alim solaire : supercondensateur

[invitee3271111]

merci de me donner à coup de main pour ma réflexion, si je dis des conneries, ne pas hésiter à me le dire, cela est toujours constructif de se tromper du moment que l'on comprend son erreur

je dispose donc de 30 supercapacités de 1500F 2.7V,
je pense les raccorder en 2 circuits // de 15 en série.

soit pour la premiere ligne U= 15*2.7=40.5Volts, C=1500/15=100F
W=1/2CU²=>0.5*100*40.5²=82 012.5Joules ou encore 22.78Wh

idem pour la deuxieme ligne.

Bien sure, si mes calculs sont faux merci de me le dire car cela fait 30 ans que j'ai vu cela à l'école et je ne fais pas cela tous les jours depuis.

Mon souci est le raccordement des supercapacités, la surveillance de la tension max à ses bornes, peut elles se faire de façon globale 40V pour les 15 supercapa en série, sachant que si une venait à merdé, ce serait l'ensemble des supercapa qui serait en surtension et dommage pour mon investissement.
ou bien, aux bornes de chacune d'entre elles, dans ce cas, par quel moyens.
donc l'ensemble me donne une réserve de 45.56Wh
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[invitee3271111]

je suis conscient que c'est l'NRJ maximale, il me suffira de l'exploiter au travers d'une alim tension entrée 10-63Vdc ou mieux si je trouve, tension de sortie 12Vdc pour disposer de:
0.5*200*(40-10)²=90 000joules soit 25Wh

[bobflux]

je dispose donc de 30 supercapacités de 1500F 2.7V, je pense les raccorder en 2 circuits // de 15 en série.

Mets les plutôt en parallèle d'abord (2 par 2) puis en série (15 blocs de 2), ça te fera 2 fois moins de surveillance de tension à faire.

Ce ne serait pas les fameuses supercapas de chez Maxwell ? Il me semble qu'ils vendent un module d'équilibrage qui justement surveille qu'aucune capa ne dépasse la tension limite (ce qui est indispensable).

[invitee05a3fcc]

soit pour la premiere ligne U= 15*2.7=40.5Volts, C=1500/15=100F

A la louche ....

Tu as donc une capacité de 2*100=200F chargée à 40V
Pour fournir 100W à ta charge, il faut un courant de 100/40V=2,5A

Donc tu baisses la tension de la capacité de 1V en
Q= C * V = I * T
200 * 1 = 2,5 *T

Donc T= 200/2,5 = 80 secondes
Au bout de 800 secondes , tu es à 30V sur ta capacité
et au bout d'une demi-heure ...aux environs de 20V

J'ai dis "à la louche"... car ta charge doit demander une tension constante et là, je suppose que le courant de décharge est constant. En pratique, avec une alimentation à découpage, plus la tension d'entrée est basse, plus le courant est grand (la puissance est maintenue constante)

Tu peux calculer le temps "T" de fonctionnement ...... et remettre ton projet dans l'armoire

Tu n'as pas fait le calcul ... et bien le voilà !

[bobflux]

> je dispose donc de 30 supercapacités de 1500F 2.7V,

E = 30 * 0.5 * C * U² = 140 kJ = 39 Wh (avec U = 2.5V)

Ceci équivaut à 5 batteries LiIon 18650, pour un prix total de 30 €.

Conclusion : Mets des éclairages à LED avec un convertisseur haut rendement.

Autre façon de voir les choses :

30 capa à 60€ => 1800€ => 360 batteries 18650

Comme une batterie comme ça dure 4 ans, on va utiliser seulement 1/3 du budget maintenant et garder le reste pour renouveler les batteries plus tard.

