Dual-Axis Solar Tracker
Optimisation de la collecte d’énergie avec un panneau solaire intelligent (prototype).
Contexte : Briefing
C’était mon projet de TIPE, le projet de recherche qu’on mène sur les deux années de classe prépa. L’idée de départ était simple : un panneau solaire fixe rate une bonne partie de l’énergie qu’il pourrait capter, parce que le soleil, lui, bouge toute la journée, et je voulais voir ce qu’on gagnait vraiment à faire en sorte que le panneau le suive.
J’ai construit un prototype sur Arduino : un petit panneau monté sur deux servomoteurs, un par axe, entouré de capteurs de lumière qui comparent ce que reçoit chaque côté. J’ai d’abord dessiné le câblage sur Fritzing, puis je l’ai assemblé et testé dehors, en plein soleil.
Réalisations : Objectifs remplis
- Une boucle de contrôle PID en C/C++ qui tourne en temps réel sur un microcontrôleur avec très peu de mémoire et de calcul.
- Les écarts de lumière entre les photorésistances (LDR) transformés en commandes pour les deux moteurs, avec des contraintes de temps serrées.
- Des lectures bruitées filtrées et des gains réglés à la main, sans dépasser le budget de calcul de la carte.
Défi technique : Combat de boss
Le bruit contre la réactivité
Les capteurs de lumière sont bruités, et une boucle qui réagit au moindre scintillement finit par osciller autour de sa cible sans jamais se stabiliser. Il a fallu filtrer les lectures et régler les gains du PID petit à petit, jusqu’à trouver le bon équilibre entre un tracker qui reste stable et un tracker qui réagit vite quand un nuage passe.
Résultats : Récompenses
- +25 % d’efficacité de captation d’énergie