Partie B - Questions B.2 à B.5 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - EE 2022

Partie B: comment produire et distribuer l'énergie électrique avec un rendement optimum ?

Les panneaux photovoltaïques sont divisés en 11 champs (DTS4). Chaque champ est composé de 15 panneaux raccordés en dérivation. Chaque champ délivre une tension à vide d'environ 30 VDC afin de garantir la sécurité de l'équipage contre les risques électriques.

Les sections des câbles de raccordement des champs photovoltaïques sont dimensionnées pour limiter les chutes de tension et récupérer le maximum d'énergie électrique sur les bus 400 V (DTS4).

L'inconvénient de travailler en TBT (Très Basse Tension) est la chute de tension générée dans les câbles. Afin de minimiser ces chutes de tension, les ingénieurs ont dimensionné les câbles électriques reliant les champs et les convertisseurs DC/DC avec des sections de 68 mm².

B.2

Justifier l'utilisation des deux technologies de panneaux photovoltaïques (panneaux conformables et panneaux bifaciaux, voir DTS6).

Avant le départ de St Tropez le 8 mai 2020, il est nécessaire de déterminer le temps de charge des batteries 400 V.

B.3

Indiquer la valeur de l'irradiation (ou irradiance) solaire mensuelle reçue par le bateau au port de St Tropez au cours du mois de mai (DTS7).

En déduire la valeur de l'irradiation reçue par jour durant ce mois (mai compte 31 jours).

Le rendement global des deux technologies de panneaux utilisées est estimé à 14,8 %.

B.4

Calculer la production totale d'énergie électrique durant un jour (DTS3 donne une surface totale de 141 m²).

On considère que les batteries 400 V sont chargées à 20 %.

B.5

Calculer le temps nécessaire (en jour), pour recharger à 100 % les batteries (capacité de 130 kWh selon DTS3).