panneau solaire + DEL

[david32]

Bonjour à tous,

Je souhaite construire une maquette de maison. Cette maquette a pour but de sensibiliser les gens au solaire photovoltaïque. Pour la maquette de la maison je n'ai pas de problème car je suis étudiant en archi mais pour l'électricité c'est autre chose...

Pour l'électricité, je veux qu'un petit panneau photovoltaïque alimente un petit accu. Grâce à un interrupteur, on peut allumer quelques DEL.

J'ai fait quelques petites recherches sur le net et je suis arrivé au schéma suivant :

Lien image supprimé

Tout d'abord, est ce que ce schéma électrique est juste?

J'ai choisi de mettre seulement deux DEL en dérivation pour ne pas avoir une installation trop puissante. J'ai toute fois peur que la lumière produite ne sois pas assez puissante...

J'ai trouvé sur internet ce type de diode:
http://www.conrad.fr/10_led_blanches...103_317104_FAS

Ensuite, ca se complique... Comment choisir les accus... Est ce qu'il faut que la tension soit identique ainsi que l'intensité? De même pour les panneaux solaires, quel tension doivent t ils fournirent?

J'ai trouvé quelques composants qui m'ont l'ai intéressant (avec mon avis de néophyte!)
http://www.conrad.fr/pack_de_4_accus...words&ns_fee=0

http://www.conrad.fr/panneaux_solair...words&ns_fee=0

http://www.conrad.fr/modules_solaire...words&ns_fee=0

J'espère que vous pourrez m'aider pour mon petit montage...

Cordialement
-----

[gcortex]

il manque un régulateur pour limiter la charge des accus

par exemple :
- courant de court-circuit du panneau = capacité des accus / 10
- tension à vide = 2x tension des accus

faut éviter de mettre des leds en parallèle

du boulot en perspective

[david32]

par exemple :
- courant de court-circuit du panneau = capacité des accus / 10
- tension à vide = 2x tension des accus

faut éviter de mettre des leds en parallèle

du boulot en perspective

Je ne comprends les exemples...

Je prends note pour le régulateur de la batterie. Il doit avoir quels caractéristiques?

Pourquoi il faut éviter de mettre des dels en parallèle?

[f6bes]

Bjr David32,
Ton panneau charge la batterie de "jour".
Si tu laisses ton schéma tel que à l'inverse (nuit ou manque de soleil) c'est la batterie qui débite sur le panneau. Faut donc mettre une diode dans le sens "passant" panneau-> batterie de façon que la décharge sur le panneau ne puisse avoir lieu.

Pour tes leds te faut des R en série PAR led de préférence (remarque de gcortex)
Pas interdit de les brancher en PARALLELE. C'est ce qui se fait dans la pratique (une MEME source alimente divers points différents (leds).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[eromain]

j ai pour toi une solution tres simple, tu prend une lampe solaire de jardin (que tu trouve dans les jardineries) et tu la démonte

[david32]

Merci pour vos réponses!

J'ai refais le schéma électrique selon vos recommandations:
Lien image supprimé

J'ai trouvé ce schéma sur internet:
Lien image supprimé

C'est comme ca que vous dites de placer les diodes?

Ensuite comment dimensionner les autres composants en fonction des diodes?

@eromain

Tu as sans doute raison, ce serait plus facile... Mais en faisant tout moi même j'apprends beaucoup plus!

david32,

Merci de respecter les conseils pour poster des images:

http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html

et de présenter à nouveau les documents en question

Pour la modération, Tropique

[Antoane]

Bonjour,
ici : http://forums.futura-sciences.com/el...rie-ledoe.html un schéma possible.
Pour une aussi faible puissance, tu devrais pouvoir faire plus simple, à condition de bien choisir le panneau solaire (pour ne pas griller la batterie) :
Tu utilises des led blanches qui ont une tension de seuil de 3,6V. Il faut donc une tension un peu plus élevée de batterie, disons 4,8V - càd 4 accus Ni-Cd ou Ni-MH en série. Complètement chargée, la batterie ainsi formée fournie donc 4*1,45V~4,8V (1,45V par accus en pleine charge, 1,2V nominaux).
Pour choisir le panneau solaire : il ne faut pas dépasser 4,8V offerts à la batterie pour la maintenir en bon état + 0,3V perdus dans la diode D3, soit un panneau solaire délivrant ~5V à vide.
Quel courant de court-circuit doit pouvoir fournir le panneau ? C'est fonction des accus : I = capacité des accus/10, comme l'indique gcortex.

