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Régulateur solaire



  1. #1
    Piezo

    Régulateur solaire

    Bonjour a tous,

    Je réalise un système de fontaine pour terrarium extérieur.
    J'ai déjà bidouillé toute la partie d'asservissement du niveau d'eau et de commande de la pompe.

    Cependant, je bute sur l'alimentation de la pompe. En effet je souhaite utiliser un panneau solaire couplé à une batterie au plomb de 9V, mais je n'ai aucune connaissance en photovoltaïque et encore moins en batterie au plomb.

    C'est un panneau solaire de récupération, donc je n'ai pas connaissances de ses caractéristique. A vide il présente une tension de 20V et court-circuité il produit 1,2A. Je crois qu'il est composé de 36 cellules en séries.

    Je ne sais vraiment pas comment m'y prendre :

    Comment réguler la charge de la batterie ?
    - Détecter si la batterie a besoin d'être chargé ?
    - ou charger en permanence avec une tension fixé à la tension de la batterie chargé. (Donc avec une charge très lente des derniers %, je supose)

    J'imagine qu'il nécessaire de hacher la tension du panneau solaire
    - Faut-il envoyer les impulsions directement à la batterie ?
    - ou les redimensionner avec une self comme dans les alimentations à découpage ?

    Je ne cherche pas a optimiser le rendement, vu que mon panneau solaire est sur-dimensionné pour ma pompe. Par contre je voudrais tenter de finir le tout pour la semaine prochaine, donc une solution simple est la bienvenue.

    Merci.

    -----


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  3. #2
    katmai

    Re : Régulateur solaire

    Salut,
    Voila de la doc sur les accus : ici
    Il y a pas mal d'explication sur les différents types de charge et il y a aussi quelques circuits de chargeur. Ca devrait pouvoir t'aider.
    A++

  4. #3
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    Bonjour a tous,

    Je réalise un système de fontaine pour terrarium extérieur.
    J'ai déjà bidouillé toute la partie d'asservissement du niveau d'eau et de commande de la pompe.

    Cependant, je bute sur l'alimentation de la pompe. En effet je souhaite utiliser un panneau solaire couplé à une batterie au plomb de 9V, mais je n'ai aucune connaissance en photovoltaïque et encore moins en batterie au plomb.

    C'est un panneau solaire de récupération, donc je n'ai pas connaissances de ses caractéristique. A vide il présente une tension de 20V et court-circuité il produit 1,2A. Je crois qu'il est composé de 36 cellules en séries.
    C'est à priori un module de 20 à 40 watts alors (je sais pas sous que irradiance solaire tu à pu mesurer ta tension à vide, et le courant de court-circuit mais déjà c'est la bonne démarche ).

    La tension à vide correspond bien au nombres de cellules en serie si tu as eu 20 volts c'est que sa tension idéale de fonctionnement est de l'ordre de 16,5 18,5 volts. S'il est employé à 9 volt ce n'est pas génant il s'adaptera c'est un générateur de courant pas de tension, par contre attends toi a ne pas avoir le maximal de rendement (-15% mini, je dira à la louche -20 sans avoir plus d'infos... soit 15 à 32 Watt crètes (à la louche encore une fois).

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    Je ne sais vraiment pas comment m'y prendre :

    Comment réguler la charge de la batterie ?
    - Détecter si la batterie a besoin d'être chargé ?
    - ou charger en permanence avec une tension fixé à la tension de la batterie chargé. (Donc avec une charge très lente des derniers %, je supose)
    Pour une 9 volts dans les 8,7 volts elle sera vraiment déja biens déchargé, on évite d'y arriver, seuil haut environ 10, voir 10,2 volts (encore une fois c'est généraliste j'ai pas les infos de la batterie en question).

