Alimentation Autonome Ecolo: Cellule Solaire

[invitee196a996]

Bonjour à vous!

Le mauvais temps nous pousse à rester cloîtré dans nos bureaux mais ceci dit c'est bon pour le boulot et voilà...J'ai quelques questions sur un sujet d'étude.

Je travail actuellement sur l'intégration de cellules photovoltaïques dans un thermostat (boitier de contrôle de température de votre chaudière dans votre salon). Et oui je veux qu'il soit autonome et surtout écolo (basée sur les cellules photovoltaïques).

Il y avait déjà eu (en 2006) un topic sur "une télécommande alimentée en photovoltaïque" et certains d'entre vous m'avaient l'air très complet et intéressé dans leurs réponses. Contrairement à l'étudiant qui avait crée le topic, je m'orienterais plutôt vers "Cellule + (super-capa)+ pile rechargeable.
L'optimum serait de supprimé toute pile et rester sur une architecture: Cellule + supercapa. Mais les pic de courant vont il être encaissé?

Qu'en pense vous?

Voici quelques infos supplémentaires pour vous donner une idée de la conso de mon thermostat fonctionnant sur pile:

supply voltage 3,3 V +/-5% soit une capacité de 1200 mAh (2 piles de 600mAh)
=>Conso constante :
Conso en stand by 40 µA
=>Conso Pic :
Conso lors de l'utilisation (je touche les bouton pour jouer avec mon thermostat) 3,5mA
Conso quand la température et la config se fait 3,5mA
Conso de la tranmission Radio vers la chaudière 12mA

Comme vous pouvez le constater 1 seule cellule en direct sur mon module ne peut pas l'alimenter. Il faut donc que je trouve une solution efficace et économe. Il faut qu'il puisse fonctionner de jour comme de nuit. La cellule n'est pas un problème, mes recherches ciblent l'architecture derrière ces cellules?

En attendant vos idées, je poursuis mon étude.

Merci et bonne journée

Gromick
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[mat64]

...mes recherches ciblent l'architecture derrière ces cellules...

puisqu'il s'agit de limiter au max les pertes d'énergie, ce sera des convertisseurs à découpage (il faut voir aussi quelles sont tes contraintes de coût, CEM, encombrement...). Pense aussi à remplacer les diodes "anti retour" par des MOSFET pour gagner au niveau des tension de seuil.

[invitee196a996]

Merci je note.
J'ai très peu de place pour mettre cellule+partie gestion d'alim et le coût doit rester faible vu que je remplace 2 piles 1.5V (même pas 1€ les 2) par contre d'un point de vue CEM les convers a decoup. peuvent gêner? Au passage certains de vous aurez des exemples de convertisseurs à découp. je vais tout de m^me en rechercher sur le forum.

Il est possible également de faire Cellule sur supercapa (pour encaisser les pic de tension) + pile rechargeable par cellule au cas où les supercap sont vides.

En faite je suis dans la phase recherche. Je vais lister le maximum de solutions (même celles les plus folles du genre: cellule direct sur mon module, il faudrait alors un panneau de 3m sur 3) puis je sélectionnerais celle qui répondra et qui collera au max avec mon CDC.

Merci encore...je retourne me casser la tête!! et j'attends vos idées.

Gromick

[Tropique]

Hello

Il faut avant tout faire un bilan complet; et dans ton cas ça se présente plutot mal: rien que la conso de stand by, pendant les heures d'obscurité, disons 10h pour simplifier, représente 10 X 3600 X 0.04 = 1.44 Coulomb. Il faudra un condo capable de restituer cette charge sans que sa tension varie de façon excessive, donc déjà +sieurs farads, et il faut encore ajouter tout le reste. Et même si tu as la capa suffisante, il faut aussi faire le bilan énergie global, ce qui ne me parait pas gagné non plus: avec qques cm² de cellules qui ne seront pas dans un environnement lumineux intense, les pertes diverses, ça va être dur. Il faut en tous cas faire le calcul exact, avec toutes les données avant de se lancer sous peine de déconvenue.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee196a996]

10 X 3600 X 0.04 = 1.44 Coulomb. Il faudra un condo capable de restituer cette charge sans que sa tension varie de façon excessive, donc déjà +sieurs farads,

La relation c bien Farad=Coulomb/Volt
Si j'ai environ 3V et 1.44 Coulomb, logiquement cela me donne 480mF. Is it true?

Avec qques cm² de cellules qui ne seront pas dans un environnement lumineux intense, les pertes diverses, ça va être dur.