600€
=> 120 barres de 18650
=> 1 kWh (mais plutôt 0.8 kWh car on va opérer à 80% de la capacité pour doubler la durée de vie des batteries)
=> charge : peut absorber la totalité de la puissance du panneau

600€
=> 10 batteries plomb 12V 40 Ah (au pif)
=> 4.8 kWh
=> charge : peut absorber la totalité de la puissance du panneau

[invite936c567e]

La mise en série de composants utilisés à leur tension limite pose des problèmes particuliers liés à la répartition de la tension globale entre ces composants du fait de la dispersion entre leurs caractéristiques. Une mise en œuvre sans précaution risque d'aboutir à un déséquilibre dans la répartition, et donc à un dépassement de la limite de tension sur au moins l'un des composants. Ceci peut se traduire par des dommages sur les composants surchargés, voire sur l'ensemble des composants par un phénomène de réaction en chaîne.

Pour y remédier, il faut adapter le dimensionnement du circuit ou bien avoir recours à un circuit d'équilibrage.

Sans équilibrage, la tension maximale applicable en sécurité sur 15 capas de 1500F/2,7V en série est de :
• 39,75V pour des capas à ±1%
• 39,02V pour des capas à ±2%
• 36,9V pour des capas à ±5%
• 33,63V pour des capas à ±10%
• 30,64V pour des capas à ±15%
• 27,9V pour des capas à ±20%
Ce qui signifie que pour atteindre 40V, il faudrait plutôt utiliser :
• 16 supercapas à ±1% (U<42,4V)
• 16 supercapas à ±2% (U<41,61V)
• 17 supercapas à ±5% (U<41,79V)
• 18 supercapas à ±10% (U<40,25V)
• 20 supercapas à ±15% (U<40,62V)
• 22 supercapas à ±20% (U<40,5V)


Concernant l'équilibrage, les solutions qui consomment le moins d'énergie sont malheureusement les plus complexes.

Dans le cas présent, je pense qu'il conviendrait de mettre en œuvre un circuit actif de limitation de tension individuel sur chaque supercapa qui ne consomme pas de courant au repos, et qui empêche également les inversions de polarité en fin de décharge.

Celui que bobfuck a indiqué le fait probablement.


Au final, la résolution du problème d'équilibrage va encore réduire la capacité disponible.

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[invitee3271111]

en effets ce sont elles,

tu me confirme donc qu'il faut les surveiller de façon indépendante , t'on idée de les monter en 15 blocs série de 2 me parait donc trés bien, meme si je n'avais pas prévu cela.

à priori, je n'avais pas prévu grand chose de toute manière.

[invitee3271111]

Pour bobfuck:

d'aprés les critères economique que tu me donne, mon choix est donc mauvais.

En tout cas cela me permettra de redecouvrir les quelques regles essentiel sur les condensateur et de m'apercevoir que ce n'est pas si simple . donc d'un point de vue pédagogique c'est pas si mauvais grace a votre aide a tous.

D'un point de vue écologique, les supercapa se traite mieux ou pas que des batteries?

[invitee3271111]

Pour pa5cal,

merci sur ces précisions en fonction des tolérences des supercapa, pour limiter le coût, il faut donc que j'abandonne de l'NRJ.

[invitee3271111]

A tous,

je vais donc me renseigner sur le tarif des modules d'équilibrage et faire un bilan enegétique de mes consommations permanentes et de pointe.

afin de partir sur des bonnes bases.

en tous cas meilleures que celles actuelles.

Avec cependant une information, au cas ou les consommations de pointe soient plus importante que prévu, cela ne serait pas grave, car l'enregistrement vidéo serait déjà réalisé.

[bobflux]

En tout cas cela me permettra de redecouvrir les quelques regles essentiel sur les condensateur et de m'apercevoir que ce n'est pas si simple . donc d'un point de vue pédagogique c'est pas si mauvais grace a votre aide a tous.

Le principe de la supercapa c'est qu'elle peut avoir un nombre de cycles très élevé et absorber une puissance énorme, mais l'énergie stockée par rapport à la taille et au prix est faible. Donc c'est parfait pour de la récupération d'énergie au freinage (puissance énorme) ou à l'opposé, pour une consommation très faible (sauvegarde d'une mémoire)...

Pour du stockage pur, une batterie est plus adaptée.