Bonjour, suite du message "Calcul consommation courant sur 24 h"
Consommation totale sur 24 H ≈ 543 mAh
5 Batteries et panneaux solaires
5.1 batteries
Rappel : suite à calcul de la consommation de courant et en prenant en compte que le chargeur batterie CNC3791 comporte deux voies d’entrée et de sortie. Nous décidons de mettre 2 NCR18650 et deux panneaux photovoltaïques en deux voies d’alimentation séparée en entrée et commune ne sortie.
L’équipement situé à l’extérieur de l’habitation est alimenté deux accus rechargeable lithium-ion. NCR 18650 de chez PANASONIC réf MIH12210 d’une capacité de 3250 mAh à 20 °C et d’une tension de 3,6 V. Chaque accu est rechargé par un panneau solaire.
5.1.1 Contraintes liées au cycle de charge et décharge des accus lithium-ion
La data Sheets des accus NCR18650B indique un V max de 4,2 V et un V Min de 2,5 V et un courant de charge de 1625 mA soit 0,5 C (capacité). Elle indique aussi que lorsque l’accu est chargé et déchargé entre 4,2 V et 2,5 V, le nombre de cycles de charge et de décharge qui est rapporté est de 500 cycles. Ce qui est peu.
Le WEB, en particulier cette page https://batteryuniversity.com/article/bu-808-how-to-prolong-lithium-based-batteries), nous apporte des renseignements complémentaires qui sont à prendre en considération :
1. Une température élevée accélère la perte permanente de capacité. Tous les systèmes Li-ion ne se comportent pas de la même manière.
2. La profondeur de décharge (DoD) détermine le nombre de cycles de la batterie. Plus la décharge est faible (faible DoD), plus la batterie durera longtemps. Aussi qu’une décharge partielle réduit le stress et prolonge la durée de vie de la batterie, tout comme une charge partielle.
3. La tension de charge optimale est de 3,92 V/cellule.
4. La batterie dure plus longtemps lorsqu’elle fonctionne entre 30 et 80 % de sa capacité
5. Il est déconseillé de recharger une batterie LITHIUM-ION lorsque sa température descend en dessous de 0 °C. Le chargeur CNC3791 devra donc être coupé.
Par ailleurs, nous savons que 3 V est la limite basse pour une batterie LITHIUM-ION. En dessous de cette tension, la durée de vie de la batterie sera réduite. Pour ce paramètre, il faut aussi tenir compte de chute de tension (drop out) du régulateur de tension. Pour ce projet, nous utilisons des régulateurs de tension RT9080 qui ont un drop out de 0,53 V ( voir data Sheets). En conséquence, les batteries ne devront pas descendre sous 3,5 V. Pour mettre en œuvre ces recommandations de tension, nous piloterons les deux voies du chargeur batterie CN3791 entre deux valeurs, un minimum de 3,5 V et un maximum de 3,9 V. Si nous reportons ces deux valeurs sur la courbe de charge fournie dans la data Sheets de la NCR 18650, nous obtenons une capacité qui évolue entre 1920, et 2450 mAh soit 59 % et 75 % de la capacité de la NCR 18650. Nous sommes dans la plage fonctionnement optimal pour ce type d’accus
Avec la consommation calculée au §4, soit 543 mAh et avec 2 accus cela nous donne 2 jour de consommation dans la plage de fonctionnement optimale.
5.2 choix des panneaux solaire
« La quantité d'énergie que peut fournir le panneau au soleil et en hiver. Il est assez proche du courant de court-circuit pour un panneau 12 V (extrait du blog de Henri BACHETTI à l’adresse suivante RitonDuino: Alimentation par batterie + panneaux solaires.
Par temps couvert en hiver, nous attendons un courant de charge de 1 % de l’Icc du panneau (voir §4).
Rappel : notre besoin quotidien en courant est de 543 mAh (voir §4) et nous souhaitons faire fonctionner les accus entre 3,5 V et 3,9 V ce qui donne un besoin de charge quotidien de 530 mAh (voir §5). Le contrôleur de chargeur CNC3791 à une plage de tension d'entrée VCC de 4.5-28 V
À partir de ces données, nous devons définir les caractéristiques des deux panneaux prévus au projet.
Pour ce faire, à la fin de la page WEB suivante https://fr.aliexpress.com/item/32877094174.html#nav-specification » Un vendeur de panneaux sur Aliexpress met à disposition un tableau qui donne une idée des puissances maxi de divers petits panneaux solaires polycristallins. Pour essayer de couvrir notre besoin en hiver par temps couvert, nous retenons le panneau qui a la grande valeur de courant de court-circuit (Icc)
Avec ce panneau 1 % de l’Icc donne 18,5 mA, comme nous avons deux panneaux cela fait 37 mA. Sur une durée de 8 heures, nous aurons une charge attendue de 37 * 8 = 296 mAh. En hiver, il faudra quatre jours pour charger les batteries
Merci pour vos remarques et vos conseils argumentés. Cdlt
