Mise à jour d'octobre — vérifications électroniques finales !?

October Update — final electronics verifications!? - KiteX

Salut les contributeurs,

Voici la dernière mise à jour d'octobre — nos efforts depuis la dernière mise à jour ont porté principalement sur l'électronique. Nous avons découvert quelques problèmes que nous pensons avoir résolus maintenant.
Nous attendons l'arrivée du prochain lot d'appareils électroniques, que nous espérons arriver la semaine prochaine. Nous devons ensuite vérifier, puis les efforts d'expédition devraient commencer !

Cette mise à jour est un peu plus tardive que d'habitude ; nous voulions avoir une solution pour l'électronique avant d'être prêts à lancer cette mise à jour.

Nous avons rencontré divers problèmes avec le convertisseur DC/DC. C'est ce que nous avons découvert grâce aux tests sur le terrain de nos équipements effectués au cours des derniers mois.

La fonctionnalité principale fonctionne très bien ! Cependant, nous avons eu des problèmes mineurs concernant les démarrages et la manière dont cela fonctionne en cas de batterie faible et d'autres petits problèmes qui ne se produiraient pas toujours, mais qui se produiraient parfois. C'est quelque chose que nous avons initialement négligé.

Le convertisseur DC/DC de terre abaisse la tension de l'éolienne (40 V) à une tension qui peut être utilisée pour charger les batteries soit directement, soit via un MPPT. Une caractéristique importante du convertisseur DC/DC est la capacité de précharger les supercondensateurs utilisés pour stabiliser la tension de la turbine. Une fois ceux-ci chargés, la précharge est utilisée pour alimenter les servomoteurs qui font tourner les pales pour démarrer la turbine.

La fonctionnalité abaisseur DC/DC fonctionne parfaitement (depuis les premiers tests du prototype entièrement assemblé début juin)

La fonctionnalité abaisseur DC/DC fonctionne parfaitement (depuis les premiers tests du prototype entièrement assemblé début juin)

Configuration hacky, exécutant à la fois 12 V et 39 V dans l'unité DC-DC

Ici, nous testons deux convertisseurs connectés à des turbines côte à côte pour voir l'effet de la couleur blanche de la surface sur la température à l'intérieur du convertisseur DC/DC.

Ici, nous testons deux convertisseurs connectés à des turbines côte à côte pour voir l'effet de la couleur blanche de la surface sur la température à l'intérieur du convertisseur DC/DC.

  1. Parfois, le système ne redémarre pas après avoir été éteint.
  2. Parfois, le système de précharge n'est pas en mesure de fournir suffisamment de puissance au système pour alimenter suffisamment les microcontrôleurs et les moteurs pas à pas nécessaires à l'activation du système.
  3. Le système de précharge peut consommer trop de courant, ce qui signifie que la source d'alimentation (généralement une centrale électrique portable) peut couper l'alimentation 12 V).
  1. Nous avons conçu un circuit de verrouillage qui éteindra complètement le microcontrôleur lorsqu'une énergie suffisante sera disponible. Cela signifie que le contrôleur n’est jamais partiellement allumé.
  2. Nous avons repensé le circuit de précharge pour l'utiliser sur les MOSFET de puissance déjà existants dans le circuit afin de fonctionner comme un régulateur linéaire effectuant le démarrage. Cela signifie que la perte de puissance est très faible lorsque le système est entièrement activé et que nous pouvons contrôler le courant d'appel avec assez de précision.
  3. La solution 2 résout également le problème 3.

Un exemple du courant d'appel est visible sur l'oscilloscope ci-dessous. Le violet est la tension de grille et le graphique jaune est le courant. C'est l'un des premiers tests qui a montré que le principe fonctionnait.

Un exemple du courant d'appel est visible sur l'oscilloscope ci-dessous. Le violet est la tension de grille et le graphique jaune est le courant. C'est l'un des premiers tests qui a montré que le principe fonctionnait.

