question sur les panneaux solaires

[invite7cecc1c1]

bonsoir,
je suis aeromodeliste,
mon projet serait de faire un planeur solaire , donc je voudrait mettre des panneaux solaires en series pour augmenté la tension , que je mettrait en parrallèle , sur un accu pour le recharger qui lui même enverra le courrant à l'electronique.

voici les panneaux que je prendrais surement : http://www.lemo-solar.de/default_1.htm

tout dabord, voici les caractéristique :
tension nominale : 0,5v
tension à vide: 0.6v

courant nominal: 320mah
courant de cours circuit: 350mah

mais j'ai quelque interrogation :
si je veut 4,2v en sortit du panneaux , il faut que je prenne 9 panneaux en series, qui me ferons 4.5v , mais comment je pourrait abaissé cet tention?

est ce que la tention varie en fonction de l'ensoleillement ou il ni a que l'intensité qui varie?elle varie de beaucoup? j'ai vue qu'elle variait en fonction de se qu'on lui tirait dessus , la charge d'un accu de 450 mah, ça tire beaucoup? sinon, quel tension prendre?

si mon accu est plein, est ce que le courant vas plutôt allé directement dans l'electronique? sinon, comment pourrais-je coupé la charge?

pour charger un accu, on le charge à ça tention nominale ou maximale? maximale, non?

ça fait beaucoup de question d'un coup mais si vous pouvez repondre à une de ces questions, ça m'aiderais vraiment beaucoup
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[PA5CAL]

Bonsoir

courant nominal: 320mah
courant de cours circuit: 350mah

Attention. Les courants s'expriment en A ou en mA. Les mAh correspondent à une charge, comme par exemple la capacité d'une batterie.

si je veut 4,2v en sortit du panneaux , il faut que je prenne 9 panneaux en series, qui me ferons 4.5v , mais comment je pourrait abaissé cet tention?

La tension s'abaissera d'elle-même. Dans la zone de fonctionnement normalement utilisée, une cellule photovoltaïque se comporte comme un générateur de courant. Ce courant est fonction de l'éclairement du soleil reçu.

Les courants indiqués par le constructeur (nominal 320 mA ; court-circuit 350 mA) correspondent généralement à un éclairement de 1000 W/m² (i.e. plein soleil).

Le courant s'effondre lorsque la tension devient trop importante. La tension maximale (≈0,6V) dépend essentiellement de la température, mais devient également plus faible lorsque l'éclairement est très faible.

La tension nominale (0,5V) est fixée par le constructeur de sorte qu'elle reste inférieure à la tension maximale même lorsque la température de la cellule photovoltaïque augmente sous l'effet du soleil.

la charge d'un accu de 450 mah, ça tire beaucoup? sinon, quel tension prendre?

Une batterie Li-ion est généralement chargée sous un courant compris entre C/2 et C (soit entre 225 mA et 450 mA). Quand la tension atteint la valeur maximale (4,2V), le courant de charge doit être réduit de sorte à ne pas dépasser cette tension. La charge est terminée lorsque le courant passe en dessous du seuil de 0,03C (13,5 mA). Il est alors impératif de couper la charge, car les batteries au lithium ne supportent absolument pas la surcharge.

Voici la tension et le courant d'une batterie au lithium lors d'un cycle de charge standard:

La batterie pouvant se décharger au travers des cellules photovoltaïques qui sont insuffisamment éclairées, il est nécessaire d'ajouter un dispositif anti-retour en série entre les deux. On utilise généralement une diode, dont on doit prendre en compte la tension directe dans le calcul de la tension nominale du panneau solaire.

Dans le cas présent, il faudrait donc au minimum soit utiliser 10 cellules (U_nom=5V) avec une diode courante (V_d≈0,7V), soit rester sur 9 cellules (U_nom=4,5V) mais utiliser une diode à faible tension directe, telle qu'une diode Schottky 1N5817 par exemple (V_d≈0,3V).

Si le circuit de charge nécessite une marge de tension supplémentaire, il sera peut-être nécessaire d'utiliser à la fois 10 cellules (ou plus) et une diode Schottky.

pour charger un accu, on le charge à ça tention nominale ou maximale?

C'est l'état de la batterie qui fixe la tension. La seule partie contrôlable par l'utilisateur est le courant de charge et de décharge.

si mon accu est plein, est ce que le courant vas plutôt allé directement dans l'electronique? sinon, comment pourrais-je coupé la charge?

S'il ne semble pas nécessaire dans le cas présent de limiter le courant durant la première phase de charge, il faudra en revanche prévoir un dispositif pour:
1- limiter la tension aux bornes de la batterie,
2- couper la charge une fois celle-ci totalement rechargée.

