Protection batterie surtension et décharge profonde

[invite7d7d8af0]

Bonjour.

Ce système (en lien) suffirait-il à protéger une batterie, chargé par un panneau solaire, contre la surtension et la décharge profonde ?


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[Brice88]

Bonjour,
J'imagine que c'est pour des batteries au plomb.
Tu peux essayer d'aller faire un tour sur le site http://www.europa-batteries.com/ ; et regarder les courbes et les datasheets de batteries qu'ils fournissent, c'est très complet.
Le schéma du montage est très simple, voire trop...
Ceci dit, il permet de charger via le panneau une batterie quand sa tension à ses bornes (plus ou moins image de son taux de charge) descendra en dessous d'un certain seuil.
Ce seuil est le même pour la décharge comme pour la charge .
Je trouve cela un peu limite...
De plus le courant de recharge "régulé" (façon de parler vu le montage) par Q1 Q2 et R19 R20 reste faible, surtout au vu des diodes de protection mises : des 1N4148 ! Ce sont des diodes de signal qui supportent un courant maxi en dc de 200mA !
Et puis une batterie au plomb ne se recharge pas en courant !
Et puis le Vcc sort d'on ne sait où... Et je ne vois pas trop comment l'aop (utilisé en comparateur simple seuil... ) peut commander Q2, il y a des diodes entre dont une est mise dans un sens bizarre (D14 ) ; Q2 risque de rester bloqué ad vitam aeternam...
Bon j'arrête là !
Ce module (dont est tiré le schéma ?) ne doit pas valoir bien cher !
Et pour répondre à ta question, si les aspects évoqués plus hauts ne te dérangent pas pour ton application :

• protection décharge profonde : oui si le seuil (même pas régulé en tension (selon vcc) ni en température...) est correct : équivalent à 11V aux bornes de la batterie au plomb de 12V.
• protection contre les surtensions : pas celles venant de la source utilisatrice, et très moyennement pour celles venant du panneau solaire.

Voilà, @+
Brice

[invite7d7d8af0]

Est-ce qu'avec ces modifications sa pourrait marcher ?
(voir lien)
Ce système ne pourrait pas chercher une batterie au plomb (car oui c'est une batterie plomb pbq VRLA G104049) ?
Je pensais que l'info sortant de l'AOP étant logique (?) suffirait à commander Q2...
Après tout ce schéma n'a pas pour but d'être construit en réel (quoique...), mais à juste un but théorique (même si une fabrication serait intéressante ).
Je pensais faire parvenir Vcc d'une alimentation extérieure indépendante, si c'est possible ..?

[Brice88]

Salut,

Je pensais que l'info sortant de l'AOP étant logique (?) suffirait à commander Q2...

Qu'appelles-tu une "info logique" ?
Un signal électrique ne pouvant prendre que deux niveaux de tension très distincts, du style Vcc et la masse ?
Tu as cependant raison de penser que la sortie de l'aop peut commander Q2, ce que je voulais dire c'est qu'il y avait deux diodes dans un sens (D5 D6) et une en sens inverse (D14), du coup le courant ne peut pas circuler et aller commander Q2.

Je pensais faire parvenir Vcc d'une alimentation extérieure indépendante, si c'est possible ..?

C'est une option viable. Après, tu souhaites recharger une batterie avec un panneau solaire, qui est une source d'énergie ; il est dommage d'en rajouter une autre dans ce cas là. D'autant plus que ton système de commande consommera toujours moins que la batterie en recharge. Il te suffit de mettre un régulateur (7805 par ex) entre le panneau solaire et les connexions "Vcc".

Ce système ne pourrait pas chercher une batterie au plomb (car oui c'est une batterie plomb pbq VRLA G104049) ?

Oui et non. Il va recharger la batterie, c'est sûr, mais mal.
Tu peux aller voir ici : http://www.ni-cd.net/accusphp/theorie/plomb/index.php pour la théorie sur l'utilisation des batteries au plomb. Il me semble - peux-tu le confirmer ? - que R1-R2-Q1-Q2 forment une source de courant commandée. Mais, tu le verras sur le site en lien, une batterie au plomb se recharge en tension (à deux niveaux selon l'étape de la recharge) avec une limitation en courant pour la première étape.
Quelques petites choses :

• La mise en place de D1 est une bonne initiative, par contre utilise une autre référence, la 1N4148 est une diode de signal (maxi 200mA) et elle est sur un chemin de puissance (la batterie qui se recharge). Prends plutôt une diode plus adaptée comme une diode de redressement ou mieux encore pour ici, une diode Schottky (l'une ou l'autre choisie selon le courant de recharge maximal qui est celui limité pendant la première étape de la recharge).
• A la place des aops LM358, prends plutôt des comparateurs (LM393 par ex). C'est plus sain et ce sera plus simple pour commander Q2.
• Quel est le rôle de D2-D3-D4-D5 ? Elles me semblent superflues mais que voulais-tu faire avec ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7d7d8af0]

Oui je voulais dire que l'AOP pouvait avoir en sortir 2 valeurs +Vcc (5V) ou la masse (0V).

