HelioWatcher : Tracking Solaire et analyse de données

Bonjour à tous,

En attendant notre projet "Solar Tracker" en MicorPython (il est en court d'impression), j'aimerais vous proposer quelques un coup d'oeil sur HelioWatcher.

Source: HelioWatcher.com

HelioWatcher est un projet créé par l'Université de Cornell.

Le projet HelioWatcher apporte quelques idées intéressantes sur le plan mécanique (mais nous y reviendrons plus tard.

A propos d' HelioWatcher

HelioWatcher est un système conçu pour automatiquement orienter un panneau solaire afin de maximiser son rendement (puissance délivrée), collecter des données et recharger des accus.

Source: HelioWatcher.com

Grâce à l'utilisation d'un GPS, d'un magnétomètre et d'un accéléromètre, le système peut être déposé n'importe ou dans le monde sans aucune calibration et il se positionnera face au soleil.

Principe de fonctionnement:

La logiciel identifie sa localisation à l'aide du module GPS puis identifie l'orientation du panneau solaire à l'aide du magnétomètre (qui indique le nord magnétique) et enfin, il identifie l'inclinaison du panneau solaire à l'aide d'un accéléromètre (qui indique la position par rapport au centre de la terre).

Le logiciel calcule la position du soleil (en fonction de la localisation et de la date et de l'heure).

Enfin, il utilise ses capteurs pour positionner adéquatement le panneau face au soleil.

Les idées intéressants

Hormis l'aspect logiciel qui ne manque pas d'intérêt, c'est surtout quelques principes de mécaniques élémentaires que j'ai apprécié dans ce projet.

Plateau rotatif

C'est assez peu visible sur l'image (voir la vidéo) mais le panneau, le système d'élévation et le moteur de rotation sont sur un plateau rotatif.

Les éléments sont montés de façon à équilibrer le poids autour du centre de rotation (voir trous). Cela permet de limiter le couple nécessaire sur le moteur.

Moteur & plateau

C'est un moteur pas-à-pas qui est ici utilisé pour pour faire tourner la plateau. Ces moteurs sont connu pour le précision (1 pas = 1.8° de rotation).

Un simple disque à friction est suffisant pour entraîner le plateau rotatif.

Comme le moteur est fortement déporté de l'axe de rotation, le nombre de pas nécessaires à la rotation du plateau est vraiment très important (ce qui augmente la précision de la rotation).

Enfin, le couple nécessaire pour faire tourner le plateau est constant (il faut toujours le même effort pour le faire tourner.

Hors, si couple nécessaire à la mise en rotation du plateau est une constante: Si le rayon augmente alors il faudra moins de force pour atteindre un couple identique.
C'est pour cette raison que le moteur d'entraînement est tellement déporté.

Elévation du panneau et charnières

L'élévation du panneau est assuré par un autre moteur pas-à-pas raccordé sur un dispositif de "crick ciseaux" qui permet de développer une force énorme avec très peu d'efforts.

dispositif que l'on retrouve ici à l'arrière du panneau équipé d'un moteur pas-à-pas.
Certes, la fixation au panneau inexistante mais il y a un idée à creuser.