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    J'imagine qu'il nécessaire de hacher la tension du panneau solaire
    - Faut-il envoyer les impulsions directement à la batterie ?
    - ou les redimensionner avec une self comme dans les alimentations à découpage ?
    Pas nécessairement, hacher quoi ?, c'est une fontaine c'est très critique comme fonctionnement. Tu peux entrevoir deux modes de régulations très simples et peu couteux:

    la régulation "à fenetre" => en dessous de 9 volts tu permute un relai qui connecte en direct module et batterie, arrivé a 10 volts ou un tout petit peu plus tu ouvres le relai et arrete la charge, eventuellement tu laisse courrir en parralèle un léger courant pour compenser le courant de fuite et tout va bien. (pour savoir quel courant et vraiment te donner les tensions seuil de te "fenetre" faudrai que je sache de quelle batterie exactement tu parles, c'est un ordre d'idée....

    la régulation à shunt : un régulateur shunt monté sur radiateur suffisamment dissipant te maintiens une tension de 9,8 volts voir un peu plus sans trop. De là ta batterie ton regulateur monté en parrallèle et ton module restent connectés en permanance.

    A ne pas oublier : Diode à la sortie du module, une diode en serie empéchant au courant de s'inverser (faudrai pas décharger la batterie dans le module quand y'a pas soleil ....)
    Diode anti parallèle si tu avais un asemblage de module mais c'est a priori pas le cas (empèche aux modules ensoilellés de se décharger dans ceux à l'ombre et protègent les modules).

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    Je ne cherche pas a optimiser le rendement, vu que mon panneau solaire est sur-dimensionné pour ma pompe. Par contre je voudrais tenter de finir le tout pour la semaine prochaine, donc une solution simple est la bienvenue.

    Merci.
    Je m'en doute, sans avoir vu le module, en sachant que la pompe est de 9 volts, y'a mauvais emploi du module (on s'en fiche c'est de la récup), il m'as l'air un peu puissant mais je connais pas la capacité de la batterie donc là je peux pas trop t'en dire plus (elle peux servir de tampon). La solution à relai est simple et conviendrai parfaitement si ta batterie est de capacité suffisante, tu obtiendrai une autonomie optimisée.

    Si par contre elle est de capacité trop faible pour supporter un courant de charge qui pourrai etre fourni par le capteur un peu trop puissant faut envisager plutot régulateur shunt (charge en tension limitée). Mais là encore faut voir ce que peux supporter le shunt si ton module vraiment trop puissant par rapport au reste du sytème te produira en plein été... le régulateur risque d'avoir des watts à dissiper ....

    Calembourg foireux : Au pire le dissipateur du shunt trempe dans l'eau, ça le protège et t'as de l'eau chaude dans la fontaine

    Faut que je retrouve le schéma de mon régulateur "fenetre/relai" et je te scan et post si t'as besoin.

    Régulateur shunt ça c'est très classique, il se trouve branché en parralèlle du module, t'en trouvera partout reste à determiner sa puissance à dissiper ....

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

  5. #4
    Piezo

    Re : Régulateur solaire

    Tout d'abord, merci pour ces réponses.

    Eh bien vu que mon panneau solaire est un générateur de courant, les choses sont bien plus simple ! J'imaginais déjà l'usine à gaz a base d'alim à découpage pour adapter la tension...


    Donc si j'ai bien compris, j'ai deux solution :
    - Soit je régule a la tension de floating à l'aide d'un régulateur de type shunt, avec éventuellement un limiteur en courant (mais ma batterie de 130A/h va encaisser sans trop de problème 1 à 2A fournis par le panneau)

    - Autrement, je charge uniquement quand il y en a besoin, avec deux comparateur en fenêtre. En charge la tension du panneau solaire s'aligne sur celle de la batterie, c'est bien cela ?

    J'ai trouvé un schéma de comparateur à fenêtre qui utilise les deux comparateurs et la bascule RS d'un NE555 recalibré avec une zener sur la broche control voltage. (Voir le schema joint)

    Merci encore.
    Images attachées Images attachées

  6. #5
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    Slt,
    le comparateur à hystérésis (ou le régulateur shunt) va arrêter la charge à 9V (si ta batterie a 4 éléments de 2V)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Piezo

    Re : Régulateur solaire

    le comparateur à hystérésis (ou le régulateur shunt) va arrêter la charge à 9V (si ta batterie a 4 éléments de 2V)
    Oui oui, j'avais bien bien compris.

    Par contre il y a quelque chose que je ne comprend pas avec le régulateur shunt : imaginons que la batterie soit pleinement chargé, plus aucun courant n'est absorbé. Donc c'est le régulateur shunt qui se prend toute la puissance du module dans la tronche ?!
    Donc pourquoi ne pas tout simplement le placer en série avec le module, comme on le fait avec les régulateur du type 78XX ? Le système dissipe alors la différence de tenssion * le courant de charge.

