Comme trop souvent en informatique, l’idée de base confine à des concepts qui semblent élémentaires, puis au fur et à mesure que l’on avance dans le développement, les 
difficultés se bousculent pour parfois remettre complètement en cause le projet. C’est exactement ce qui s’est passé pour cette application qui au départ semblait élémentaire. Le schéma de base envisagé est proposé Fig.46 en A dont une seule pile rechargeable NiMH de 8,5v assure l’autonomie. Le principe de fonctionnement est assez rudimentaire. Le panneau solaire S recharge la pile NiMH P en limitant le courant maximal en plein été par la résistance de 150W. La diode D1 évite que la pile P ne puisse débiter un courant dans S quand la luminosité baisse et que sa tension devient inférieure à celle de la pile rechargeable. Dans ces conditions, et notamment la nuit, c’est l’accumulateur rechargeable P qui prend le relais pour alimenter la carte Arduino NANO. Les résistances de charge R consomment un maximum de courant sur S pour pouvoir mesurer toute l’énergie possible sur les cellules photovoltaïques. Par une entrée analogique A2 on mesure la tension V disponible en aval de D1.
Première difficulté : Comme la résistance de 150Ω est prévue pour ne pas dépasser 25mA en recharge lorsque l’ensoleillement est maximal, (Protection du potentiel des piles P.) en hiver le rechargement de l’accumulateur est insuffisant pour assurer l’autonomie durant la longue période nocturne et de faible clarté solaire. Aussi, pour « engranger » un maximum d’énergie, comme montré sur la Fig.46 en B, deux accumulateurs P1 et P2 sont prévus. Du coup il faut assurer leur recharge séparément, ce qui impose deux résistances de 150Ω. Pour les « isoler » on doit impérativement placer deux diodes D2 et D3 sur la branche qui alimente la carte Arduino, pour qu’ils ne soient pas directement en parallèle.
Deuxième difficulté : Si l’on connait la consommation du montage électronique en fonction de V, (Facile : Il suffit de la mesurer en faisant varier une tension appliquée en « V« .) par un calcul idoine on peut en déduire le courant débité par S. Un tel calcul supposerait que la résistance interne des cellules photovoltaïque soit constante. Hors elle dépend directement de leur éclairage. Du coup un calcul informatisé devient illusoire. On doit donc mesurer en temps réel le courant fourni par le panneau solaire. La méthode archi-classique consiste à insérer en série un shunt et à mesurer la chute de tension à ses bornes. Pour obtenir une précision suffisante, il importe de rechercher une plage de tension de l’ordre de 5v pour optimiser l’usage des convertisseurs analogiques vers numériques des entrés CAN de la carte Arduino. Après de nombreux essais le choix s’est porté sur un shunt de 10Ω sans trop pénaliser le courant maximal qui pourra être fourni par S. La Fig.47 montre l’évolution du schéma pour satisfaire ces impératifs. Comme Arduino ne peut pas « être placé en série », pour mesurer ΔU aux bornes du shunt SH on va mesurer la tension V1 avec A1 et V2 avec A2. Par simple différence on calculera la valeur de ΔU. Si l’on considère la chute de tension aux bornes de la diode D1 de type 1N4002 en fonction du courant qui la traverse, valeurs mesurées et précisées dans le tableau de la Fig.48 on constate que dans la zone utile coloriée en jaune, ΔU varie notablement. Pour ne pas dégrader la précision concernant la mesure de ΔU aux bornes de SH on branchera A2 en amont de D1. Le courant total débité par S sera facile à déduire et égal à : I = (V1 – V2) / 10.
Troisième difficulté : Nous avons vu que si l’éclairement est faible il faut éliminer la consommation engendrée par les résistances de charge R, pour privilégier le rechargement des deux piles rechargeables, priorité maximale. Pour respecter cette contrainte, le point « froid » des résistances R ne va plus directement à la masse GND mais sera connecté au moyen de deux sectionneurs électroniques constitués par les transistors T1 et T2. Les résistances de charge R étant constituées de deux sections, chacune composée de deux résistances de puissance de 68Ω, il devient possible de les commuter séparément. On peut ainsi doser à deux niveaux la charge imposée aux cellules photovoltaïque S. Vu que rien n’interdit d’augmenter la charge de quelques mA, on place deux diodes électroluminescentes vertes en parallèles sur les sections R pour visualiser l’état des transistors T1 et T2. N’importe quel modèle du genre 2N1711 conviendra car fonctionnant en « Saturé/Bloqué » ces transistors ne dissipent que peu d’énergie et ne chauffent pas. Inutile de prévoir un quelconque radiateur pour les refroidir. Sur le prototype ce sont des CII2670 car ces éléments étaient disponibles dans « mes stocks de récupération ». Compte tenu de leur gain en courant, les résistances de base fournissent des courants largement suffisants pour les saturer lorsque D5 et D6 sont à « 1 ».
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