Bonjour,
afin de charger un super condensateur j'ai cherché un circuit pou le faire.
J'ai troucé cet article sur linear technology (dsl je n'ai plus le lien) : voir pdf.
Sur ce pdf est proposé un chargeur de super capa : le LTC3225, j'aimerai savoir su je peux simplement mettr une super capa?
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3225fa.pdf
Je n'ai rien vu dans la datasheet...si oui où cela se trouve-t-il : quelle page?
Merci de votre aide
Pour moi, c'est toujours pour deux supercapas en charge.
D'ailleurs, je ne vois pas trop l'intérêt d'utiliser une seule supercapa ... sachant que ce circuit se casse le cul pour équilibrer la charge entre deux supercapas.
Sinon pour la régulation de courant et de tension (mais il doit bien y avoir un LTCxxxxx qui fait ça)
J'avais oublié la question de départ Alim solaire
Donc tu as un panneau solaire qui est un générateur de courant. Tu le branches (avec une diode série) sur ta supercapa et c'est tout bon.
Ah Zut, j'oubliais et si la supercapa est trop chargée? un simple régulateur shunt.
Donc en graos, j'ai mon panneau solaire, ma super capa et un régulateur shunt...t puis mon circuit électronique?
L'idée est là?
Pour toi c'est le schéma bloc idéal?
OuiEnvoyé par moustiqu3
Oui, dans la mesure où on ne sait rien de ton panneau, de ta supercapa, de la tension qui doit alimenter ton application ... ni la consommation !Pour toi c'est le schéma bloc idéal?
Oui, voila, mon circuit devra être alimenté en 2.5V (après la super capa)
La charge de la supercapa devra être contrôlé je suppose car la tension à ses bornes ne pourra dépassé 2.7V.
En ce qui concerne le panneau c'est un LGR0C02 de chez Sharp : 5V, 300mW.
Je compte mettre un régulateur juste après le panneau solaire , un TPS61200 permettant de "transformer" le 5V en 2.5V.
le circuit électyronique qui devra êtra limenté ne devra pas être un gros consommateur de courant, mais prévoyons les 100mA quand même (il tirera ce qu'il tirera).
PS en ce qui concerne le LTC3225, je ne pourrai pas mettre uen seule capa? Et faire en sorte qu'il en charge une en connectant la pine CX à la masse?
Merci des critiques
Voila un peu l'idée. Tu saurais me metrer sur la piste de l'après super condensateur? Pcq un shunt n'éleve-t-il pas la tension?
Si la température ne bouge pas trop, je mettrais simplement une zener pour réguler la tension...
Tout dépend du rendement de ton DC/DC converter... Etant linéaire, le rendement doit pas passer les 85%...
Je recommence, car je n'ai pas été compris
1/ un panneau solaire est un générateur de courant donc on le branche directement sur la supercapa (avec une diode série)
2/ ton panneau solaire doit délivrer au max (pas de lien sur la spécification pour vérifier !) 50 mA et charge ta supercapa (est ce trop ? Je n'ai pas d'information sur celle-ci)
3/ La tension est limitée aux bornes de la superca à 2,7V par un régulateur shunt qui dérive l'énergie en trop si la tension dépasse 2,7V (soit environ 0,3W)
4/ ton montage est alimenté par la supercapa en direct (tension min et max acceptable par ton montage, je ne connais pas)
C'est quoi ce délire ?Pcq un shunt n'éleve-t-il pas la tension?
Bonjour
Je vois depuis quelques temps fleurir des applications mettant en oeuvre des supercondensateurs pour l'alimentation.
Or, je suis toujours surpris de constater qu'on s'entête à utiliser ces composants comme des batteries rechargeables ou comme de vulgaires condensateurs de filtrage, ce qui est une erreur ou bien représente un énorme gâchis.
Je tiens donc à rappeler qu'un supercondensateur est avant tout ... un condensateur ! Cela implique que le courant qu'il absorbe ou délivre fait varier la tension à ses bornes dans de grandes proportions, et que, corrélativement, il ne peut pas stocker une grande quantité d'énergie réellement utilisable si on lui impose de fonctionner à tension quasi-constante.
