Conception et Analyse d'un Système Photovoltaïque Cyclique Autonome avec Récupération d'Énergie Nocturne pour Applications à Charge Constante

Abstract

L'intermittence inhérente aux systèmes photovoltaïques (PV) autonomes constitue un défi majeur pour garantir une alimentation électrique continue, particulièrement dans les sites isolés. Cet article présente la conception et la simulation d'un système PV cyclique innovant, conçu pour atténuer la discontinuité jour- nuit. Le système intègre un panneau PV, un module de gestion basé sur un microcontrôleur Arduino Mega 2560, un convertisseur survolteur (Boost), un tampon d'énergie à supercondensateur, une batterie de stockage et une lampe UV comme charge. La nouveauté réside dans son mode de fonctionnement nocturne: l'énergie stockée dans la batterie alimente la lampe UV, dont le rayonnement est capté par le même panneau PV. La très faible puissance ainsi générée est maximisée par un algorithme de suivi du point de puissance maximale (MPPT) et réinjectée dans la batterie via le convertisseur Boost. Ce cycle de récupération d'énergie vise à ralentir la décharge de la batterie. Les simulations montrent que, bien que le rendement de récupération nocturne soit modeste (environ 1-3% de l'énergie consommée par la lampe), il permet une extension mesurable de l'autonomie de la batterie par rapport à un système traditionnel. Le système est contrôlé par un module d'assistance intelligent qui gère les flux d'énergie, la charge de la batterie et l'optimisation MPPT. Cette approche offre une perspective nouvelle pour l'amélioration de la résilience des systèmes PV autonomes dédiés à des applications critiques nécessitant une charge constante, comme la désinfection médicale ou certains processus industriels.