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  10. #7
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    oui,
    je pense que çà pourrait marcher...

  11. #8
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    Tout d'abord, merci pour ces réponses.

    Eh bien vu que mon panneau solaire est un générateur de courant, les choses sont bien plus simple ! J'imaginais déjà l'usine à gaz a base d'alim à découpage pour adapter la tension...


    Donc si j'ai bien compris, j'ai deux solution :
    - Soit je régule a la tension de floating à l'aide d'un régulateur de type shunt, avec éventuellement un limiteur en courant (mais ma batterie de 130A/h va encaisser sans trop de problème 1 à 2A fournis par le panneau)
    Ouii lool je crois bien, telement l'habitude des personnes qui me mettent des batteries de 2Ah que j'ai été prudent dans mes explications 130Ah tu peux envoyer ! Ton module lui fera pas de mal . Maintenant c'est je dirai ta batterie qui est trop "grosse"
    M'enfin c'est toujours mieux que l'inverse ...

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    - Autrement, je charge uniquement quand il y en a besoin, avec deux comparateur en fenêtre. En charge la tension du panneau solaire s'aligne sur celle de la batterie, c'est bien cela ?
    Ben dans ton cas je dirai que t'as pas besoin de t'embarasser de de fenetres :
    1°) tu regule ta charge tension haute avec un relai (tension batterie inférieure à 13,5 par exemple tu couple batterie/module). au desus relai ouvert. (n'oublie pas la diode série, ou les diodes suivant ce que tu trouve t'as de la marge en tension tu peux te permettre des assemblages de 2,3 diodes s'il le faut, regarde tes courants tu saura si une suffit ou pas)

    2°) en dessous de 12 V tu sépare ta charge de la batterie (coupure manque de tension), c'est une fontaine c'est pas critique comme fonctionnement, ça s'arrete tant pis.

    en gros t'as deux fois le même truc un coupe haut => arret charge par module
    l'autre coupe bas => arret décharge (protection batterie )

    Là t'as un système très réactif, simple.

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    J'ai trouvé un schéma de comparateur à fenêtre qui utilise les deux comparateurs et la bascule RS d'un NE555 recalibré avec une zener sur la broche control voltage. (Voir le schema joint)
    Merci encore.

    Pour l'électronique, actionner un relai suivant un seui de tension, y'a pond diviseur de tension + portes en bascules => transitor => relai

    AOP en comparateur => transistor => relai

    et le schéma plus sophistiqué que tu as toi même donné ....

    M'enfin vu ta batterie et ton module seuil haut je coupe la charge par le module et seuil bas je coupe la consomation de la pompe suffit amplement.

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

  12. #9
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Re

    Citation Envoyé par Piezo Voir le message
    Oui oui j'avais bien bien compris.

    Par contre il y a quelque chose que je ne comprend pas avec le régulateur shunt : imaginons que la batterie soit pleinement chargé, plus aucun courant n'est absorbé. Donc c'est le régulateur shunt qui se prend toute la puissance du module dans la tronche ?!
    Donc pourquoi ne pas tout simplement le placer en série avec le module, comme on le fait avec les régulateur du type 78XX ? Le système dissipe alors la différence de tenssion * le courant de charge.
    oui t'as tout compris il "shunt" la charge au delà d'une tension, donc oui " il se prends tout dans la guelle!" je confirme (voir mon post en te disant attention au dissipateur !).

    Pourquoi pas le 78xx à la place ? ben fait la différence entre la tension d'alim et la tension de sortie quand la batterie est chargée ..... 21 au module 13,7 à la batterie, .... ton 78xx il dissipe combien ???? .....

    (Rien ne se perd tout se transforme....).

    en outre ton 78xx te fourni une tension régulée.... c'est pas l'idéal vu que tu as une batterie en charge qui va te demander un fort courant si elle est vide et n'ateindra pas sa pleine charge si tu ne dépasse pas sa tension nominale de 1 volt au moins pour la charger (entre 1,5 et 2 il faut suivant Rinterne).

    D'où => Shunt : on ne dévie que le surplus !

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

  13. #10
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Complément c'est pas clair pour les 78xx...