Au cours de la semaine dernière, nous avons exécuté une configuration complète hors réseau dans notre installation d'essai de Risø. Nous utilisons en fait deux de nos convertisseurs DC/DC pour tester l’électronique améliorée. L’un recevait l’entrée du panneau solaire et l’autre de la turbine.

En guise de charge, nous utilisons notre serveur sur place, notre anémomètre, notre routeur 4G et notre équipement de vidéosurveillance.

Configuration hors réseau complète : nous utilisons l'énergie solaire pour pouvoir démarrer la turbine et l'électronique en cas de batterie complètement déchargée.

Configuration complète hors réseau : nous utilisons l'énergie solaire pour pouvoir démarrer la turbine et l'électronique en cas de batterie complètement déchargée.

Jusqu’à présent, le système fonctionne parfaitement. Le système est capable de récupérer d’une batterie complètement déchargée à l’aide du panneau solaire – suffisamment pour que la turbine démarre peu de temps après.

Nous avons réussi à emballer, vérifier et tester 5 turbines. Ils sont assis sur nos étagères en attendant la station au sol électronique mise à jour, et nous devrions alors pouvoir les expédier ! Doigts croisés!

Pour le moment, nous ne produisons pas de turbines, car nous attendons l'électronique, mais les efforts reprendront au fur et à mesure de nos vérifications. Nous devrions pouvoir faire 3 turbines par semaine, puis passer à 9/semaine peu de temps après.

Nous souhaitons encore tester tout ce que nous fabriquons en interne pendant une courte période, avant d'être prêts à l'expédier.

Nous nous préparons aux tests de compatibilité électromagnétique ( CEM ), lorsque nous sommes satisfaits de l'électronique. Cela est nécessaire lorsque nous vendons les éoliennes.

Nous avons commencé les efforts initiaux pour le banc d'essai, et devrions être en mesure de pousser cela plus loin une fois que nous aurons l'électronique et que nous serons satisfaits de tout.

Voici une flèche montée avec un moteur pneumatique. Nous devons utiliser un moteur pneumatique, car nous ne pouvons utiliser que d'autres moteurs dans la chambre magnétique pour les tests.

Voici une flèche montée avec un moteur pneumatique. Nous devons utiliser un moteur pneumatique, car nous ne pouvons utiliser que d'autres moteurs dans la chambre magnétique pour les tests.

Depuis les dernières mises à jour, nous avons pu faire fonctionner les turbines en continu. Lors de la dernière mise à jour, nous avons mentionné un échec dans la façon dont nous avions attaché les lignes. Cet attachement leur a permis de s'affronter les uns contre les autres, ce qui a finalement conduit à un échec. À ce stade, nous avions 50 jours de fonctionnement continu. Cette panne s'est produite le 31 août — Nous avons résolu ce problème et nous n'avons toujours pas eu de panne sur cette turbine en particulier (qui est notre « plus ancienne », celle qui a fait le plus d'heures). Nous sommes maintenant à nouveau jusqu'à 48 jours au moment de la rédaction de cet article, donc en dehors des lignes remplacées, nous en sommes presque à 100 jours d'exécution continue.

L'autre jour, nous avons également enregistré notre rafale la plus extrême à ce jour : 19,5 m/s (43,6 mph). Il n'y a eu aucun problème là-bas.

Le chiffre ci-dessous représente nos heures cumulées. Vous pouvez vraiment voir le moment, en mai, où nous avons réussi à résoudre la sécurité passive au démarrage des turbines. Depuis, nous avons pu enregistrer de nombreuses heures supplémentaires.

Heures de fonctionnement cumulées : notez que ce n'est que pour les données enregistrées, parfois nous avons un peu de données. De plus, il nous arrive parfois d’avoir plus d’une turbine, ce sont donc TOUTES les données et les heures que nous avons collectées.

Heures de fonctionnement cumulées : notez que cela concerne uniquement les données enregistrées, parfois nous avons un peu de données. De plus, il nous arrive parfois d'avoir plus d'une turbine, ce sont donc TOUTES les données et les heures que nous avons collectées.