L'énergie totale emmagasinée dans le supercondensateur est fonction de la tension U à ses bornes :
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et sa charge est :
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ce qui implique que si le circuit de l'alimentation le fait fonctionner entre les tensions Umin et Umax, l'énergie utilisable qu'il stocke est en réalité :
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ce qui correspond par ailleurs à une charge utilisable :
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En utilisant un schéma courant, Umin et Umax sont fixées par la plage de tension admissible du circuit à alimenter situé en aval. La mise en oeuvre d'un régulateur ordinaire à la suite du supercondensateur permet d'augmenter cette plage de tension moyennant un élévation de Umin, mais on se heurte également dans ce cas à une limitation de Umax imposée par la tension maximale admissible du composant. Or cette dernière doit être réduite autant que faire se peut, car elle a un impact direct sur le coût, le poids et le volume de la réalisation.
Ainsi, considérant un supercondensateur de capacité C=3 F,
si la plage de tension est limitée à Umin=4,75 V et Umax=5,25 V (5 V ±5%), on a :
- énergie emmagasinée à Umax : Wmax=41,34 J (soit 11,48 mW.h)
- énergie utilisable : Wutil=7,5 J (soit 2,08 mW.h)
- charge emmagasinée à Umax : Qmax=15,75 C (soit 4,375 mA.h)
- charge utilisable : Qutil=1,5 C (soit 0,417 mA.h)
Vous conviendrez que l'énergie et la charge utilisables sont ridiculement faibles devant les possibilités offertes par ce type de composant.
Pour éviter ce gâchis, il faudrait plutôt avoir mettre à la suite du supercondensateur un régulateur Boost (élévateur) à tension d'entrée variable, qui saura faire fonctionner le composant dans une bien plus grande plage de tension. Le gain ainsi réalisé permettra d'utiliser un modèle beaucoup plus petit et moins cher.
Merci Pa5cal, c'est très chouette comme explication. J'en prebnd bien note.
Dans mon application, j'ai un supercapa de 10F (PC10 de Maxwell dont on m'oblige à utiliser).
Et je dois utiliser une tension de sortie de mon alim de 2.5V soit quasi la tension max de charge de ma super capa.
Il ne faut donc pas un boost mais quel montage me conseilles-tu pour maintenir cette tension à 2.5V?
Puis-je mettre directement un panneau photovoltaique sur l'entrée de la super capa (moyennant uen diode)? Je suppose qu'une fois chargée, elle ne collectera plus de courant...
Un grand merci .
Tu pourrais utiliser n'importe quel convertisseur à découpage permettant à la fois une élévation et une réduction de la tension, comme par exemple régulateur Buck-Boost (moyennant un inversion de la polarité entre l'entrée et la sortie, dans ce cas précis).
Brancher directement le panneau photovoltaïque sur le supercondensateur (au travers d'une diode pour éviter le retour de courant quand il n'y a plus de lumière) est tout-à-fait possible.
Toutefois, cela n'est généralement pas bon pour le rendement énergétique, puisque la puissance produite par le panneau (qui se comporte comme un générateur de courant) est d'autant plus faible que le supercondensateur est déchargé. On a donc intérêt à alimenter ce dernier au travers d'un convertisseur de courant à découpage qui puisse maintenir sa tension d'entrée à un niveau suffisant afin d'exploiter au mieux la puissance disponible du panneau.
Mais contrairement à ce que tu sembles penser, la charge du supercondensateur ne n'arrête pas toute seule, du moins certainement pas au-dessous de la limite fatidique. Il faut donc mettre en oeuvre un dispositif de limitation, tel qu'un régulateur shunt comme l'a indiqué DAUDET78, ou bien un circuit d'arrêt du convertisseur de courant que je viens d'évoquer.
