Sur le toit du Cégep Limoilou du campus de Québec, huit panneaux solaires d’une puissance de 5,5 kW qui s’inclinent en fonction du soleil et de la météo alimentent, depuis le printemps dernier, une borne de recharge pour véhicules électriques EVduty. Instigateur du projet et enseignant en Technologie de l’électronique industrielle, Bruno Ménard, nous raconte la petite histoire de la conception de cette borne qui servira à tous les étudiants et aux membres du personnel dès la rentrée de septembre.
« Mon collègue Alain Marineau est à l’origine du design des panneaux installés sur le toit vert du cégep depuis sept ans. L’énergie solaire produite par les panneaux est ensuite transmise dans le réseau du cégep afin de diminuer – bien que minimalement – la facture d’électricité. Il y a deux ans, j’ai eu l’idée d’installer une borne tandis que le véhicule électrique représente un sujet actuel, et j’ai pensé qu’elle pouvait être alimentée par le solaire », explique M. Ménard.
Le professeur a ensuite fabriqué une interface-opérateur tactile qui permettait de verrouiller et déverrouiller la borne pour qu’un utilisateur puisse s’y brancher. Le système, qui emmagasine l’énergie pour la convertir en électricité, a été muni de batteries Outback accréditées par Hydro-Québec, mais débranchées et raccordées en réseau, avec huit onduleurs. Les panneaux solaires fonctionnent avec 32 batteries de 6 V intégrées dans huit parcs ayant chacun quatre batteries; chaque parc a été raccordé à un onduleur.
À la borne de niveau 2 de 208-240 V installée au cégep s’ajoute une seconde borne de recharge de niveau 1 à 120 V, qui convient notamment à la Prius.
À la dernière session de cégep, trois utilisateurs ayant un véhicule électrique ont testé la borne, qui s’est avérée 100 % opérationnelle pendant toute la durée de la période d’essai. « Même s’il y a une perte de réseau, la borne demeure fonctionnelle. Nous voulions d’un système autonome et indépendant, et pouvoir aussi en assurer la stabilité par une alimentation complémentaire avec l’électricité d’Hydro-Québec », résume Bruno Ménard.
Occasion d’apprentissage
L’installation de la borne et de l’équipement qui l’accompagne représente un investissement de 5 000 à 10 000 $. Mais pour les étudiants, il s’agit d’une occasion incomparable de se familiariser avec le design du système automatisé muni de deux automates programmables pourvus de plusieurs modes, dont un manuel et un automatique. Il est en effet possible d’aiguiller – par une solution de relais à état solide – l’alimentation de la borne tant vers le réseau que vers les batteries.
Les étudiants ont ainsi accès à la lecture du dispositif de captation qui affiche, entre autres, le signal électrique ainsi que la température. « Les étudiants peuvent regarder comment la recharge évolue et examiner l’usure des batteries », soulève par exemple M. Ménard. Selon le degré d’ensoleillement, ajoute l’enseignant, la puissance solaire fluctue entre 0 et 1000 W/m².
Une seule journée d’ensoleillement est suffisante pour charger à bloc la batterie qui alimente la borne électrique. Lorsque la borne n’est pas utilisée, l’énergie produite est réacheminée dans le réseau du cégep. Dans les laboratoires du cégep de Limoilou, la borne sert de prétexte à l’apprentissage et permet d’explorer la base de données présente dans les automates programmables.
« Nous saurons à l’usage si une autre borne est nécessaire, ce qui a été prévu, car nous avons déjà fait passer un conducteur supplémentaire. Au besoin, nous ajouterons des câbles souterrains », mentionne Bruno Ménard. Le projet a tellement bien fonctionné que la direction du cégep a demandé à l’idéateur d’en fabriquer un autre pour le campus de Charlesbourg du Cégep de Limoilou.
Si le cout des panneaux solaires reste trop élevé pour pouvoir considérer une installation résidentielle, son concepteur croit que d’autres cégeps ou universités ayant déjà des panneaux solaires sur le toit pourraient bénéficier d’une borne de recharge alimentée par ceux-ci. Son collègue serait d’ailleurs en discussion avec l’École de technologie supérieure (ÉTS) à cet égard.
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