Chargeur / contrôleur de charge solaire Li-Ion ?

[rockyshozz]

Bonjour,
je cherche a réaliser un montage me permettant de charger une batterie lithium-ion, tout en l'utilisant.
J'ai une petite valise avec un enregistreur audio, une petite mixette audio, et un arduino.
J aimerais donc pouvoir la trimballer, genre mini studio mobile, et qu elle soit alimentée en solaire.

Apres lecture a droite a gauche sur le batterie li-ion, il s'avere que ca a l'air de craindre un peu niveau sécurité (explosion etc...)

partant donc de se schéma
http://www.nutzzz.com/entry/3/charge...aire-de-voyage

Je pensais insérer un circuit de comparateur de volts (si cela existe et si ceal s'appel ainsi) qui ferait 2 choses.
- Lorsque la batterie est chargé a son maximum acceptable, coupe la liaison avec les panneaux solaire, coupant ainsi le circuit de charge ?
- Lorsque la batterie atteint un niveau de charge insuffisante, coupe la totalité de la partie alimentation.

La batterie est une 12V/9000mAh Lithium
En sortie j'ai besoin de deux section 5 volt usb et normal et une 12 volt pour l'enregistreur.

Bon je n'ai pas la moindre idée de comment, si il est possible de faire cela et si c'est réellement aussi simple.
Et par avance, désolé si la question a déjà été traité, je n'ai malheureusement pas trouvé réponses a mes questions.

Merci
-----

[bobflux]

Envoie les références et les docs de la batterie, parce qu'un LiIon de 12V, ça n'existe pas...

[ranarama]

je cite :
" En sortie du régulateur 8.5V (L4940V85), j'ai aussi rajouté une telle diode pour être certain de ne pas dépasser les 8.4V et éviter la décharge de la batterie dans le régulateur."
Mais attend le gars il branche vraiment une batterie sur le régu de tension direct comme ça ou c'est moi qui suis fatigué ?

[rockyshozz]

@ bobfuck
il s'agit d'un ensemble de batterie (pas celle la exactement)
http://xinpengxiang2010.en.ec21.com/...8_5998283.html
@ ranarama

Mais attend le gars il branche vraiment une batterie sur le régu de tension direct comme ça ou c'est moi qui suis fatigué ?

C'est un peu brut comme manière de faire, mais avec un petit circuit de régulation adapté, ca ne poserait pas e soucis ?

J ai relus quelques truc et voici ce a quoi j'arrives maintenant (petit scémat)
http://img15.hostingpics.net/pics/499571DSC00427.jpg

Les batteries li-ion ont une tension nominale de 3.6v et un maximal de charges de 4.1v
J'imagines que si je mets un panneau solaire délivrant du 12 v pour 3 batteries en série, avec un régulateur réglé sur 3x3.6v (10.8v) entre, le tout va s'équilibrer ? (si mes souvenirs sont bon)
Pour les sorties je mets un régulateur 12v, qui lui sort directement sur l'appareil a alimenter et en même temps sur un autre régulateur 5v, pour un autre appareil.

Le soucis, est le circuit de stop charge de chaque élément li-ion.
Je ne sais pas quel circuit pourrait réaliser cela, ainsi que si il faut controller chaque batteries séparément ou l'ensemble.
Je n'ai absolument aucunes idée de comment faire.
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[ranarama]

avec un petit circuit de régulation adapté, ca ne poserait pas e soucis ?

oui mais une régulation en courant pas en tension, une batterie ça exige d’être chargé à une faible intensité ( par rapport à Inom) constante.Pour un débutant c'est complexe ce genre de montage comme tout ce qui est régulation d'ailleurs.
Achètes plutôt un truc tout fait chez le site chinois ça te coutera même deux fois moins cher

[rockyshozz]

Une régulation en tension n est pas suffisante ? Il faut gérer le courant donc ? Les batteries ne pompes pas seulement le courant dont elle ont besoin, comme pour un appareil (genre ordinateur, synthé, table de mixage, j'ai toujours crus cela)
Je vais chercher de se coté aussi, des pistes ?

Inom

?

Achètes plutôt un truc tout fait chez le site chinois ça te coutera même deux fois moins cher

L'idée c'est aussi d'apprendre en même temps, je ne cherche pas a faire quelque chose de pro, juste fonctionnel et sans danger.
Et je ne saurai quoi réellement chercher en montage chinois, qui ferait ce que je cherche a faire.