Je pensais mettre au départ les diodes D4 et D5 dans le sens "bizarre" pour créer une porte logique ET (grâce à R4 reliée à +Vcc)...

D4 et D5 "serviraient" donc à modéliser une porte logique ET câblée (dans le sens inverse où elles sont sur le dernier lien).
D2 et D3 servent à empêcher le courant provenant de R3 de passer "vers la gauche" (mais là je ne suis vraiment pas sûr...).

[Antoane]

Bonjour,
difficile de charger à tension constante avec un panneau solaire sans joliment complexifier le schéma ! ce circuit suffit donc, à condition que le courant que peut sortir le panneau ne soit pas trop élevé (<C/10).
D4 et D5 forment un OU logique, ce qui rend R4 gênante : lorsque V2 et V1 sont à 0, R4 tire quand même la sortie à Vcc.
D2 et D3 sont inutiles.
Il faut charger la batterie, c'est à dire saturer Q1, c'est à dire saturer Q2 lorsque la batterie n'est pas trop chargée, et c'est tout ! La protection anti-décharge profonde n'intervient qu'au niveau de la consommation d'énergie.
R1, R2, Q2 servent uniquement à la commande de Q1, pas de source de courant la dedans , c'est le panneau solaire qui s'en charge.
Tu peux directement alimenter les comparateurs sur la batterie et prévoir une tension de référence annexe pour gérer la tension de charge. Celle-ci doit décroitre de 5mV/°C, une diode a un coef de température de -2,2mV/°C. Peut-être utiliser une référence de tension stable (type TL431) et y ajouter la compensation avec une ou plusieurs diode 1N4148 (ça demandera un étalonnage).
L'inconvénient d'utiliser un transistor bipolaire pour Q1 c'est qu'il laisse s'écouler en permanence qq mA (gênant surtout la nuit car ça sert à rien). Un transistor mosfet ne poserait pas ce problème.

La Diode Transistor Logic : http://www.play-hookey.com/digital/e...dtl_nand3.html
et un peu plus complet : http://people.seas.harvard.edu/~jone...fs/215ln03.pdf

[invite708b5150]

Bonsoir rafiki64,

Je suis débutante en électronique, j'ai cherché des chargeurs de batterie solaire, mais je trouve des schéma assez compliqués, est ce que tu peux m'expliquer brièvement comment le tien fonctionne, je le trouve assez simple, pas très complexe.

Merci.

[Antoane]

Bonjour et bienvenu !
Le principe est simple : lorsque la tension de la batterie est inférieure à un certain seuil, on sature Q2, donc Q1, donc on charge. Lorsque la batterie est pleine, on bloque les deux transistors.
Ce schéma ne contient pas les protections anti-décharge profonde.

Les schémas proposés ne sont pas aboutis, Rafiki64 a abandonné. Bien prendre en compte les remarques données post 6.

Quel type de batterie comptes-tu utiliser ? Quelle capacité ? quel panneau solaire ?
Quel est ton niveau en élec ?

[invite708b5150]

Merci pour les explications, quoi que je n'ai pas vraiment assez compris le schéma il me faut plus de détails.
Je suis intéressée par un chargeur de batterie de 12V de plomb, le panneau solaire délivre une tension de 20V un peu prés, avec 15W de puissance, pour faire fonctionner une charge de 12V, 10W Voila, en ce qui concerne mon niveau, je n'ai jamais réalisé de circuit électronique, débutante dans le vrai sens du terme , je cherche un peu partout sur net pour mieux assimiler les choses.

En tout merci pour les infos.

[Antoane]

Bonjour,
En PJ un schéma de chargeur solaire pour batterie au plomb 12V, avec protection anti-décharge profonde.

