Système autonome solaire

International Français
1

Bonjour à tous,

Ca fait un moment que j'étais pas venu ici... Mais j'ai des questions, de débutant toujours.

Voilà, dans mon jardin, j'avais une sorte de petite lampe solaire, qui en-magazine de l'énergie la journée et la restitue en allumant une LED la nuit (ce qui est pas forcement vrai, explications plus loin).

Depuis peu la lampe ne fonctionne plus, alors je la démonte et je vois que tout est rouillé, au point que les connexions sont brisées. Je voudrais la remettre en marche. A ma surprise, une fois démontée, il y a presque rien comme composants, mais pour autant je suis pas sûr de comprendre le principe. Voilà le schéma que j'en ai déduis, j'aimerai avoir confirmation si il est bon et surtout des explications sur son fonctionnement.

Alors voici mes questions :

  • WTF, un panneau solaire peut directement recharger une pile 1.2V 1200mah sans aucun composants intermédiaires (sauf la diode) ???

  • La résistance, c'est une 330 ohms (et pas 300), à quoi sert elle vraiment dans mon schéma, elle est un peu trop puissante pour la LED, ne servirai t'elle pas plutôt à rediriger de l'électricité vers la pile pour l'aider à recharger ?

  • Ensuite, si je regarde mon schéma, ça veut dire qu'en fait, même la journée, la LED est allumée, c'est juste qu'on ne le remarque pas ?

  • Aussi, ça veut dire que même si la pile est chargée, ça continu à envoyer du courant dedans ? :roll_eyes:

  • Enfin, mon schéma vous paraît t'il correct ?

Les éléments qui ne sont pas dégradés et que je peux réutiliser : le panneau solaire et la batterie. Le reste c'est complètement bouffé.

D'ailleurs la pile est chargée à bloc, la recharge devait toujours bien s'effectuée, c'est la restitution dans la LED qui devait merder.

J'ai bien entendu une nouvelle résistance, diode, et une LED. Pensez-vous que je puisse remonter mon système avec ces éléments, je voudrais faire ça propre, et que ça fonctionne correctement, pas tout cramer comme chaque fois :grin:

Merci pour votre aide :slight_smile:

PS : Si vous cherchez le rapport avec l'Arduino, c'est juste que j'ai dans l'idée de commander un panneau solaire plus puissant et de plus grosses batteries LiPo, pour bien entendu faire un système autonome avec l'Arduino :wink:

2

Ah alors maintenant je sais que mon schéma est bon en fait (c'est le schéma de ces fameuses lampes solaires extérieures).

Cependant, quelque chose me turlupine, au soleil, j'arrive bel et bien à recharger ma pile, ça fonctionne.

Aussi au soleil, mon montage me sort presque 2V (aux pattes de la LED, après la diode et après la résistance), mais ma LED ne s'allume pas.

Alors quand en plus c'est pas au soleil, mon voltage tombe à 1.2V, le voltage de la pile, et là ma LED ne risque encore moins de marcher.

Le truc que je pige pas, c'est comment faire fonctionner une LED avec une pile 1.2V, I don't understand :frowning:

Merci pour votre aide :slight_smile:

3

Bonsoir
-s'il n'y a vraiement rien d'autre dans le montage (transistor, inductance...)
-si l'accu est bien un 1,2V (NiCd ou NiMh)
-si la led est blanche

je ne vois personnellement qu'un solution à l'énigme : la led est plus qu'une led, son boitier contiendrait une petite puce permettant d'élever la tension ('pompe de charge') et réguler plus ou moins le courant.
Tant qu'à faire la petite puce logée dans le boitier de led peut se servir de la led pour détecter la lumière ambiante...

Il existe bien des 'leds clignotantes' pourquoi pas une led à élévateur de tension intégré (sans indutance) ?
Il existe en Chine , près de lieux de production , des sociétés tout à fait capables de concevoir et produire à bas prix des puces spécialisées bien adaptées à la demande de gadgets à très faible côut et à très grande échelle. Le faible coût de la main d'oeuvre ne suffit pas toujours à expliquer les prix de vente.....

