Un prototype rapide auto-réplicatif (RepRap) est un type d'imprimante 3D capable d'imprimer plusieurs de ses propres composants en plus d'un large assortiment de produits allant des outils scientifiques ou médicaux de grande valeur aux produits ménagers et jouets. Il existe des preuves que ces imprimantes pourraient permettre une fabrication distribuée à faible coût dans les zones rurales défavorisées. Pour les communautés les plus isolées sans accès au réseau électrique, une énergie alternative à faible coût est nécessaire. L'énergie solaire peut être récupérée grâce à un système d'alimentation photovoltaïque (PV) autonome spécialement conçu pour répondre aux besoins du RepRap. Les besoins en tension et en courant de l'imprimante nécessitent l'utilisation d'un convertisseur Buck ainsi que d'un convertisseur CC bidirectionnel pour garantir un bon fonctionnement. Cet article présente la conception d'un système d'alimentation autonome par batterie PV-lithium-ion avec un contrôleur efficace. Des schémas de contrôleur PI robustes et agiles sont utilisés pour maintenir efficacement la distribution de l'énergie à travers le système électrique. Le système a été défini avec des équations différentielles ordinaires, simulées et testées pour deux conditions opérationnelles dans MATLAB/Simulink. Les résultats ont montré que le contrôleur développé fait fonctionner le système dans un état stable et la simulation montre un comportement stable et acceptable qui rend ce système parfaitement adapté à la mise en œuvre matérielle.
Mots clés
Une technologie appropriée ; Fabrication distribuée ; Matériel Open Source ; Photovoltaïque ; Énergie solaire ; impression en 3D ; OSAT ; hors réseau ; Puissance distribuée ; Stockage électrique
Autres versions d'imprimantes 3D à énergie solaire
- Imprimantes 3D mobiles open source à énergie solaire pour la fabrication distribuée dans les communautés hors réseau - pour les deux premières versions d'imprimantes 3D mobiles à énergie solaire
- Imprimante 3D de frittage de sable à concentrateur solaire de Markus Kayser
- Mendel alimenté par le photovoltaïque de Mark Fuller : https://www.youtube.com/watch?v=zzo-M5c_73Y
- L'inventeur du RepRap, Adrian Bowyer, dans une véritable démonstration de classe, gère son usine de fabrication de RepRap à partir de l'énergie solaire et réinjecte l'excédent dans le réseau. [1]
- Gigabot à énergie solaire
Voir également
- Imprimantes 3D à énergie solaire à haut rendement pour le développement durable
- Usine d'imprimantes 3D open source et auto-réplicative pour les petites entreprises manufacturières
- Fabrication distribuée avec impression 3D : une étude de cas de systèmes de montage solaires photovoltaïques pour véhicules récréatifs
- Les chaînes de valeur mondiales du point de vue de l'impression 3D
- Développement d'une imprimante 3D résiliente pour la réponse aux crises humanitaires
- L'impression 3D open source dans la gestion de l'innovation humanitaire