    Si la baterie est vraiment basse (11,6) , et que ton module est en plein soleil bien fort, ton 78xx va délivrer près de 2 ampères continus, voir datasheet il es pas fait pour ça 1 A conseillé, 1,5 en pointes ponctuelles, sous bon refroidissement .....

    d'autre part a limiter la tension t'aura pas la pleine charge : 13,6 , 13,8 mini en charge pour une 12 volts (plus généralement 15% de tension de la tension nominale d'une batterie).

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

  14. #11
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    son panneau fourni 1,2A max, pourquoi pas un bon régulateur de tension ?

  15. #12
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Bonjour,

    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    son panneau fourni 1,2A max, pourquoi pas un bon régulateur de tension ?
    Ha bon ? t'as lue la doc du module toi ? T'as de la chance Tu sais où il habites aussi le monsieur ?

    1,2A c'est le courant de court-circuit, et à quel ensoleillent ?? Vu que la tension à vide est trop basse par rapport au module l'ensoleillement ne devais pas être delui du mois d'aout ....

    Tu me fait le schèma de ton régulateur de tension Gcortex ?

    Tu m'expliquera aussi la différence entre un régulateur shunt et un réguateur de tension pour du photovoltaïque

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

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  17. #13
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    le monsieur a dit 20V 1,2A
    même si çà monte a 2A au mois d'août,
    un régulateur négatif avec un l'entrée sur la base d'un npn et le collecteur sur la sortie

    le monsieur a eu une brillante idée, le régulateur de tension ne va dissiper que la différence de tension

    si la tension est inférieure, il sera conducteur et ne cramera pas
    si la tension est supérieure, il sera bloqué

  18. #14
    Alex82

    Re : Régulateur solaire

    Re lol

    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    le monsieur a dit 20V 1,2A
    même si çà monte a 2A au mois d'août,
    un régulateur négatif avec un l'entrée sur la base d'un npn et le collecteur sur la sortie

    le monsieur a eu une brillante idée, le régulateur de tension ne va dissiper que la différence de tension

    si la tension est inférieure, il sera conducteur et ne cramera pas
    si la tension est supérieure, il sera bloqué
    Oui le shunt ne dissipe pas plus que la différence non plus ! Où est la différence? ...

    Et pour la dissipation c'est ce que je suggèrais => relai plus de souci le module est séparé pour une tension seuil haut atteinte : bilan plus rien à dissiper !

    Un pont diviseur , une bacule , etc .... j'ai expliqué dans mes posts précedents je recommence pas ...

    M'enfin bref les deux n'ont ni tord ni raison, faut juste choisir sa technologie avec ce qu'on à sous la main ... pour gérer la charge, ou la décharge excessive.

    Cordialement.
    Ce qui se conçoit clairement s’ennonce clairement

  19. #15
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    un relais c'est bien aussi (avec un hystérésis)
    mais un régulateur shunt dissiperait 13V5 x 1,2A (avec une batterie 12V)
    contre 5-6V pour un régulateur série


  20. #16
    vincent66

    Re : Régulateur solaire

    Pour un régulateur de charge par photovoltaïque, on branche habituellement le panneau à la batterie à travers une diode antiretour (Schottky ). On place un MOSFETN entre le plus du panneau, avant la diode, et la masse et on court-circuite ce MOSFET une foi les conditions de pleine charge atteintes, ceci pour éviter une surcharge et une surchauffe destructives de la batterie.
    MAXIM entre autres fabrique de très bons circuits intégrés pour le contrôle de la charge d'une batterie.
    L'utilisation d'un régulateur à découpage est très pratique pour la réalisation d'un MPPT (Max Power Point Trecker) pour optimiser le rendement...

    Vincent

  21. #17
    chatelot16

    Re : Régulateur solaire

    pour les panneau solaire et les batteries on prefere en general le regulateur shunt car quand le soleil est faible la chute de tension du regulateur serie va limiter la charge : avec le regulateur shunt il n'y a pas de perte de tension : la perte de puissance quand le soleil est maximum n'a pas d'importance tant qu'il n'y a pas de compteur sur le soleil

  22. #18
    gcortex

    Re : Régulateur solaire

    non
    la tension d'un panneau est quasiment indépendante du soleil

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