Quoi qu'il en soit, la faible tension que tu indiques (2,5V) pose également un problème sérieux si l'on doit s'y limiter au niveau du panneau ou du supercondensateur (ça pose moins de problème s'il ne s'agit que de la tension de sortie). En effet, à ce niveau-là, la moindre chute de tension due à la polarisation d'une jonction a des conséquences catastrophiques sur le rendement énergétique. Par exemple, avec une sortie directe à 2,5V, la tension de 0,7V aux bornes de la diode qui suit le panneau représente à elle seule déjà une perte de plus de 20% de la puissance fournie. Le rendement des convertisseurs fonctionnant sous faible tension laisse aussi généralement à désirer...
La sagesse voudrait donc que :
- on choisisse une tension de panneau assez élevée (par exemple 12V),
- on mette plusieurs supercondensateurs en série de manière à augmenter la tension maximale de charge totale (par exemple, deux de 5F/2,5V donnant au final 2,5F/5V au lieu d'un seul de 10F/2,5V),
- pour charger ces derniers, on utilise des convertisseurs de courant réalisant une limitation individuelle de leur tension (pour remédier aux différences de capacité entre les composants),
- on fournisse la tension de sortie désirée à l'aide d'un régulateur abaisseur de tension à découpage.
Maintenant, si les composants te sont imposés et que la réalisation a un but beaucoup plus pédagogique qu'écologique ou économique, je ne suis plus très sûr que ça vaille de coup de te autant casser la tête. C'est à toi de nous dire.
Je rajouterai une petit détail concernant la gestion de l'énergie, dans le cas où la présence du supercondensateur apporterait une autonomie importante.
Si le système est appelé à fonctionner de façon prépondérante durant les périodes d'ensoleillement, on a tout intérêt à prévoir d'utiliser en priorité l'énergie du panneau photovoltaïque pour alimenter directement la sortie (au travers d'un convertisseur), de ne charger le supercondensateur qu'avec le surplus d'énergie et de ne décharger ce dernier que lorsque le panneau ne produit plus assez.
Cela n'a bien sûr pas d'intérêt si le système ne doit, par exemple, que se charger le jour et fournir une alimentation la nuit.
Merci à tous,
Je voudrais simplement rajouter que mon circuit ne fonctionnera pas la nuit, les parties fortement consommatrice seront coupée avec un microswitch, et le microcontrôleur sera en mode sleep, ce qui limitera la consommation.
Pour conclure,
1/ j'ai mon panneau photovoltaïque
2/ je régule ma tension à 2.7V (TPS61200)
3/ Je met une diode
4/ Je me t ma supercapa
5/Buck Boost
6/ mn circuit électronique
Qu'en pensez-vous?
Même sce projet est plus pédaggogique je voudrais l'utiliser pour chez moi par après
Autant en faire directement un truc bien
Merci à vous
[QUOTE=moustiqu3;2673685]Merci à tous,
Je voudrais simplement rajouter que mon circuit ne fonctionnera pas la nuit, les parties fortement consommatrice seront coupée avec un microswitch, et le microcontrôleur sera en mode sleep, ce qui limitera la consommation.
Je n'ai pas spécifié la supercapa que j'utilise. Je dois utiliser une PC10 de chez Maxwell
http://www.maxwell.com/ultracapacito...10_1003996.pdf
Pour conclure,
1/ j'ai mon panneau photovoltaïque
2/ je régule ma tension à 2.7V (TPS61200)
3/ Je met une diode
4/ Je me t ma supercapa
5/Buck Boost (TPS61200) non? il régule bien et boost quand il faut
6/ mn circuit électronique
Qu'en pensez-vous?
Même sce projet est plus pédaggogique je voudrais l'utiliser pour chez moi par après
Autant en faire directement un truc bien
Pouvez-vous me dire si le TPS61200 convien bien à cette application?
http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...61200DRCR.html
Merci à vous
Tu ne dis rien sur la puissance de ton panneau solaire, ni sur la consommation de ce que tu vas alimenter (courant mini/moyen/maxi, tension mini/maxi et sensibilité aux variations), ni sur les conditions d'utilisation prévues (ensoleillement, autonomie, etc.).