Nous avons également commencé la collecte de fonds, nous sommes maintenant à un stade où le produit est presque prêt et nous allons bientôt avoir les premières livraisons. La prochaine étape pour KiteX est de recommencer à vendre des turbines – vos bailleurs de fonds recevront bien sûr vos turbines en premier, mais en interne, nous avons commencé à consacrer du temps à la collecte de fonds pour un cycle de pré-amorçage.

Nous devons collecter des fonds pour augmenter notre production ainsi que nos efforts de vente. Nous sommes également très enthousiasmés par la possibilité d’étendre Wind Catcher à une taille pouvant être utilisée à des fins résidentielles.

Si vous souhaitez en savoir plus, laissez-le-nous maintenant dans les commentaires ci-dessous — sinon vous pouvez suivre notre LinkedIn pour voir les messages là-bas.

Voilà à quoi pourrait ressembler une version plus grande de notre concept. Par rapport à un type conventionnel de même surface de rotor, notre conception est 80 % plus légère et offre un temps d'amortissement 4 fois supérieur.

Voilà à quoi pourrait ressembler une version plus grande de notre concept. Par rapport à un type conventionnel de même surface de rotor, notre conception est 80 % plus légère et offre un temps d'amortissement 4 fois supérieur.

Nous poursuivons également actuellement nos efforts pour atténuer les vibrations.

La turbine « tremble » parfois un peu pendant quelques secondes, excitée par les fréquences naturelles. Cela n'endommage pas la turbine. MAIS cela fait un bruit de cliquetis lorsque le câble à l'intérieur de la tour heurte l'intérieur du tube, et cela n'a pas l'air bien.

Nous avons prototype une solution de revêtement en mousse à l'intérieur de la tour qui semble prometteuse : elle élimine le bruit ; cependant, cela nécessite un nœud articulé au milieu de la tour, car le câble doit être installé de manière plus permanente à l'intérieur de la tour. Il est toujours possible de le rentrer/retirer, mais cela demande quelques efforts pour ne pas s'abîmer/se coincer dans le liner.

Nous souhaitons toujours minimiser les vibrations pour les visuels, nous avons donc fait et faisons encore des tests pour mieux comprendre le système. Cela nécessite de nombreux tests portant sur différentes configurations d’ancrage et différents types de lignes. C'est beaucoup d'expériences et d'analyses.

Enfin, nous craignons un peu que trop de secousses constituent un danger pour l'installation d'ancrage au sol. Nous ne l'avons pas vu se manifester, mais nous n'avons pas testé, et nous n'avons pas la capacité de le faire, dans de nombreux types de sols.

Nous y reviendrons davantage dans la prochaine mise à jour – elle est toujours en cours.

En attendant la prochaine mise à jour, nous travaillons sur quelques choses supplémentaires ;

  • L'interface au sol de l'unité DCDC (comment les données sont présentées à l'écran et comment vous, l'utilisateur, allez interagir avec elles)
  • L'application, comment la turbine est contrôlée
  • Limitation automatique ; faire en sorte que la turbine s'étrangle automatiquement en fonction de la quantité d'énergie qu'elle peut fournir
  • Vibrations dans la tour – comme mentionné ci-dessus
  • Mode d'emploi; un guide écrit/illustratif d'utilisation de la turbine (mise en place, utilisation etc.) ainsi qu'une vidéo expliquant un guide rapide, ainsi qu'un aperçu/guide vidéo approfondi sur la façon d'utiliser le tout.

C'est tout pour l'instant, VEUILLEZ écrire dans les commentaires ci-dessous ici sur Medium, ou dans les commentaires kickstarter ! Nous aimerions recevoir de vos nouvelles!

Puissiez-vous avoir du bon vent !

L'équipe KiteX

Nouvelle article →

0 commentaires

Laissez un commentaire