Calcul de R :
pour 20mA lorsque la batterie est complètement chargée (Ubat=4,8V) :
Uresistance = Ubat-Uled = 4,8-3,6=1,2V
donc R=Uresistance/I=1,2/0,02=60ohm. On prendra 56ohm, valeur normalisée la plus proche.
Au final, ce sont la diode D3 et le panneau lui-même qui font office de régulateur de charge.
Inutile de détailler plus mon schéma, qui reprend ce qui a été dit

Concernant les led en parallèle :
On ne branche jamais de led directement en parallèle (ce que tu as fais dans le schéma post précédant), on peut en revanche câbler des branches Led+résistance en parallèle (cf le schéma du site sonélec, ou le mien).

[Seb.26]

... Bonne année à tous ...

Question (peut-être) stupide : si tu souhaite "juste" montrer le concept du photovoltaïque, pourquoi ne pas tricher un peu, et ne rien brancher réellement derrière le panneau, tu planque une pile 9v dans un coin de ta maquette ... ...

[david32]

Très drôle Seb 26...

Merci infiniment Antoane tu as totalement répondu a mes questions!!!

J'en ai encore juste une... Pourquoi tu fais tes calculs uniquement avec la tension? L'intensité ne rentre t elle pas en compte?

Cordialement et milles merci

[PA5CAL]

Bonsoir

Je ne suis pas trop d'accord avec le dernier schéma.

D'une part il n'est pas possible de prévoir la tension et le courant délivrés pas les cellules solaires, quel que soit le choix du modèle. En effet, pour simplifier, la première dépend de la température et le second de l'ensoleillement (les deux dépendent également de l'autre paramètre dans une moindre mesure). On risque tout à la fois de ne pas charger assez efficacement les batteries ou de les surcharger.

D'autre part l'utilisation de résistances de limitation avec les leds suggère de laisser aux bornes de ces première une tension suffisante pour qu'elles puissent réaliser la fonction qu'on leur confie. Dans le cas présent, la tension aux bornes des batteries peut varier dans des proportions trop grandes (de 5,6V à moins de 4,4V pour des batteries 4,8V au Nickel) pour n'en accorder qu'une fraction de 25% à ces résistances.

Par ailleurs, le montage risque de provoquer une décharge profonde des batteries, ce qui pourrait induire leur dégradation, voire la destruction de l'une d'entre elles par inversion de polarité.

Je pense qu'il faut se résoudre à utiliser un schéma un peu plus complexe, avec un système de limitation et de régulation, même minimaliste.


Sinon, la solution proposée par eromain consistant à récupérer les éléments d'une lampe solaire de jardin (ou autre) me semble assez intéressante. Le circuit qu'il faudrait mettre en oeuvre s'y trouve déjà tout fait et complet. Il n'y aurait plus qu'à le remonter tel quel dans ta maquette.

[Antoane]

Tout d'abord, une rectification : 4*1,45=5.8V et non 4.8V comme j'ai pu l'écrire. Ce qui donne une résistance de 110ohm.

D'une part il n'est pas possible de prévoir la tension et le courant délivrés pas les cellules solaires, quel que soit le choix du modèle. En effet, pour simplifier, la première dépend de la température et le second de l'ensoleillement (les deux dépendent également de l'autre paramètre dans une moindre mesure). On risque tout à la fois de ne pas charger assez efficacement les batteries ou de les surcharger.

En prenant 1,45V par élément, même une légère surcharge ne sera pas catastrophique. On pourra d'ailleurs se dépêcher d'acheter des accus Ni-Cd qui supportent mieux la surcharge que les Ni-MH (si je ne m'abuse).

D'autre part l'utilisation de résistances de limitation avec les leds suggère de laisser aux bornes de ces première une tension suffisante pour qu'elles puissent réaliser la fonction qu'on leur confie. Dans le cas présent, la tension aux bornes des batteries peut varier dans des proportions trop grandes (de 5,6V à moins de 4,4V pour des batteries 4,8V au Nickel) pour n'en accorder qu'une fraction de 25% à ces résistances.