Concernant le premier point, un simple régulateur shunt règle le problème, et permet naturellement au courant du panneau non consommé par la batterie d'alimenter les circuits utilisateurs situés en aval.

Le second point est en revanche problématique, puisque la coupure de l'alimentation de la batterie par le panneau sans arrêter d'alimenter les circuits utilisateurs requiert un schéma relativement plus complexe, et qui dépend des caractéristiques de ces derniers...

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[invite7cecc1c1]

merci beaucoup pour ce retour constructif.

donc, si je résume , pour une utilisation "normale" , la tension varie en fonction de la température (plus il fait chaud, plus la tention diminue). et un petit peu en fonction de l'eclairage.

les panneaux seront sur les ailes du planeur donc,à mon avis il y aurra auccun problème de chauffe.

et l'intensité varie en fonction de l'éclairage reçu.

je voudrais voir si j'ai bien compris:

La tension s'abaissera d'elle-même. Dans la zone de fonctionnement normalement utilisée, une cellule photovoltaïque se comporte comme un générateur de courant

donc si je met 9 panneaux en series, ça me fera 4,5v , je met une diode Schottky 1N5817 (Vd≈0,3V), ça me fait 4,2v nominale.
la tension nominale est toujours en dessous de la tention maximale .

mais si j'ai bien compris ta citation , le courrant s'adapte a se qu'on lui demande jusqu'à la tention nominale donc les 4,2v seront toujours constant avec n'importe quelle eclairage du moment que le panneaux seront branché à la batterie avec une diode anti retour et une diode 0,3v.

et vue que C'est l'état de la batterie qui fixe la tension , je lui met 4,2v et il fait tout tout seule.

faut un circuit très complexe pour coupé une charge?

en tout cas merci bcp ,pour tout ce que tu as fait pour m'aider

[PA5CAL]

je lui met 4,2v et il fait tout tout seule.

Ça c'est vrai durant la première phase de la charge, quand le tension de la batterie est encore au-dessous de 4,2V.

Dès que la tension atteint 4,2V, il faut impérativement limiter le courant absorbé par la batterie, sinon la tension va passer au-dessus 4,2V (ce qui est encore possible avec le panneau à 4,5V "nominal" et la diode de 0,3V) et va endommager cette dernière. C'est la raison pour laquelle j'ai cité le régulateur shunt, qui peut réaliser cette limitation en se contentant de gaspiller le surplus de courant.

faut un circuit très complexe pour coupé une charge?

Ça dépend des contraintes qu'on se fixe. Les façons les plus simples de couper la charge ne sont malheureusement pas les meilleures pour ton application, car elles impliquent soit de couper l'alimentation du panneau, soit de s'astreindre à n'alimenter les circuits utilisateurs que sous une tension plus réduite. Des solutions plus complexes n'ont pas ces défauts, mais alors la faible tension disponible (<5V) pose quelques problèmes de réalisation avec des composants courants si l'on souhaite conserver un bon rendement dans le système.

Il faudrait un cahier des charges plus précis pour répondre à cette question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7cecc1c1]

daccord, j'ai compris l'interret du régulateur shunt.

finalement, si je décide de ne pas recharger l'accu, mais d'alimenté directement l'electronique avec les panneaux solaires. parce que, des charge, décharge sur un accu li-ion ou li-po à tout instant , ça doit pas mal les fatigué , surtout qu'il sont réputé instable. j'aimerais pas qu'il prenne feu dans le planeur...

donc, si je met un panneaux solaire avec une diode anti retour, une diode Schottky 0,3v et un regulateur shunt directement dans l'electronique, auccun problème...

enfin...si , j'aimerais pas perdre le controle du planeur à chaque fois qu'un nuage passe devant le soleil...

donc, j'ai vue ce petit module : http://www.weymuller.fr/index.php?na...ic&artid=24748

je met les panneaux solaire en accu 1 , une batterie de secours en accu 2 , et dés que le temps s'assombrie, il bascule sur l'accu de secours , mais je ne sais pas si il va rebasculer sur les panneaux solaires quand le soleil sera revenu...

car ce dispositif est normalement conçu pour 2 accu, quand il y en a un qui à plus de jus, il bascule sur l'autre, mais il n'est pas sencé savoir que l'accu 1 se rechargera...

j'arrive pas à lire le fichier pdf , si quelqu'un voudrais copier collé le contenu du fichier , ici ,ou simplement mettre les information importante ça serais super sympa.

sinon, vous pensé que ça marchera ?