4

bonsoir

Tiens regarde là : http://jeanlouis.ramel.free.fr/IMG/pdf/Schemas_balises_solaires.pdf
A+
chabot380

5

L'accu est bien un 1.2V Nimh, d'ailleurs je viens de le mettre à charger via un chargeur de pile classique. Une fois chargée, la pile me livrera peut être tous ces secrets :slight_smile:

Alors j'ai refait le montage en suivant le schéma, et ma LED s'allume si j'enlève la pile (donc grâce au panneau solaire), quand je remets la pile, la LED s'éteint (comme si la pile prenait le dessus sur le panneau solaire). :astonished:

Je croyais justement que les LED blanches étaient les plus gourmandes ?! (+3v)

Alors soit il faut une LED spéciale en effet, soit ma pile est morte, ou alors trop déchargée... Ca je testerai demain matin une fois qu'elle aura terminée de charger via le vrai chargeur :wink:

6

chabot380:
bonsoir

Tiens regarde là : http://jeanlouis.ramel.free.fr/IMG/pdf/Schemas_balises_solaires.pdf
A+
chabot380

Ouais c'est exactement ça, sauf que ma lampe est encore plus simple que ça :slight_smile:

Ma lampe contient tout compris :

  • Panneau solaire, je connais pas ses caractéristiques mais il sort 2.3V en plein soleil.
  • Une diode N5819
  • Une résistance 330 Ohms
  • Une pile 1.2V Ni-MH AAA 600 mAh (et non 1200, faut que j'arrête de boire).
  • Et une LED, classique selon moi, d'origine la couleur est bleue/blanche.

Et mon schéma du dessus est bien juste, sauf la résistance 330 et non 300, et la pile 600mah et non 1200.

Ca devrait pourtant pas être compliqué à reproduire... :smiley:

On va attendre demain matin/soir, j'en serai plus une fois la pile chargée... peut être elle est morte aussi.

Merci :wink:

7

Le 1.2V tu le lis sur la pile ?

Il existe des accus 3.6V au format AA (R6) ou proche.

Il se peut que ce l'accu qui soit mort et quand tu la met dans le circuit, il bouffe tout.
Si le reste du circuit marche au soleil sans accu, je penche pour ca.

8

Oui je le lis sur la pile, c'est une pile AAA rechargeable en fait. "Ni-MH AAA 600mAh 1.2V" exactement sur la pile.

Je pense aussi que ça peut venir de la pile, qui est celle d'origine de la lampe, et qui est pas dans un état impeccable non plus (oxydée...). Je le verrai vite demain car mon montage semble Ok. :slight_smile:

En tout cas je savais pas qu'on pouvait charger une pile Ni-MH aussi simplement, pour les batteries LiPO il faut un petit module, j'en ai un depuis le début de la semaine (kit DIY solaire eBay) et ça marche nickel aussi, c'est efficace le soleil ^^

9

Les NiMH, comme les NiCad se chargent a courant constant.
Sauf qu'il est beaucoup plus critique sur une NiMH d'arreter de charger quand la charge est terminée sous peine de fusiller l'accu a long terme.
Une fin de charge se détermine normalement par une inflexion dans la courbe de température si je me souvient.

J'ai du mal à comprendre comment un accu de 1.2V est sensé allumer une LED...

10

Ou alors parce que mon schéma est bidon, et en fait le panneau et la pile sont en série pour produire un voltage supérieur...

11

barbudor:
Les NiMH, comme les NiCad se chargent a courant constant.
Sauf qu'il est beaucoup plus critique sur une NiMH d'arreter de charger quand la charge est terminée sous peine de fusiller l'accu a long terme.
Une fin de charge se détermine normalement par une inflexion dans la courbe de température si je me souvient.

J'ai du mal à comprendre comment un accu de 1.2V est sensé allumer une LED...

Et puis j'avoue ne pas comprendre comment la charge s'effectue correctement, pourtant j'ai tout ça sous les yeux et ça semble fonctionner comme ça... D'ailleurs le courant n'est pas constant puisque c'est en fonction de l'ensoleillement. :roll_eyes:

12

J'ai du mal à comprendre comment un accu de 1.2V est sensé allumer une LED...