Les 110ohm ont été calculés pour 20mA à charge maximale, on a encore (le terme n'est pas plus subjectif que plus que ) 7mA dans les led, suffisamment pour qu'elles brillent. Ceci dit, il est vrai que l'éclairage dépendra très fortement du niveau de charge, ce qui n'est pas génial.

Par ailleurs, le montage risque de provoquer une décharge profonde des batteries, ce qui pourrait induire leur dégradation, voire la destruction de l'une d'entre elles par inversion de polarité.

C'est du Ni-qqch, donc cela ne nous importe guère ?

Sinon, la solution proposée par eromain consistant à récupérer les éléments d'une lampe solaire de jardin (ou autre) me semble assez intéressante. Le circuit qu'il faudrait mettre en œuvre s'y trouve déjà tout fait et complet. Il n'y aurait plus qu'à le remonter tel quel dans ta maquette.

En PJ le schéma d'une telle borne solaire. J'étais jeune lorsque je l'ai fait, je ne connaissais pas les transistors (donc ceux du schéma sont peu-être à l'envers, j'ai dessiné ça voyant un montre à 3 pattes), les zeners : n'en parlons pas... Bref, on vois que le circuit de charge n'est guère plus évolué que le mien.
Bonne soirée.

[PA5CAL]

En prenant 1,45V par élément, même une légère surcharge ne sera pas catastrophique. On pourra d'ailleurs se dépêcher d'acheter des accus Ni-Cd qui supportent mieux la surcharge que les Ni-MH (si je ne m'abuse).

Le problème, c'est que selon les conditions extérieures, le choix des cellules et le régime d'utilisation des leds, le circuit peut :
- soit surcharger les batteries, et cette surcharge n'a aucune raison d'être légère à la longue
- soit charger insuffisamment les batteries, avec au bout du compte les conséquences d'une décharge profonde
Dans les deux cas, les batteries finiront par être endommagées.

On ne peut raisonnablement espérer de juste milieu entre ces deux situations que si l'on contrôle suffisamment tous les paramètres. En l'absence de régulation électronique, ce contrôle doit passer par une optimisation des composants pour des conditions météo moyennes et un régime d'utilisation précis...

Balancer un schéma sur un forum sans la recette pour parvenir à un fonctionnement correct me paraît assez cavalier .

Les 110ohm ont été calculés pour 20mA à charge maximale, on a encore (le terme n'est pas plus subjectif que plus que ) 7mA dans les led, suffisamment pour qu'elles brillent. Ceci dit, il est vrai que l'éclairage dépendra très fortement du niveau de charge, ce qui n'est pas génial.

Effectivement, prévoir dès le départ que les leds éclaireront 3 fois moins que la normale, ce n'est pas génial (re-)

C'est du Ni-qqch, donc cela ne nous importe guère ?.

Si, justement. Les packs de batteries au Nickel sont sujettes à l'inversion de polarité. Cela arrive lorsque la décharge est trop profonde (en pratique lorsque la tension descend en dessous de 1V par élément, soit en dessous de 4V dans le cas présent). J'ai d'ailleurs tué une batterie d'un pack NiMH quasiment neuf pas plus tard que le mois dernier pour l'avoir trop déchargé.

En PJ le schéma d'une telle borne solaire. J'étais jeune lorsque je l'ai fait, je ne connaissais pas les transistors (donc ceux du schéma sont peu-être à l'envers, j'ai dessiné ça voyant un montre à 3 pattes), les zeners : n'en parlons pas... Bref, on vois que le circuit de charge n'est guère plus évolué que le mien.

En fait, à part la diode anti-retour, il n'y a pas de circuit de charge du tout. Le circuit n'est qu'un interrupteur crépusculaire.

Ce type de circuit présente tous les inconvénients que j'ai indiqués, et les composants (cellule/diode/batterie) doivent été choisis afin de faire un appareil qui fonctionne en s'abîmant au minimum dans des conditions prédéfinies.

Si l'appareil est utilisé dans les conditions prévues, il aura peut-être la chance de durer assez longtemps (au moins jusqu'à la fin de la période de garantie légale). Dans le cas contraire, il risque de devenir rapidement utilisable.

C'est le genre de circuit qu'on trouve malheureusement de plus en plus : vite acheté, vite jeté, vite racheté (re-re-).

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