Schéma non testé.
Le principe de fonctionnement est simple : lorsque la tension de la batterie est inférieure à un seuil : on autorise la charge. Lorsqu'elle est supérieure à un autre seuil, on autorise la décharge.
Pour le fonctionnement un peu plus détaillé :
- PV_Cell représente le panneau solaire.
- D1 est une diode anti-retour : elle évite de décharger la batterie dans le panneau la nuit ou au passage d'un nuage, ni le panneau ni la batterie n'apprécierait. N'importe quelle didoe tenant le courant fourni par le panneau et la tension de la batterie pleinement chargée conviendrait, mais autant optimiser le rendement et choisir une diode Schottky, largement surdimensionnée côté courant.
- M1 et M2 sont les interrupteurs autorisant ou non la charge/décharge. Ils doivent tenir une tension supérieure à la tension à vide maximale du panneau.
- Les résistances R1 et R7 permettent d'assurer que les transistors seront bein bloqués quand ils devront l'être.
- R2, R3, U3, U2, D2 & D3 créent les deux tensions de références seuils, compensés en température. D2 et D3 ont une tension de seuil approximativement connue (~0,7V) qui dépend de la température, elles apportent donc le coefficient de température idoine. U2 est stable en température et présente une tension de seuil de 2,50V. RV1 va permettre de récupérer une tension de 1,85-0,005*(25-T) volts, avec T la température en °C. C'est cette tension qui sert de seuil : "fin de charge". RV2 va permettre de récupérer une tension de 1,5V, avec un coeff de température d'environ -1,7mV/K. C'est cette tension qui sert de seuil de décharge. R3 alimente en courant l'ensemble.
- R6 & R9 apportent un peu d'hystérésis aux comparateurs de manière à ce qu'ils n'oscillent pas trop lors des passages près des seuils.
- Tous les condensateurs servent au découplage.

Notes de réalisation :
- Préférer des résistances à 1%, surtout pour R4 & R5.
- Avec un panneau solaire de 15W et une charge de 10W, prévoir une batterie d'au moins 7,5Ah.
- n'importe quel comparateur à sortie à collecteur ouvert convient, par exemple LM393, LM311...

Nota :
- prévoir une diode de roue-libre si la charge est inductive.
- rien n’empêche la charge de recharger la batterie si elle en a la possibilité : M2 contient une diode interne.
- le schéma est un peu complexe à cause des coeff de température pas facile à générer... Une CTN aurait aussi pu faire l'affaire.
- Les diodes D2 et D3 devraient être en contact thermique avec la batterie.

[Antoane]

Réglages :
- Méthode rapide : On suppose que R4 et R5 sont parfaites (et parfaitement calculées ) et qu'on travaille à 25°C. Alimenter le montage sous 10 à 15V, puis régler RV1 de manière à lire 1,85V sur son curseur. Régler RV2 de manière à lire 1,5V sur son curseur.

- Méthode lente pour qui veut jouer du multimètre :
Mesurer la température ambiante, on la note T (en °C).
Mesurer le rapport des résistances R5/(R4+R5). Deux méthodes : à l'ohmmètre avant de souder, ou en alimentant le montage sous une tension V1 et en mesurant la tension V2 aux bornes de R5 ; alors : R5/(R4+R5)=V1/V2.
Régler RV1 de manière à lire sur son curseur une tension égale à : 13,6*R5/(R4+R5)-0,005*(T-25)
Régler RV2 de manière à lire sur son curseur une tension de 11*R5/(R4+R5)-0,0003*(T-25)


PS : dans le post précédent, lire :
R2, R3, U3, U2, D2 & D3 créent les deux tensions de références seuils, compensés en température. D2 et D3 ont une tension de seuil approximativement connue (~0,7V) qui dépend de la température, elles apportent donc le coefficient de température idoine. U2 est stable en température et présente une tension de seuil de 2,50V. RV1 va permettre de récupérer une tension de 1,85+0,005*(25-T) volts, avec T la température en °C. C'est cette tension qui sert de seuil : "fin de charge". RV2 va permettre de récupérer une tension de 1,5V, avec un coeff de température d'environ -1,7mV/K. C'est cette tension qui sert de seuil de décharge. R3 alimente en courant l'ensemble.
P3S : Bien sûr n'hésitez pas si vous voyez des erreurs ou avez des remarques !
P²S : la méthode 2, c'est surtout pour jouer du multimètre et faire chauffer mon neurone arrière droit qui n'a pas tellement tourné dernièrement.
P4S : noter que le P3S précède le P²S.

[Antoane]

C'est encore moi !
En PJ un schéma simplifié, sans compensation en température.

Le principe est le même.
Il n'y a aucun réglage à effectuer.
Préférer des résistances de 1% pour R2 à R4.