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> Alimentation secourue par batterie 003
Dernière mise à jour : 14/08/2016Présentation
Ce circuit, conçu sur demande, permet d'effectuer une commutation automatique entre une ligne d'alimentation secteur 230 V et une source ondulée 230 V obtenue à partir d'un set de batteries au plomb (24 V) elles-mêmes rechargées par des panneaux photovoltaïques. Les seuils de basculement (vers batterie ou vers secteur) sont ajustables par l'utilisateur, et dépendent de la tension issue des batteries. Le système, basé sur un PIC 18F, comporte bien évidement un minimum d'intelligence pour éviter les basculements intempestifs et non désirés (hystérésis, moyennage et surveillance de double source active). Un barregraph à LED affiche en permanence la tension (lissée) des batteries (21 V à 28 V).Schéma
Grâce à l'utilisation d'un PIC (18F25K22) le circuit est simplifié au maximum.
Principe général de fonctionnement
La bascule secteur <-> [batterie+onduleur] se fait de manière automatique en fonction de la tension des batteries (et non selon la présence ou non du secteur). Plusieurs mesures de tension sont effectuées pour moyennage, avant qu'une action de commutation (dans un sens ou dans l'autre) ne soit prise. Le passage d'une source d'énergie à l'autre est assurée par des gros relais, ce qui bien sûr occasionne une brêve coupure lors des commutation. Dans le contexte d'utilisation présent, cela ne pose pas de problème car tous les appareils sensibles possèdent leur propre petit onduleur. Lorsqu'une commutation doit avoir lieu, la coupure effective de la source actuelle est vérifiée avant d'enclancher l'autre.Surveillance tension batterie
La tension des batteries (+24V) est mesurée par le CAN interne au PIC. Comme ce dernier est alimenté sous une tension de 5 V et que les références du CAN correspondent à la tension d'alimentation, un pont diviseur résistif (R1 et R2) assure l'atténuation requise pour ne pas endommager le PIC. Une diode zener de 5,1 V (D5) écrête toute surtension éventuellement présente au point de mesure (après atténuation), toujours dans le but de protégrer le PIC contre des valeurs anormalement élevées. La tension appliquée à la broche RA0/AN0 du PIC se situe dans une plage de tension comprise entre 0 V et +5 V. Une valeur mesurée de +2,5 V correspond à une tension batterie de 15 V, alors qu'une tension mesurée de +5 V correspondrait à une tension batterie de 30 V. On n'exploite pas la pleine échelle du CAN mais ce dernier, de résolution 10 bits, suffit pour le cas présent. La valeur mesurée est reportée sur un afficheur à LED de type barregraphe, sur une échelle de +21 V à +28 V et par échelons de 1 V.Définition des seuils de commutation
Les seuils de commutation sont ajustables grâce aux deux potentiomètres ajustables RV1 (seuil haut) et RV2 (seuil bas). Ces potentiomètres permettent d'appliquer au CAN du PIC, via les entrées RA1/AN1 et RA2/AN2, une tension qui sera en permanence comparée à la tension des batteries. L'idée (la demande) de départ était la suivante :- Tension batterie >= 25 V => passage sur système ondulé
- Tension batterie <= 23,5 V => passage sur réseau EDF
- si les deux relais de puissance sont activés en même temps (défaut mécanique d'un des relais dont les contacts restent collés)
- si le seuil haut spécifié par RV1 est inférieur ou égal au seuil bas spécifié par RV2.
Remarque : il n'y a pas ici de logique de commutation sur batterie lors de la disparition de la tension secteur. Cela aurait bien sûr été possible, moyennant l'utilisation d'une ligne d'entrée libre du PIC pour surveiller la présence du secteur.
Alimentation
L'ensemble est alimenté depuis une source continue de +24 V. Une tension de +5 V est obtenue en local grâce au régulateur de tension LM7805. La tension source de +24 V étant un peu élevée en regard de la tension de sortie de +5 V désirée (différentiel E/S de 19 V) une diode zener de 12 V (1,3 W ou plus) est placée en amont (et en série) du régulateur pour faire descendre la tension à l'entrée du régulateur. La consommation du circuit de commande est voisin de 20 mA.Circuit imprimé
Non réalisé par mes soins.Historique
14/08/2016- Première mise à disposition.