Quoi qu'il en soit, il ne faut surtout pas réguler à 2,7V puis ajouter une diode, dont la tension directe peut chuter à 0V lorsque la charge est terminée. Tu risquerais d'abîmer le supercondensateur en le surchargeant.
Mieux vaudrait directement réguler/limiter à 2,5V au niveau du supercondensateur, et assurer l'anti-retour du courant en amont.
Pour bien faire, il faudrait un régulateur abaissant la tension, type Buck ou Buck-Boost, entre le panneau et le supercondensateur pour la charge de ce dernier, et entre le panneau et la sortie pour une utilisation directe de l'énergie.
L'affaire n'est pas si simple. Avant de commencer à choisir les composants, il conviendrait que tu te penches sérieusement sur le problème de la gestion de l'énergie, afin de connaître exactement les transferts que tu devras ou décideras d'assurer.
Notamment, il ne faut pas oublier que les circuits électroniques de ton système ont besoin eux aussi d'une alimentation électrique pour fonctionner. Il faut aussi prévoir ce qui doit se passer dans les cas extrêmes, comme les phases de démarrage, lorsque la tension est faible aux bornes du supercondensateur, ou lorsque toute source d'énergie atteint l'épuisement.
Tu pourras ensuite mener une première conception de ton appareil, et tenter de choisir les circuits les mieux adaptés. Et comme dans le cas présent la faible tension de fonctionnement risque de poser de sérieux problèmes de choix et/ou de performances, tu devras très probablement réadapter de façon plus ou moins importante ta conception en fonction des circuits dont tu pourras réellement disposer.
Pour donner un exemple, il apparaît dans la datasheet du TPS61200 (utilisé en Boost, et en admettant que le choix se porte effectivement sur ce circuit) que le rendement n'atteint des niveaux acceptables que dans des conditions particulières (telles qu'une tension d'entrée élevée, ou alors une tension d'entrée faible et un courant de sortie assez élevé mais pas trop). Une conception de l'appareil cherchant, autant que faire se peut, à forcer ce circuit à fonctionner dans les conditions les plus favorables et à lui éviter de fonctionner dans les conditions les plus défavorables, permettrait éventuellement d'économiser une grande quantité d'énergie.
.
Bonjour et merci pour ces super condensateur.
Le panneau solaire est un LRG0C02 de Sharp.
Il a une puissance de 300 mW. et une tension max de 5V
Bien à vous
Seulement 300 mW ? Cela correspond à un courant maximum de 60 mA. Je pense que tu ne pourras compter en moyenne que sur un courant de sortie de l'ordre de 100 mA, voire moins, et seulement les jours de fort ensoleillement.
Et que voudrais-tu alimenter au juste ? Dans quelles limites de tension ?
PS: je n'ai pas retrouvé la référence de ton panneau solaire sur Internet
Bonjour,
Je désire alimenter un microcontrôleur et un module cc2420 à 2.5 - 2.7V.
il y aura aussi un microswitch commandé par le µC afin de couper les capteurs, des AOP (2x) et une source de courant(1x)
La consommation du circuit ne fait pas 50 mA, surtout qu'il tarvaillera que toute les 5 minutes entre 8h et 19h et qu'il sera en mode sleep toute la nuit (de 19h à 8h).
Je te repasse le nom du panneau solaire : LR0GC02 (il est tout neuf)
Bien à toi
Bonjour,
je vous remercie tous d'être passé sur ce topic.
Je vais tester l'alim comme suit :
1/ j'ai ma cellule photovoltaïque de 300 mW
2/ J'ai un buck permettant de diminuer la tension
3/ ma super capa 2.7V - 10F
4/ un boost (buck-boost) pour atteindre les 3V
5/ Mon circuit
Voila l'idée.
Qu'en pensez-vous?
Bien à vous
moi, je ne suis pas d'accord, voir ma réponse #8 .
Je suis d'accord avec DAUDET78.
Je pense que dans ta description, l'essentiel n'est pas dit : tu ne parles pas des sécurités ni des modes de contrôle mis en oeuvre.