[PA5CAL]

Je pense que la présence d'une batterie serait tout de même une sécurité pour ne pas perdre le contrôle du planeur.

Cela dit, si cela mène à trop de complications, on peut aussi se passer de recharger la batterie en vol, et se contenter de le faire au sol avec un chargeur adapté et indépendant.

Il suffit de brancher la batterie en série avec une diode anti-retour sur les circuits du planeur. Ainsi le panneau solaire alimentera ces derniers normalement, et la batterie ne prendra le relais que lorsque l'éclairement du panneau sera insuffisant.

[PA5CAL]

Pour le module, il y a 7 pages d'informations et de tableaux. Ça fait vraiment beaucoup.

Quoi qu'il en soit, on ne sait pas vraiment en quoi consiste le circuit, mais il semble a priori destiné à un usage avec deux batteries, et non un panneau solaire et une batterie.

[PA5CAL]

Après une analyse un peu plus poussée du document, il semble que le module ne contienne en fait que deux diodes Schottky (ou équivalent) présentant les caractéristiques suivantes :

Module D-BIC :
- V_d = 0,24 V @ I_d = 1 A
- V_d = 0,33 V @ I_d = 3 A
- V_d = 0,43 V @ I_d = 6 A
- I_dMax = 12 A

Module M-BIC :
- V_d = 0,23 V @ I_d = 1 A
- V_d = 0,32 V @ I_d = 3 A
- V_d = 0,42 V @ I_d = 6 A
- I_dMax = 20 A

[invite7cecc1c1]

Il suffit de brancher la batterie en série avec une diode anti-retour sur les circuits du planeur. Ainsi le panneau solaire alimentera ces derniers normalement, et la batterie ne prendra le relais que lorsque l'éclairement du panneau sera insuffisant.

je ne suis pas vraiment sur de ça, car,

lorsque l'on met 2 générateur ou 2 accu, en series, on aditionne les tensions. non?

et...si l'on met une diode anti retour, la battrerie ne pourra pas distribué le courant
car il ne pourra pas traversé le panneaux

voilà comment je vois le montage:
_________________ panneaux solaire_______
:______________________________ _______:
diode anti retour ________________________::::::::electronique :______________________________ _______:
:______________________________ _______:
:______batterie_______________ __________:

[PA5CAL]

On ne doit pas mettre le panneau et la batterie en série. Cela n'aurait pas de sens. Le montage devrait être :

   diode anti-retour
 +--------[>|-------------------+--------+
 |            diode anti-retour |        |
 |            +-------[>|-------+        |
_|_           |                         +++
_-_ panneau   |                         | | 
_-_ solaire  _|_               circuits | |                      
 -            -  batterie               | |
 |            |                         +++
 |            |                          |
 |            |                          |
 +------------+--------------------------+

Je n'ai pas représenté l'éventuel régulateur qui serait nécessaire pour limiter la tension d'alimentation des circuits à partir du panneau solaire (à déterminer selon les caractéristiques desdits circuits).

[invite7cecc1c1]

ok , merci beaucoup, je vois beaucoup mieux se que tu voulais dire.

mais, il y à un petit truc qui me gène, pourquoi la batterie n'alimenterais pas le circuit lorsque le panneaux solaire distribue suffisament de courrant?
tu me dira surement , justement, c'est parce que le circuit a suffisament de courant venant du panneaux solaire que l'accu n'agit pas , mais pourquoi le panneaux solaire prendrais le dessus? je veut dire, pourquoi , il ne se produirait pas l'inverse :
l'accu fournis assez de courant au circuit , donc le panneaux solaire n'a aucune raison d'agir.

je voudrais bien une petite explication . histoire de ne pas rester dans l'ignorence.

[PA5CAL]

pourquoi la batterie n'alimenterais pas le circuit lorsque le panneaux solaire distribue suffisament de courrant?

Lorsque le panneau fournit le courant aux circuits, la tension produite est supérieure (même très légèrement) à celle de la batterie, et cette dernière ne débite pas.

Lorsque le courant du panneau devient inférieur au courant consommé par les circuits, la tension baisse, et la batterie se met à participer à la production de courant.

[PA5CAL]

Ce comportement est dû au fait que le panneau solaire est un générateur de courant (qui a un courant fixé et qui adapte sa tension à la consommation), et que la batterie est un générateur de tension (qui a une tension fixée et qui adapte son courant à la consommation).

[PA5CAL]

Pour avancer un peu plus dans la conception, il faudrait connaître la tension maximale et la tension minimale admissibles par les circuits du planeur, ainsi que le courant maximum consommé.