Qu'un accu NiMh juste chargé à fond (1,4V voire 1,5V) allume une led rouge , à la rigueur , mais pour du bleu/blanc rien en dessous de 3V
C'est physiquement impossible vu les matériaux semiconducteur utilisés pour cete couleur.
IL y a nécessairement quelque part un élévateur de tension (avec ou sans inductance)
Ce n'est pas forcément gros vu les niveaux d'intégration actuelsL Et la forte demande pousse l'intégration.
Seule l'inductance, si c'est un montage 'boost', est dehor ... elle peut d'ailleurs pour les petites intensité ressembler à une résistance.
Une référence parmis d'autres le PR4403.
http://www.elektor.fr/magazines/2008/juillet-047-aout/lampe-solaire-avec-le-pr4403.558392.lynkx

http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=pr4403&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CFQQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.prema.com%2Fpdf%2Fpr4403.pdf&ei=HFLzT8rVHMmI8gPH09yqCQ&usg=AFQjCNFjbZOtMrzs1k2tgGk-cYbQlD57rA&cad=rja

Est-tu certain arduimat qu'il n'y pas une petite puce , cachée sous une goutte d'epoxy ?
Avec un montage dans ce genre (L= 33µH ou 3.3 µH, ressemblant à une résistance)

panneau et pile en série ? ça ne serait d'aucune utilité la nuit à moins de braquer un spot sur le panneau ...

PR4402.png

13

al1fch:
Est-tu certain arduimat qu'il n'y pas une petite puce , cachée sous une goutte d'epoxy ?

Je crois que t'as trouvé ^^

Il y a effectivement une goutte noire, ou d'ailleurs pointes plusieurs connexions serrées, je pensais c'était juste un isolant, par contre c'est bien collé pas moyen de la détacher sans tout casser...

Enfin bon vous avez trouvez ce qu'il me manquait, merci al1fch, barbudor et chabot380 :wink:

14

Les batterie sont très malmenées dans ces choses solaires à pas cher, car justement, il n'y a pas de régulateur de charge, et je doute que les cellules solaires soient triées à l'assemblage (les tensions ne sont pas toutes égales, les courants non plus, bref, les cellules elles-aussi en prennent plein la tronche, on dira qu'il y en a une qui chauffe bien plus que les autres (celle dont le rendement est le meilleur...) et fatigue donc plus vite.

La pauvre pile doit avaler tout ce qu'on lui donne, même si elle n'a plus faim à 14h sous un soleil de plomb. c'est là qu'elle commence à donner des signes de faiblesse (en général, c'est la capacité qui diminue). Résultat : la lampe n'éclaire plus qu'une heure au bout d'un mois d'été, et plus rien l'année suivante.

Mais si tu as plusieurs cellules, tu peux les trier en les mesurant et en les recâblant judicieusement en fonction des rendements (parallèle / série), avec des résistances "tampon" séries sur chaque branche. tant pis pour l'énergie perdue dans ces résistances, le rendement final sera de toutes façon amélioré.

J'ai bossé dans une usine de panneaux solaires il y a quelques années, et le tri est très sévère (je le sais, je l'ai fait...). sur les toits, les panneau sont reliés entre eux en série, et dans les panneaux, les cellules sont aussi en série. Mais elles donnent toutes le même courant pour un ensoleillement égal, ce qui répartit les puissances dissipées (j'ai récupéré des cellules déclassées, elles donnent quand même entre 8 et 9A pour 0.5V à 0.7V, ce qui pour alimenter une installation peut être sympathique avec 6 panneaux de 30 cellules, soit 90V x 8A = 720W min). Mais voilà, la cellule qui a le plus faible rendement limitera le courant total de l'installation, et s'il y a une trop grande différence de rendement, alors certaines cellules vont chauffer (dissiper 4W sur une maigre tranche de silicium, avec le soleil dans la tronche...), se dessouder, et hop, plus rien du tout... c'est pour cela qu'il y a un petit boîtier avec des diodes qui laissent passer le courant si une branche "casse".

désolé pour le HS, mais si ça te donne des idées... tu as bien fait d'en parler, j'avais oublié mon petit stock de cellules...