En l'absence de circuits dédiés (par exemple un régulateur shunt tel qu'évoqué par DAUDET78), si ton buck ne limite pas le courant et la tension de sortie, tu risques d'endommager ta supercapa.
OK,
donc pour bien faire
1/ panneau photovoltaique
2/ buck
3/ shunt
4/ diode de protection
5/ super capa
6/ boost
7/ circuit.
ëtes vous d'accord maintenant?
Je ne comprend pas pq il faut limiter le courant vu que c'est une capa.
Je voydrais que l'on m'explique pourquoi car je voudrais que ça soit claire...
Merci à vous
Tous les composants présentent des limites dans leurs conditions de fonctionnement (tension, courant, température, etc.). Notamment, un apport trop important d'énergie peuvent en endommager certaines parties.
Tu conviendras que si la foudre tombe sur ta supercapa, elle va littéralement exploser. Pourtant il ne s'agit que d'un courant de quelques kA.
Sans aller jusqu'à l'explosion, il existe bien une limite de courant au-delà de laquelle on commence une détérioration irréversible, et ceci est valable tant pour les supercapas que pour les autres composants (capas, batteries, résistances, diodes, etc.). Les conséquences sur les éléments internes peuvent être thermiques ou chimiques, parfois même mécaniques, mais le fait est là.
En ce qui concerne la PC10, cette limite est clairement indiquée dans la datasheet :Code:Maximum continuous current : 2.5 A
Par ailleurs, je trouve assez risqué de vouloir limiter la tension à 2,7V alors qu'il s'agit d'une limite absolue. Si tu souhaites que le composant garde assez longtemps ses caractéristiques, mieux vaudrait t'en tenir à la tension de service, qui est de 2,5V :Code:Rated voltage : 2.5 V Surge voltage : 2.7 V
Concernant ta liste, je réitère ma remarque : elle ne fait pas apparaître les modes de contrôle de tes éléments actifs, et n'explicite pas les sécurités mises en oeuvre. soit dit en passant, je ne pense pas qu'une simple liste soit suffisante pour décrire les points essentiels de la conception de l'appareil.
Par ailleurs, comme je l'ai déjà indiqué plus haut, si tu choisis d'utiliser une diode de protection (4) il ne faut pas la placer après le dispositif de limitation de tension de la supercapa (3), mais avant :il ne faut surtout pas réguler à 2,7V puis ajouter une diode, dont la tension directe peut chuter à 0V lorsque la charge est terminée. Tu risquerais d'abîmer le supercondensateur en le surchargeant.
Merci,
dans tous les cas mon boost-buck limite le courant à un courant inférieur à 2.5A.
Il ne sait pas aller plus haut que 1A
Pareil pour le boost en sortie.
je viens de tomber sur cette article qui certes date déjà un peu mais qui correspond à un projet que je voudrais mettre au point avec des tensions et des consommations différentes. panneau photovoltaique de 40V et puissance de 240W, 30 supercondensateurs de tension nominale 2.7V, et consommation de l'ordre d'une centaine de watt.
seriez vous toujours présent pour me diriger, je suis électricien à la base.
J'ai l'impression que mon système devrait obtenir des rendements correct par rapport à vos dire, mais, vu le prix des différents éléments, je voudrais bien avoir des confirmations ou des recommanadations avant de brancher.
Bonjour siger55 et bienvenue sur FUTURADonc tu connais la loi Q=C*V=I*T
- Tu connais C
- Tu connais V=La chute de tension aux bornes de la capacité (par exemple 10V , si on tolère de passer de 40 à 30V)
- Tu connais I (environ 2,5A pour 100W)
Tu peux calculer le temps "T" de fonctionnement ...... et remettre ton projet dans l'armoire
je dispose d'une réserve de 45.3Wh (30*1.51Wh), donc l'utilisation à 100W étant l'utilisation en pointe, je pense que ce projet vaut la peine d'etre approfondi, en journée j'ai un excedant de production pour la charge des supercapa et ainsi obtenir un minimum d'NRJ pour passer la nuit.
Tu peux détailler le calcul ? valeur de C ?