[invite7cecc1c1]

alors , là , j'était loin de me douté de cet explication , en tout cas , merci , tu as résolue mon problème de panneaux solaire.
mais, j'ai beau cherché, je ne trouve pas de régulateur shunt.
sinon, en modelisme il y à se qu'on apelle un U-BEC, c'est un régulateur de tension pour l'electronique : http://www.weymuller.fr/index.php?na...ic&artid=23320

ça conviendrais?
est ce qu'un regulateur shunt est plus légé? et est ce que c'est moin chère?

donc, si je met un panneaux solaire 5,5v nominale , il ne pourra pas déscendre en dessous de 5,5v. cette information est vraiment sur ? parce que sinon , autant prendre des panneaux 6v pour avoir une petite marge...

[PA5CAL]

je ne trouve pas de régulateur shunt.

Le régulateur shunt le plus courant est la diode Zener. Il existe également des régulateurs shunt en circuits intégrés (comme le TL431 par exemple), qui sont en quelque sorte de super-diodes Zener, avec des caractéristiques beaucoup plus parfaites (pour de faibles tensions, comme dans le cas présent, les caractéristiques des diodes Zener ne sont pas formidables).

Quand la puissance à dissiper devient assez importante, on adjoint à la diode Zener ou au régulateur shunt intégré un petit circuit extérieur à base de transistor de puissance. C'est ce dernier qui dissipe alors l'essentiel de la puissance à évacuer.

sinon, en modelisme il y à se qu'on apelle un U-BEC, c'est un régulateur de tension pour l'electronique : http://www.weymuller.fr/index.php?na...ic&artid=23320

ça conviendrais?

Cela ressemble fort à un régulateur série, qui ne convient pas vraiment dans le cas présent.

Contrairement à ce circuit, le rôle du régulateur shunt est de dissiper la puissance non utilisée produite par le panneau solaire. Dans le cas où cette puissance ne serait pas utilisée ni évacuée électriquement, la tension du panneau augmenterait jusqu'à ce que le courant s'annule, et la puissance reçue du soleil ne servirait plus qu'à chauffer le panneau. La température de ce dernier, qui est déjà importante en temps normal, augmenterait encore (NB: il n'est pas rare de dépasser les 70°C au soleil), ce qui n'est pas très bon pour la longévité des cellules qu'il contient.

Par ailleurs, sur ce circuit, la présence obligatoire d'une chute de tension entre l'entrée et la sortie pourrait poser quelques problèmes.

Je ne dis pas que cette solution est à exclure totalement, mais qu'il faudrait y regarder à deux fois avant de l'adopter. En l'état, je ne dispose pas d'assez d'informations pour dire quoi que ce soit de plus.

est ce qu'un regulateur shunt est plus légé? et est ce que c'est moin chère?

Le poids serait équivalent. Quant au prix, j'indiquerai seulement qu'en fabriquant l'un ou l'autre des circuits, on paierait déjà moins cher que le prix indiqué sur le catalogue de modélisme.

Après, il faut voir au cas par cas, selon les magasins auprès desquels on se fournit.

donc, si je met un panneaux solaire 5,5v nominale , il ne pourra pas déscendre en dessous de 5,5v. cette information est vraiment sur ? parce que sinon , autant prendre des panneaux 6v pour avoir une petite marge...

Ton intérêt est, je pense, de dimensionner le panneau au plus juste afin de réduire son poids et son prix.

La tension nominale est garantie par le constructeur dans des conditions de température et de ventilation qu'il a fixées (encore faudrait-il accéder à la datasheet complète du produit pour les connaître). Cette valeur sera respectée si les conditions dans lesquelles tu utilises le panneau solaire le sont également.

À la limite, si les conditions sont meilleures (bonne dissipation thermique, bonne ventilation) tu pourrais même te fixer une tension nominale supérieure à celle indiquée, et réduite éventuellement le nombre de cellules nécessaires à ton application.

Quoi qu'il en soit, tu n'as rien à gagner à rajouter des cellules au-delà de ce qui est nécessaire, dont le minimum est fixé par la tension de la batterie ajoutée à la chute de tension de la diode anti-retour (4,2V+0,3V=4,5V).

Si tu devais rajouter de la surface à ton panneau solaire, il vaudrait mieux augmenter son courant nominal sans augmenter sa tension, afin de pouvoir en profiter quand la lumière du soleil est plus faible (quand il y a des nuages, notamment).