15

Merci pour tes précisions, et effectivement c'est le genre de lampe a pas cher qui ne fonctionne pas bien longtemps.

Je vais voir de faire autrement sinon (panneau solaire -> module de recharge LiPO -> Batterie LiPO -> ? -> système à LED).

C'est juste l'étape du ? que je ne sais pas comment faire, le module de recharge lui s'arrête automatiquement si la LiPO est chargée. Ensuite il faudrait que ça puisse détecter quand les LEDs doivent s'allumer et surtout, le montage à adopter pour que ça tire sur la batterie, et non sur le panneau solaire...

16

Re.

tout est dans les liens d'al1fch! schéma, composant (le PR4403 pour ton "?"). Remplace la diode qui se trouve entre le panneau solaire et la batterie par un module de charge, et roule ma poule!

peut-être auras-tu besoin de rajouter une résistance entre LS et GND sur le 4403, pour que la tension sur LS reste en dessous de VCC (ou Vbatterie).

Edit : pour rallonger la durée de vie de la led, il vaut mieux rajouter une capa comme précisé page 10 du datasheet... ça limitera le pic de courant de la PWM, qui peut atteindre 7 fois le courant moyen... une led a peu de chance d'aimer un courant de 200mA, même s'il est très bref...

17

Merci, j'ai donc maintenant toutes mes réponses et les éléments nécessaires pour réaliser ce projet :wink:

18

Vu le contexte le passage au Lithium est plus difficile qu'il n'y parait :
-ton panneau donne 2,4V en plein soleil (courant ?). La charge d'un élément 3,7V se finit sous 4,2V
-il faut s'assurer que l'élement LiPo supportera longtemps la charge sous le soleil ( 60°C ?)
-l'accu doit être protégé contre une décharge excessive (prudent de ne pas descendre en dessous de 3V). si cette protection n'est pas intégrée à l'accu il faut absolument l'ajouter à l'extérieur.
-si l'accu fait chaque jour un cycle complet (charge totale + décharge totale) il ne tiendra pas très longtemps

19

Mon autre panneau est un 6V 120mA. Faut-il que je le régule à 4.2V ? Comment es-tu arrivé au 4.2V d'ailleurs ?

Ma LiPO est une 3.7V donc, 1100mAh. Et je pensais pas que c'était si fragile que ça ou si sensible à la décharge complète et recharge quotidienne...

Pourquoi 3V minimum ??

Merci pour votre aide :slight_smile:

20

tu peux faire une comparaison avec les bulles d'une bouteille de coca... L'usine de coca "charge" la bouteille et te la vend neuve. tu l'ouvres pour t'en servir un verre, tu la refermes : c'est un début de décharge, le CO2 s'en va un peu. selon le mode de décharge, il se peut que les bulles disparaissent rapidement, et le coca sans bulle, c'est comme une lipo déchargée : c'est pas bon.

Si ta bouteille ne contient plus que du coca sans bulles (déchargée), alors tu la mets sous pression avec du CO2 et du coca neuf (charge), la bouteille se recharge, et hop, tu peux de nouveau apprécier ta boisson. Mais à chaque fois que tu ouvres le bouchon, la liaison mécanique s'use et perd de l'étanchéité. la bouteille aura tendance à moins bien tenir la charge en CO2 (fuites) avec le temps, et finalement, au bout d'un certain temps, il n'y a plus rien à faire d'autre que de racheter une bouteille neuve...

Mais si tu gères bien ta bouteille, alors la recharge se fera mieux et tiendra plus longtemps... (penser à la garder au frais pour limiter la pression et les pertes à chaque ouverture etc etc...)

mais comment gérer au mieux l'utilisation de ta bouteille de coca??? (perso, je prends que des petites)

si tu vides ta bouteille complètement, alors le sucre et les acides restants vont sécher sur les parois, rendant la plastic plus fragile, donc moins étanche (simple exemple). Mais s'il reste un fond de coca, la condensation interne limitera le séchage, donc l'usure du plastic. donc ne pas vider complètement la bouteille...

si ça te parle... :grin: ça marche aussi avec la bière, le champagne, la limonade, les pots de peinture qu'on rajeunit au wite spirit...