Charger batterie LIFEPO4

[inviteed7aa48e]

Bonjour,
je souhaite charger une batterie LIFEPO4 (1 seule cellule de 1.8Ah) à partir d'une cellule photovoltaique, pour une application située à l'extérieur, toute l'année.
Pensez-vous que je puisse utiliser un MCP73123, bien qu'il ne soit pas spécialisé pour les PV mais plutôt pour une alimentation depuis le secteur
U max IN=18v mais 4.15<U fonctionnement<6.5V
http://ww1.microchip.com/downloads/e...doc/22191a.pdf
J'ai 4 cellules solaires:
2 de 5V et 150mA (et 2 de 9V 150mA), dans le cas des 9V, est-ce que cela est incompatible, je ne comprends pas très bien la notion de Umax 18V et "Overvoltage Protection" de 6.15V.
Si j'ai 9V en entrée trop longtemps (une journée, maxi, puisque repos la nuit) est-ce que le MCP73123 serra détruit, ou bien le supportera-t-il?
Merci de votre aide
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[invited3dcf66c]

Salut,
Il te faut un convertisseur de tension entre ton panneau solaire et ton contrôleur de charge. Sinon, dans le cas ou tes panneaux fournissent 9V, ton contrôleur de charge va se mettre en protection et ne chargera pas ta batterie. Autrement dit, ça ne fonctionnera pas dans le cas le plus intéressant.
Après l'idéal reste d'utiliser un contrôleur dédié avec MPPT, c'est un système qui va chercher la puissance disponible maximale dans ton panneau solaire, à tout instant, il sera donc utilisé de manière optimale.

[inviteed7aa48e]

merci pour la réponse.
1- donc, si j'utilise les cellules 5V, celà peux fonctionner (pas idéalement puisque pas de PWM)
2- pour les cellules 9V, donc un convertisseur 9V to 5,5V et celà peux fonctionner (pas idéalement puisque pas de PWM)
Je suppose que si par exemple, la batterie est en début de charge (donc besoin du maximum de puissance en entrée),
si la luminosité est faible, le MCP73123 risque de se mettre en sécurité basse (si la tension d'entrée s'écroule)
Je suppose que c'est à celà que sert le fonctionnement PWM (ou/et MPPT).
Ce qui me tentait dans l'utilisation de ce CI, c'est qu'il est très simple (que qlq composants),
et que l'on trouve des PCB de test à des prix abordables, donc facile à mettre en oeuvre.
(contrairement à la pluspart des PCB de test des autres CI)

3- pour la solution avec PWM, MPPT, j'ai bien trouvé le CI SPV1040, mais, je suis pas certain d'arriver à le mettre en oeuvre,
car il n'y a pas de PCB de test à un coût abordable et il faut aussi calculer l'inductance,etc...
Enfin, il y a beaucoup plus de composants externes à mettre en oeuvre, avec le rique que le montage entre en oscillation, etc....

[inviteed7aa48e]

Bonjour,
J'ai avancé mon projet, je joins un schéma et nomenclature.
Comme je ne suis pas sûr de moi, les remarques que vous ferez seront les bienvenues, quand à mes choix, ou erreurs de principes, etc...

J'ai déjà qlq questions:
Les deux diodes sont elles obligatoires*? (Je crois à cause des diodes inverses des Mosfet...)
Pour démarrer le processus (alimentation du PIC), prévoir un BP de forçage de N2 au +3,3V.
A VOIR*: avec des LIFEPO4, on peux mettre deux cellules directement en parrallèles, (dans ce cas rajouter des panneaux solaires...en //)

Est-il envisageable en utilisant la fonction PWM sur la commande du Mosfet P1, via le Mosfet N1, de réguler la tension de charge de la batterie à 3.6V, et de supprimer le convertisseur DC/DC type CC/CV entre le PV et la batterie (Non représenté sur le schéma joint)?

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

> Je suppose que si par exemple, la batterie est en début de charge (donc besoin du maximum de puissance en entrée),
> si la luminosité est faible, le MCP73123 risque de se mettre en sécurité basse (si la tension d'entrée s'écroule)

oui

Je ne connais pas les détails pour le LIpo. Je te donne le topo pour le LiIon, à toi d'adapter.

Un LiIon se charge à 4.2V dans certaines conditions : limites de courant et de temps. Il faut charger avec un courant maximum bien contrôlé jusqu'à ce que la tension atteigne 4.2V puis stopper. On ne peut reprendre la charge que si la tension descend en-dessous d'un certain seuil, et bien sûr seulement si la température est entre 0 et 60°C.

Par contre, si on charge le LiIon à 4.05V, on n'a plus aucune prise de tête, à part la limitation de courant. On peut charger quand on a de l'énergie disponible, sans limite de temps. C'est comme le float charge sur le plomb ou le NiCd, sans les pertes. L'inconvénient c'est qu'on a que 70% de la capacité au lieu de 100%, l'avantage c'est que l'accu dure 10 ans au lieu de 2.

Le plus simple pour un LiIOn solaire est une cellule solaire 5V ou un peu plus, et :

- option 1, un LDO à 4.05V, précis à 0.5%.
- option 2, cellule solaire directement sur le LiIon (avec une diode) et régulateur shunt 4.05V 0.5% (TL431)

Dans les deux cas, pas de MPPT ni de complications.

