonc un réseau local sans fil et à faible consommation. Ses principalescaractéristiques sont:

- un débit faible (max. 250 kbits/s) mais largement suffisant dans notre projet oùles quantités d'informations à transmettre sont faibles,

- une portée comprise entre quelques mètres et quelques centaines de mètres,dans le respect de la réglementation en vigueur en France concernant l'émission desradiofréquences (3 dBm max),

- un mode veille à très faible consommation énergétique (100 µW). Des modulesZigBee peuvent être alimentée pendant plusieurs mois par de simples piles.

Le projet ZigBee a démarré en 1998. Mais ce n'est qu'en mai 2003, que la"ZigBee Alliance" finalise la norme IEEE 802.15.4, dont le protocole decommunication ZigBee s’appuie notamment pour les définitions des couchesphysique et de liaison [6].

Les modules ZigBee (ou similaires) servent essentiellement pour interconnecterdes systèmes embarqués autonomes comme des capteurs, des actionneurs… à desstations de contrôle ou de commande. Les modules Zigbee associés à des capteurs,sont de plus en plus utilisés dans les industries où des systèmes de communicationintelligents à faible coût sont exigés pour améliorer la productivité. En effet, lesréseaux sans fil industriels de capteurs (IWSN, Industrial Wireless Sensor Network)apportent de nombreux avantages par rapport aux systèmes de contrôle industrielstraditionnels à fils tel qu'un déploiement (ou un redéploiement) rapide… Des étudessont également menées pour des applications domotiques sans fil [7].

Figure 11. Le module ZigBee

charge solaire pour véhicules électriques 11

Pour notre application, le réseau formé par 3 modules ZigBee a une topologie enétoile. Le module "kart" et le module "station" sont connectés au module "serveur"appelé "coordinateur". Dans cette topologie, tous les messages sont relayés par lecoordinateur, Les communications directes entre modules autres que "coordinateursont impossibles. Le rôle central du coordinateur suppose une puissance consomméeplus grande, d'où le choix du module "serveur" alimenté en permanence par le portUSB du serveur. A titre d'exemple, nous présentons figure 11, le module ZigBeepositionné sur le kart.

La deuxième partie consiste à réaliser un serveur WEB permettant de réaliser unesupervision de la station de recharge et du kart afin de fournir diverses informationsà des utilisateurs connectés, afin de surveiller le bon fonctionnement de la station derecharge, comme par exemple l'état des batteries "kart" ou des batteries "station" quine doivent jamais être trop chargées ni trop déchargées. La station de recharge et lekart envoient régulièrement des informations, toutes les 5 secondes, via les modulesZigBee. Ces informations sont stockées dans l'ordinateur. Il est alors possible devisualiser l'historique des paramètres comme la tension des batteries "station" sur 24heures, d'obtenir des informations précises en temps réel comme la températuremesurée en différents endroits, ou d'obtenir un journal d'erreur si certainsdisfonctionnements sont apparus lors du transfert de l'énergie entre les batteries"station" et les batteries "kart" comme par exemple un défaut sur la régulation ducourant. En cas de problème, l'application informatique doit aussi permettre àl'utilisateur connecté sur un terminal distant, de couper la puissance sur la station derecharge ou tout simplement démarrer un processus de recharge des batteries du kart.

En nous inspirant de la partie informatique développée pour surveiller la stationde recharge, nous avons décidé d'étudier la possibilité de mesurer à distance lavitesse et le courant lorsque le kart fonctionne. Pour réaliser cette télémétrie, nousutilisons les 2 entrées analogiques du Zigbee appelées ADC1 et ADC2, que nousconvertissons numériquement. Ainsi, chaque demi-seconde, le programme fait dixmesures sur l'entrée ADC1, puis dix mesures sur l'entrée ADC2. Ensuite, les donnéessont envoyées par liaison hertzienne via le module ZigBee. A un ordinateur portableest connecté un module ZigBee. Un programme simple s'exécute en boucle, capte lesdonnées et compte la valeur moyenne pour chaque canal (vitesse et courant). Lesrésultats sont visualisés grâce à un logiciel graphique libre appelé gnuplot ou parMatlab, si l'on désire utiliser les données reçues pour des calculs mathématiques pluspuissants. Le seul problème réside dans le fait que l'application "surveillance de lastation de recharge et du kart" et l'application "télémétrie" ne peuvent fonctionnersimultanément. Nous présentons figure 12 un exemple de courbes obtenues.

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Figure 12. Relevés par télémétrie

4. Le travail des étudiants

Ce projet a démarré en décembre 2008 par une étude de faisabilité duconvertisseur. Cette étude et réalisation d’un prototype a été menée par deuxétudiants de deuxième année de notre département Génie Electrique et InformatiqueIndustrielle de la spécialité Electrotechnique et Energies Renouvelables. Ce projetencadré a été terminé en mars 2009 et finalisé par une maquette de convertisseurfonctionnant en boucle ouverte de réglage du courant.

En février, nous avons accueilli pour trois mois un étudiant roumain del’université de Resita en stage de mobilité Erasmus, il termine un cursus licence despécialité électro-énergétique.