J'ai un module qui fonctionne sous 3V : Cellule + 2 super capa en // de 2.2mF + un manager MAS9011 + et un pile lithium rechargeable VL2330 pourtant la cellule fais 3 cm*6cm ce qui est relativement petit. Cependant il est vrai que ce module consomme moins que celui que je veux modifier. Je pense que ce module fonctionne sur la pile lithium avec en cas de pic il pompe sur les 2grosses capa. Et sinon la batterie ce charge quand le process est en stand by.

Merci de ta réponse je prend note et je vais effectuer un bilan assez détaillé des consommations de mon thermostat

Merci
Gromick

[vincent66]

Hello!
La meilleure solution me paraît être d'utiliser un accu tampon et pas de supercap, d'une tension de plus de 8VDC, et un convertisseur à découpage.
Les Ultracap sont prometteurs : 5000 Farads 2.5 VDC max, environ 15000 Joules utilisables...

Vincent

[Tropique]

La relation c bien Farad=Coulomb/Volt
Si j'ai environ 3V et 1.44 Coulomb, logiquement cela me donne 480mF. Is it true?

Oui, mais le problème c'est que ton circuit ne fonctionnera plus si la tension baisse trop en-dessous des 3V nominaux, raison pour laquelle il faut une bonne marge; surtout que là on ne parle que du stand-by.

[invitee196a996]

Et en rajoutant un régul dérriere (genre step up)?

De toute façon il faut forcement un composant de stockage.

Ma cellule à les caractéristiques suivantes(éclairement normale mais pas plein soleil):
6cm *3 cm
topologie Amorphe
Vouvert:4.3V
Ic-c: environ 100µA

Débite sur charge 100K (résistance équivalente de mon module) :
V=3.9V
i=39µA (logik)

On remarquera que le module à besoin, pour fonctionner en standby, de 34.3µA précisémment...ça passe juste pour le mode stand by mais à la moindre présence d'ombre ca chute dure !! Il faut mettre une composant pour stocker.Which one?

Je retourne dans mes recherches.
Merci encore pour votre aide.

[Tropique]

Tu es de toutes façons trop court: rien qu'avec le st-by, tout le courant en mode illuminé est absorbé. Tu n'as aucune réserve à stocker, aucune marge, rien. Il te faut une autre cellule. Quant au step-up, c'est posssible, mais ne t'imagine surtout pas que c'est simple à des niveaux de courant aussi faibles: un convertisseur va encore te bouffer une bonne partie ton précieux courant, rien que pour rester en fonction.
Il vaut mieux viser large, pour la cellule et l'élément de stockage.

[invitee196a996]

Et oui je suis tout à fait d'accord avec toi.
Le problème est que je dois respecter la contrainte pour ce qui est de la tailles de la cellule par contre dérière je peux mettre ce que je veux dans la limite du raisonnable (on reste dans le domaine du portatif). En gros la place que prennent 2 piles AAA est libre.

Je vais explorer la voie de la pile rechargeable en parralèle de supercapa. Au pire je diminue la conso et je limite le temps d'utilisation du thermostat.

Merci
Gromick

[invitee196a996]

Des news? Des idées?

Merci
Gromick

[invitee196a996]

Il est possible de mettre des accu de type NImh. En cas de dmande de jus ...hopopop les suparcap (condo mem back up) fera l'affaire..je vais tester.

Des idées?

Merci

[DAUDET78]

De ce que je peux lire, tu manques d'énergie Ecolo par rapport à la consommation de ton bouzin. Une proposition, dissimule ton thermostat dans un vieux téléphone à manivelle ... et demande à l'utilisateur de faire tourner la dynamo cinq minutes tous les jours.

Un p'tit détail d'utilisation, mon cher. Quand je vais dans ma propriété de Chamonix pour quinze jours de sport d'hiver, j'ai l'habitude de laisser mon appartement des Champs Elysée en position "hors-gel" afin d'éviter un problème à mon retour avec les canalisations. Evidemment, vu l'insécurité des lieux, les volets sont fermés.
Moralité : Si tu veux me vendre ton truc, il faut au moins 15 jours d'autonomie dans le noir complet

[invitee196a996]

Mince je viens juste de jeter mon téléphone à manivelle

Bon je vais faire des test avec des accu et des super cap. La cellule solaire et les supercap fournissent occasionnellement lors des pics; la cellule solaire recharge l'accu le jours. L'accu va alors fournir le nécessaire 40µA tout le temps. Mon test va ce faire sur un accu 600mAh (pour 40µA de conso continue cela nous donne 60j, ça me convient)

Merci a+
Gromick

[Tropique]

Les accus NiMH sont une des pires techno en ce qui concerne l'auto-décharge. Tu peux rajouter 20µA facile à ton bilan si tu en utilises.