Le MPPT extrait le maximum de puissance d'une cellule solaire. C'est intéressant uniquement si le coût du MPPT est rentable par rapport à une cellule solaire plus grande... si tu n'as pas besoin de beaucoup de puissance, le MPPT est inutile, surdimensionne la cellule solaire, c'est tout...

[inviteed7aa48e]

En fait je n'ai pas parlé de Lipo mais de LiFepo4*: (le Lipo est beaucoup plus proche du Liion), et sans retour d'expérience je ne me risquerais pas à faire du floating sur du LIFEPO4, comme je ne l'imaginais pas non plus sur des Liion, jusqu'à ce que tu me communiques ton expérience.

Le LiFepo4 très robuste, est différent, tension nominale 3,3/3,4V seulement au lieu de 3,7V, charge à CC/CV (idem), tension de charge à 3,7v au lieu de 4,2/4,3V, il supporte des charges + rapides, mais surtout des décharges très rapides, jusque 20C, il a une durée de vie plus importante (10 ans au lieu de 2 à 4ans), une tension cutt-off (à ne jamais atteindre) de 2V, les cellules peuvent se mettre en //, car elle s'équilibrent naturellement, la recharge à chaud....etc....mais un peu plus lourdes.

Je me proposais d'appliquer une procédure similaire à la tienne pour les Liion, c'est à dire charger mes LIFEPO4 à 3,5V, puis arrêter la charge, et ne les décharger que jusqu'à 3,1V (voir 3V mini), ce qui permet d'augmenter encore la durée de vie et de charger/décharger plus facilement en toute sécurité. D'ailleurs la partie des courbes de charge et décharge au delà et en deça de ces valeurs n'est pas la + intéressante ….et on perd environ 20% de capacité en appliquant cette procédure.

On note aussi l'absence de risque d’explosion et de com*bus*tion dan*ge*reuses, par rapport aux Liion, Lipo.
Mais, le prix est beaucoup plus élevé, on trouve moins facilement et aussi à des prix plus élevés, les PCB de protection des cellules CC, Surcharge, Sous charge ou sur-décharge, …. Il a aussi l'avantage, que l'on peux souder des fils directement sur les bornes des cellules, etc...., les limites de T°C sont à peu prés similaires 0/60°C
N.B.*: A noter que les valeurs que je donnent varient parfois de quelques 1/10° de volts suivant les constructeurs.

Comparatif, voir par exemple*: http://www.hardhitech.com/etudes-the...eries-lifepo4/

Compte tenu de tes explications, je vais tenter l'expérience (sans toutefois abandonner celle que je souhaitais faire avec les LIFEPO4), avec des Liion, parce que le prix des batteries et la simplicité du montage que tu m'as suggérés, sont attractifs. D'autre part, j'expérimente, pour le moment.

[j'ai quand même une certaine crainte du fait des risques...., j'ai vu des reportages sur des explosions,...]
Je suis un peu embarrassé avec mes PV de 5V qui étaient bien adaptés au LIFEPO4, mais un peu juste en tension, pour des Liion.
J'ai donc essayé de concevoir un schéma (joint) à partir de tes informations et en partant sur une seule Liion de 5Ah au lieu de 2 LiFEPO4 de 1,8Ah

1- Je crains d'être contraint de rajouter 1 PV de 2V 150mA en série avec chacun de mes PV de 5V.....*?????,
RAJOUT: Mais, peut-être pourrais-je utiliser mes deux PV de 9V 150mA ????

2- j'ai prévu un transistor en plus du TL431, car il ne supportera pas l'intensité à écouler, mais il est peut-être un peu juste en Imax=600mA*!
3- j'ai prévu un Mosfet N associé à un comparateur et monté en diode à delta U pratiquement nul, j'ai déjà 2 diodes en sortie de PV puisque 2 PV en //, Il me permet également de réaliser une économie de consommation, puisque ainsi l'ensemble régulateur shunt n'est pas alimenté pendant la nuit. Il me permettra surtout (important) de réaliser une protection (à développer) avec le PIC utilisateur et une sonde DS18B20, qui pourra mesurer la T°C et suspendre toute charge en deçà de +1/2°C et au delà de +50°C, par exemple.

J'ai donc prévu un doubleur de tension à base de ICL7660, pour alimenter correctement le comparateur, et surtout polariser suffisamment le Mosfet N1 . J'autoriserais la mise sous tension de cet ensemble via le PIC, seulement de jour, et si les conditions de T°C sont satisfaites, indirectement, via le Mosfet N2, ce qui permettra là encore d'économiser l'énergie consommée par le doubleur de tension et le comparateur, la nuit.

N.B.*: je pense que là, j'ai fait une erreur, et que je dois mettre un Mosfet P et couper le +B d'alimentation de l'ICL7660, afin de garder la référence au -B sur la grille du Mosfet N1, lors de l'arrêt nocturne ou par sécurité T°C. Si quelqu'un peux me confirmer*?
Je ne sais pas non plus comment calculer précisément la Résistance entre base et émetteur de T1, j'ai également une crainte qu'il soit un peu juste avec 0,6A. Si quelqu'un peux me confirmer*?