Il s’est occupé de la conception et de la réalisation de la carte de commande dutransistor de puissance I.G.B.T et des cartes de mesures des grandeurs instantanées,moyennes et de dépassement du courant et de la tension de charge des batteries. Cescartes intègrent des capteurs à effet Hall permettant l’isolation galvanique entrecommande et puissance. Elles ont été réalisées et permettent le câblage des sécuritésélectroniques rapprochées de l’I.G.B.T.

En février est aussi arrivé un étudiant polonais de l’Université technique deVarsovie en cursus master en informatique, pour une durée de quatre mois. Il a étéchargé de mettre en œuvre les modules de communication ZigBee pour l’échangedes données et la réalisation de la base de supervision avec les pages web à l’écran,ainsi que la télémétrie.

De mi avril à mi juin, nous accueillons deux étudiants marocains de la Facultédes Sciences et Techniques de Mohammédia. Ils terminent un cursus licence enélectronique et informatique. L’un deux prend en charge la programmation dumicrocontrôleur pour le contrôle de l’état de charge des batteries de la station et duvéhicule et l’échange des informations avec l’extérieur. Le second étudiant a pourtravail l’étude et l’amélioration des performances énergétiques du convertisseur. Il

charge solaire pour véhicules électriques 13

compare les résultats de simulation avec ceux de l’expérimentation. Il doit aussicompléter le câblage pour intégrer les éléments de sécurité selon les directiveseuropéennes des machines. Il participe aussi à la programmation du pilotage desmodes de marche et d’arrêt de la puissance et du contrôle des températures.

Tous ces projets sont fortement imbriqués, et ont évolué selon les propositionsdes étudiants et des tuteurs enseignants. La bonne marche de chaque projet, lacommunication, l’entraide des étudiants et un tutorat partagé entre plusieursenseignants ont été des conditions nécessaires à l’aboutissement du projet.

5. Conclusion

Du point de vue technique, nous avons ici conçu et réalisé un prototype destation de recharge. L’installation fonctionne avec un bon rendement, elle intègre lesfonctions de contrôle de charge et de décharge des batteries, les fonctions de sécuritéet les fonctions de communication sans fil intégrant une supervision. Cetteréalisation peut facilement être adaptée à différentes tensions de batteries. Leconvertisseur pourrait encore être amélioré du point de vue performancesénergétiques. Pour des applications réelles, il faudrait calculer le nombre depanneaux photovoltaïques, la capacité des batteries et le calibrage des composantsélectroniques suivant la puissance attendue et le taux d’utilisation de la station. Deuxcas peuvent être aussi envisagés, la station photovoltaïque est en site isolé commeprésentée ici ou connectée au réseau de distribution électrique.

Du point de vue pédagogique, la forme est tout à fait innovante, elle a permis desrencontres, des études… sur un même lieu pour des étudiants originaires de paysdifférents et aussi de systèmes et de niveaux de formation différents. L’aspectmoderne du projet technique en commun sur une application des énergiesrenouvelables a été très attractif pour les étudiants intégrés dans cette collaborationinternationale. Ce projet technique regroupe tous les domaines du génie électriqueavec de l’électronique, des capteurs, de l’automatisme, de la régulation, del’électrotechnique des énergies renouvelables et de l’informatique avec desmicrocontrôleurs, un réseau de communication et des pages web. Ceci justifie letravail en groupe autant pour les étudiants que pour les tuteurs enseignants. Ce qui aété réalisé va servir comme matériel de travaux pratiques pour les promotionsd’étudiants à venir, ceci est notre démarche habituelle au laboratoire d’enseignementen électro-énergétique de notre département d’I.U.T. C’est aussi un modèle dedépart, pour des sujets de transfert de technologie de l’université vers les entreprises.Ceci va dans le sens du développement environnemental durable.

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6. Bibliographie

[1] S.Anwar, P.Favier, K.Mikszath « Design and implementation of a PIC microcontrollerbased firing controller for a triphase thyristor rectifier » Technology Interface Journal7(1) Octobre 2006, http://technologyinterface.nmsu.edu/Fall06/

[2] S.Anwar, P.Favier, P.Vida « Design and implementation of a microcontroller-basedignition system ». Technology Interface Journal 8(1) November 2007,http://technologyinterface.nmsu.edu/Fall07/

[3] S.Anwar, P.Favier, D.Jouglet, « A project-based international collaboration in engineeringeducation », ASEE 2008 Annual Conference Proceedings session 2160

[4] P.Favier, S.Anwar « An International Collaboration in Engineering Education. », KandoKalman Institute, Kando Conference 2008, 6-7 November 2008, Budapest

[5] our ICEE web site: www.univ-artois.fr/icee

[6] Gang Ding, Zafer Sahinoglu, Philip Orlik, Jinyun Zhang, Bharat Bhargava « Tree-baseddata broadcast in IEEE 802.15.4 and ZigBee Networks » IEEE transactions on mobilecomputing, vol 5 , N° 11, november 2006

[7] Jean Pierre Blanc , « ZigBee, système de communication sans fil entre Bluetooth et Wifi »techniques de l’ingénieur, décembre 2008