TEST #9 : BOUCLAGE (Phase 2) du GEGENE via un Onduleur Injecteur de Réseau
créé le 28 décembre 2012 - JLN Labs - Mis à jour le 08 Janvier 2013
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8 janvier 2013 - TEST #9 : Voici un test du GEGENE v1.1 en mode bouclé sur lui même comme l'a présenté "Romerou UK" lors du TEST#4. La puissance en excès est ré-injectée à l'entrée via un onduleur injecteur de réseau ou Grid Tie Inverter (GTI). Dans cette phase 2, l'ensemble est connecté au secteur afin que le GTI puisse fonctionner car le signal 50 Hz lui est nécessaire. La configuration utilisée dans ce test n'est pas encore suffisante pour avoir un système totalement autonome (mon GTI est limité à une puissance de 500 W et la bobine de feed-back est sous-dimensionnée). Un système de bouclage autonome complet devra utiliser un onduleur pur sinus d'au moins 2500 Watts sur batterie avec une bobine de feed-back bien dimensionnée, il devra être régulé et stabilisé électroniquement pour parer à toute divergence éventuelle de puissance.

Voici le schéma utilisé pour ce premier test de bouclage :

La double bobine de feed-back (2x3 spires de 1.5 mm² et de diamètre extérieur 160 mm) est connectée à 2 diodes ultra rapides HFA25PB60 assurant un redressement bi-alternance à 25KHz. Un condensateur de 100 000 µF/63V assure le lissage de la tension continue entrant dans le GTI (Onduleur Injecteur de Réseau).

Voici les 2 diodes de redressement ultra-rapides.

La datasheet complète des diodes est disponible ICI

Il est impératif d'utiliser des diodes ou un pont redresseur à commutations très rapides car la fréquence de fonctionnement du signal AC est d'environ 25 KHz. Un pont redresseur utilisé couramment pour du 50 Hz ne fonctionnerait pas correctement et grillerait très rapidement (j'ai testé cela...).

Lorsque de la puissance est injectée dans le réseau via l'Onduleur Injecteur de Réseau (GTI) connecté à l'entrée de l'alimentation de la plaque à induction, un chenillard de LED verte s'allume sur la face avant du GTI et la fréquence du chenillard est proportionnelle à la quantité de puissance injectée. La tension DC à l'entrée du GTI est contrôlée à l'aide de l'oscilloscope numérique Fluke123.

Il est possible d'ajuster manuellement la quantité de puissance ré-injectée en déplaçant simplement la bobine de feed-back sur la surface de la plaque à induction. Ainsi donc on peut ajuster le ratio de puissance en sortie sur les lampes halogènes par rapport à la puissance ré-injectée.

Dans ce test j'ai utilisé comme charges connectées en sortie :

• 1 plaque de tubes halogènes : ((2 x 240 W) + (1 x 400 W)) + (2 x 500 W)

La PUISSANCE TOTALE des charges connectées en SORTIE du GEGENE est de 1880 Watts

Les mesures ci-dessus sont effectuées avec un Oscilloscope numérique. Les deux sondes de l'oscilloscope sont sur le calibre X10 et connectées à la sortie de la bobine plate bifilaire. La sonde Ch1 mesure la tension AC aux bornes de la bobine plate bifilaire et la sonde Ch2 donne le courant en mesurant la tension aux bornes d'une résistance non inductive Mundorf MR10 de 0.1 ohm 10W. Puis les données sont transférées sur une feuille de calcul pour calculer les vraies valeurs RMS et obtenir le rendement.

Les mesures de la puissance fournie P1 par le réseau extérieur et la puissance d'alimentation P2 de la plaque à induction sont effectuées avec deux Wattmètres Energy Logger 4000F. La puissance ré-injectée par le GTI se déduit simplement en effectuant la différence de ces deux puissances P2 moins P1.

Dans les mesures ci-dessous: P1 (puissance founie par le réseau) = 751.6 Watts et P2 (puissance totale à l'entrée du GEGENE) = 991.3 Watts soit une puissance ré-injectée de P2 - P1 = +240 Watts sachant qu'il y a en plus 1880 Watts de lampes halogènes alimentées par le GEGENE au même moment...

