Polytech Projets Ge » Projets 2024 » P24AB07.1 Potentiostat solaire.1

h1. Dossier technique

{{toc}}

h2. 1.	MODELISATION ELECTRIQUE D’UNE CELLULE PEC

Afin de pouvoir dimensionner ainsi que de valider le fonctionnement du système, il a été nécessaire de s’intéresser à l’aspect électronique de la cellule. A l’issu, cette modélisation va permettre de définir les ordres de grandeurs des courants et tensions appliqués à la cellule. Aussi, la cellule PEC n’étant pas à disposition durant le développement de ce système, cette modélisation sera nécessaire afin de pouvoir réaliser des tests avec une charge proche du système réel.

Dans le cadre de ce projet, l’étude a été réalisée dans l’optique de l’utilisation de cellules idéales de surfaces éclairée de 700mm². Deux types de photoanodes ont été abordées : 

-	Meilleure photoanode existante (Majumda et coll)

-	Photoanode parfaite idéale (Sivula), la meilleure qu’il serait théoriquement possible de créer.

La première étape était de comparer l’évolution des potentiels de la cathode et des photoanodes. Ces évolutions sont visibles dans la figure 3 :

!clipboard-202501061105-xevgn.png!

Figure 3 : Evolution des potentiels des électrodes en fonction de la densité de courant

Sur cette figure les potentiels sont donnés par rapport à une référence se type Ag-AgCl. En bleu est représenté l’évolution de la photoanode existante, en jaune celle de la photoanode idéale et en rouge l’évolution de la contre électrode (cathode).

Il est visible que l’écart entre les deux technologies de photoanodes va fortement impacter la modélisation de la charge. 

Suite à cela, il était donc possible d’obtenir l’évolution de la différence entre le potentiel de la photoanode et de la contre-électrode en fonction de la densité de courant (figure 4-5) et de la surtension appliqué sur la photoanode (figure 6-7).

!clipboard-202501061105-siyiv.png!

Figure 4 : Ddp vs Densité de courant (sivula)

!clipboard-202501061105-irj5o.png!

Figure 5 : Ddp vs Densité de courant (fernanda)

!clipboard-202501061106-3ivkx.png!

Figure 6 : Ddp vs Densité de courant (fernanda)

!clipboard-202501061106-u6yes.png!

Figure 7 : Ddp vs Surtension (fernanda)

Cette partie détaille tout le développement mené jusqu’à obtenir un modèle électronique équivalent 

h2. 2.	DIMENSIONNEMENT DU CIRCUIT ELECTRONIQUE 

Cette section détaille tout la démarche réalisée afin de dimensionner les composants de chaque sous-circuit du système final.

h3. 2.1.	CONVERTISSEUR DC/DC

Présentation des montages boost pour les parties Boost Potentiostat et Boost alim.

h3. 2.2.	CIRCUITS DE MESURES

Présentation du microcontrôleur et des lectures de tension.

h3. 2.3.	ALIMENTATION MICROCONTROLEUR

Présentation du bouton de démarrage, commut alim et protec alim.

h3. 2.4.	INTERFACE HOMME MACHINE (IHM)

Présentation du bornier PICKIT, comm USB, affichage LED, potentiomètre.

h2. 3.	PROGRAMMATION DU MICROCONTROLEUR

h3. 3.1.	RAPPELS DES TACHES A REALISER

h3. 3.2.	DESCRIPTION DE L’ALGORITHME

h2. 4.	TESTS ET RESULTATS

h3. 4.1.	PRESENTATION DU TEST

h3. 4.2.	PRESENTATION DES RESULTATS