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[invite7cecc1c1]

bonsoir ,

je suis de nouveaux sur ce beau projet qui n'a malheureusement pas avancé (faute de temps) .

je redéfinis mon cahier des charges :

je voudrais alimenter l'électronique d'un petit planeur , qui consomme 200 mah en moyenne .
cet electronique accepte une tension de 3 à 6v.

pour dimensionner mon panneaux solaire , il me faudrais quelque info:

j'ai souvent entendue parler des 1000w/m2 d'énergie reçu à la surface de la terre par le soleil .
mais, ce sont des condition optimum , qu'en est il de la moyenne anuel d'energie reçu en france? et en hivers , lorsque le pale soleil est à 19°de l'horizon ?
j'ai souvent lus des kwh/m2/ans, mais cette unité n'est pas adapté à mon application . les w/m2 me parle beaucoup plus.

j'aimerais que mes panneaux soit toujours efficace en ciel dégagé , même en hivers .
et je me demande si un panneaux pouvant débiter 600mah sous 4v ( avec 1000w/m2 à 20°) pourrais débiter 200 mah (150mah grand mini) en hivers. vous pensez que c'est faisable?

le poids étant mon plus grand ennemi , je ne pourrais surement pas me permettre de prendre plus lourd de panneaux ,à moins que je ne diminue la tension , mais après , la tension du panneaux sera inferieur à s'elle de l'accu ce qui posera quelques problèmes.

si je pouvais avoir une réponse au sujet de l'energie solaire qui arriverais en france en hivers , ça débloquerais une très grande partit de mon problème de dimensionnement du panneaux



Nico

[invite7cecc1c1]

quel serai l'interet d'un régulateur shunt ?
je ne veut pas réguler la tension puisque mes panneaux fourniront 4v pour un circuit qui supporte 6v.
étant donné que si la tension du panneaux chute à cause d'une zone ombragé , mon accu prend le relais car il aurra une tension plus haute , un régulateur shunt n'aurrai pas grand interet si je ne charge pas l'accu de secours. je me trompe?

par contre , je me demande s'il faudrait pas un composant capable de dissiper l'energie du panneaux , si le panneaux produit 600 mah et que j'en consomme 200 , le panneaux chauffera pour disciper l'energie produite en trop .non?
le régulateur shunt régule la tension et non l'intensité...

de plus , je me demande s'il faut plus de marge entre la tension du panneaux et s'elle du panneaux .
l'accu est un lipo 3.7 v nominale qui charge jusqu'à 4.2v .
si je prend un panneaux de 4v , l'accu vas surement plus fonctionner que le panneaux , 4.5v de panneaux serait surement mieux, non?
qu'en penser vous?

merci de m'éclairer.
Nico

[invite7cecc1c1]

je ne comprend pas ...
dites moi ce qui ne vas pas , s'il manque des précisions , si ce n'est pas assez claire, si je raconte n'importe quoi ... je suis prèt à tout bien réexpliquer .
dites moi au moin un mot , je vous en prie !
pour que je puisse au moin savoir si je suis seul à voir ce que j'écrit.

il y a quelqu'un? quelqu'un? quelqu'un?

[invite7cecc1c1]

je tiens vraiment à reussir ce projet , dites moi seulement si je me trompe .

Le second point est en revanche problématique, puisque la coupure de l'alimentation de la batterie par le panneau sans arrêter d'alimenter les circuits utilisateurs requiert un schéma relativement plus complexe, et qui dépend des caractéristiques de ces derniers...

et si je met une grosse diode zener 4.2v permettant d'avoir une forte résistance...
si la résistance de la diode lorsque la tension arrivera à 4.2v est plus importante que s'elle du circuit, le courant du panneaux ne vas pas chercher à recharger la batterie mais vas aller directement dans le circuit . non?
ce qui fera comme une coupure de charge.
par contre, trouver une diode zener capable de dissiper au moin 500mah sous 4.5v sera impossible , par contre j'ai vue des diode zener couplé à une résistance , ça pourrais créé une plus grande résistance, non?
en faite, je ne cherche pas à disciper de l'energie mais à forcé le courant à allez dans le circuit.
j'avais fait une expérience comme ça au collège, il y avait une ampoule et une résistance en // sur une pile et la résistance ne chauffait pas parce que le courant prend le chemin le plus facile (là où il y à le moin de résistance).

voilà comment je perçois le montage :

 

   diode anti-retour
 +-[>|----------------+---------+--------+
 |       diode zener  |         |        |
 |            +-[>s|--+         |        |
_|_           +----------[>|----+       +++
_-_ panneau   | diode anti-retour       | | 
_-_ solaire  _|_               circuits | |                      
 -            -  batterie               | |
 |            |                         +++
 |            |                          |
 |            |                          |
 +------------+--------------------------+

vous en penser quoi?