Voici donc une vidéo des essais en mode BOUCLAGE du GEGENE v1.1

Ce n'est ici que la phase 2 des tests de bouclage du GEGENE, voici ci-dessous différents cas de bouclage du système :

• CAS 1 : Si 1.0 KJ est fourni par le secteur (mesuré par l'énergie-mètre à la prise), si d'une part 1.0 KJ est produit par le générateur et si d'autre part 1.0 KJ est consommé par la charge en sortie, il reste donc 1.0 - 1.0 = 0.0 KJ de disponible pour ré-injection à l'entrée... On va donc mesurer 1.0 KJ produit par le secteur sur l'énergie-mètre secteur et 1.0 KJ sur l'énergie-mètre à l'entrée de la plaque après le GTI.

• CAS 2 : Si 1.0 KJ est fourni par le secteur (mesuré par l'énergie-mètre à la prise), si d'une part 1.5 KJ est produit par le générateur et si d'autre part 1.0 KJ est consommé par la charge en sortie, il reste donc 1.5 - 1.0 = 0.5 KJ de disponible pour ré-injection à l'entrée... On va donc mesurer 1.0 KJ produit par le secteur sur l'énergie-mètre secteur et 1.5 KJ sur l'énergie-mètre à l'entrée de la plaque après le GTI.

• CAS 3 : Si 1.0 KJ est fourni par le secteur (mesuré par l'énergie-mètre à la prise), si d'une part 2.0 KJ est produit par le générateur et si d'autre part 1.0 KJ est consommé par la charge en sortie, il reste donc 2.0 - 1.0 = 1.0 KJ de disponible pour ré-injection à l'entrée... On va donc mesurer 1.0 KJ produit par le secteur sur l'énergie-mètre secteur et 2.0 KJ sur l'énergie-mètre à l'entrée de la plaque après le GTI.

• CAS 4 : Si 1.0 KJ est fourni par le secteur (mesuré par l'énergie-mètre à la prise), si d'une part 2.5 KJ est produit par le générateur et si d'autre part 1.0 KJ est consommé par la charge en sortie, il reste donc 2.5 - 1.0 = 1.5 KJ de disponible pour ré-injection à l'entrée... On va donc mesurer 1.0 KJ produit par le secteur sur l'énergie-mètre secteur et 2.5 KJ sur l'énergie-mètre à l'entrée de la plaque après le GTI.

Voici, ci-dessous, les situations correspondantes à chaque cas énoncé ci-dessus :

1. il n'y a pas possibilité de bouclage, le système est conservatif, il produit autant qu'il consomme,

2. (Phase 2) il n'y a pas encore la possibilité de bouclage autonome, car le système a besoin d'une assistance du secteur, le système produit plus qu'il ne consomme mais PAS ASSEZ pour être déconnecté du secteur. C'est déjà un début de la validation du principe de bouclage.

3. (Phase 3) il y a possibilité de bouclage, le système peut être déconnecté du secteur (si on remplace le GTI par un simple onduleur de réseau). Le systême est équilibré il produit autant qu'il consomme tout en alimentant les charges en sortie,

4. (Phase 4) il y a possibilité de bouclage, le système peut être déconnecté du secteur (si on remplace le GTI par un simple onduleur de réseau). Le systême produit PLUS qu'il consomme tout en alimentant les charges, on peut même recharger une batterie en plus.

A ce jour, il me reste à trouver le moyen d'augmenter la puissance à ré-injecter en construisant une bobine de feed-back plus adaptée. La bobine de feed-back actuelle me donne une puissance ré-injectée maxi de 250 W environ. Si je réduis trop ma charge en sortie le système décroche et passe en erreur E0, le couplage de puissance doit être maintenu avec des charges de puissance (>1000W type halogènes) pour que le système fonctionne correctement et ne décroche pas. La puissance de mon GTI (limitée à 500 W) ne me permet pas un bouclage autonome. D'autres tests sont à venir...

Les phases 3 et 4 n'ont pas été encore validées à ce jour...

TEST SUIVANT :

Stay tuned,

Email: jnaudin509@aol.com

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