Je pourrais aussi tres bien récupérer des chargeurs du genre téléphone portable, puisque cela charge du li-ion alors qu'on l'utilise en même temps.
merci pour ces précisions.

[Montd'est]

Mais attend le gars il branche vraiment une batterie sur le régu de tension direct comme ça ou c'est moi qui suis fatigué ?

C'est vrai que ça parait assez délirant.

Je pense qu'il comte sur le fait que le panneau photovoltaïque utilisé ne peut pas monter très haut en intensité pour obtenir la limitation en courant et il ajoute ensuite une régulation en tension. Ca fait assez sale je trouve.

En plus c'est n'importe quoi car pour les cellules au lithium, à tous les coups ou presque il faut que la tension en phase CV soit maintenu au maximum à +/- 50 mV par rapport à une valeur fixe.

Il faut une régulation de haute précision, faire gaffe au dérive à cause de la température... Bref ce schéma c'est du n'importequoi.

[Montd'est]

Une régulation en tension n est pas suffisante ? Il faut gérer le courant donc ? Les batteries ne pompes pas seulement le courant dont elle ont besoin, comme pour un appareil (genre ordinateur, synthé, table de mixage, j'ai toujours crus cela)
Je vais chercher de se coté aussi, des pistes ?

Les accus li-ion ont besoin d'un processus de type CC/CV pour la charge. Une régulation en courant ET en tension. autrement dit une source de courant limitée en tension ou une source de tension limitée en courant.

On trouve des CI pour gérer précisément ce genre de process, la précision sur la tension est primordiale. Quand la tension finale préconisé pour la phase CV est de 4.1 V par exemple, ben souvent le grand maxi auquel tu as droit c'est 4.15 V. Donc faut vraiment pas déconner et ne pas suivre un schéma pareil.
Avoir un multimètre très précis ou plutôt très bien calibré.

[rockyshozz]

On trouve des CI pour gérer précisément ce genre de process

Une piste ?
J'ai vu que le courant pouvait etre évalué en fonction des mah, du style 2500mah, ca ne dois pas dépasser 2.5 A
Est ce vrai ou j'ai tout faux ?
QUelles seraient les formules dont j'aurais besoin ?

Donc faut vraiment pas déconner et ne pas suivre un schéma pareil..

c' est bien d'avoir vu les risques que je pose la question sur forum.

Merci pour les reponses

[Gérard]

Une piste : http://www.ni-cd.net/accusphp/charge...on/lithium.php

[ranarama]

Une régulation en tension n est pas suffisante ?
Il faut gérer le courant donc ?
Les batteries ne pompes pas seulement le courant dont elle ont besoin, comme pour un appareil (genre ordinateur, synthé, table de mixage, j'ai toujours crus cela)
Je vais chercher de se coté aussi, des pistes ?

Non.
Oui.
Non elle sont boulimiques
un livre : Cellules solaires les bases de l'énergie photovoltaïque / par Labouret, Anne ETSF, Éd. techniques et scientifiques françaises : Dunod, impr. 2010

Si c'est pour apprendre aller plutôt vers utiliser le panneau solaire comme une alim de tension (sans histoire de batterie), ça fonctionne très bien.

Franchement le chargeur solaire au niveau théorique c'est compliqué pour quelqu'un qui débute juste et veut apprendre et comprendre l'électronique c'est un peu comme le dragon dans le seigneur des anneaux et moi je suis Gandalf et je crie "Fuyez pauvres fous !" enfin un truc du genre, sauf que moi je fuis aussi

[Montd'est]

Une piste ?

http://fr.farnell.com/chargeur

J'ai vu que le courant pouvait etre évalué en fonction des mah, du style 2500mah, ca ne dois pas dépasser 2.5 A
Est ce vrai ou j'ai tout faux ?

Pas forcément, ce genre d'estimation varie en fonction du type d'accu, plomb, lithium, ni-mh...

QUelles seraient les formules dont j'aurais besoin ?

Tu as surtout besoin de la fiche technique de l'accu qui t'indique les paramètres courant/tension à respecter.

[rockyshozz]

merci pour tout ca, j'ai de quoi planché.

[Zenertransil]

Bonsoir,

Le problème n'est pas tellement le côté "solaire" (c'est une source particulière, il faut savoir l'exploiter, c'est tout), mais le côté "chargeur de batterie lithium"... Un chargeur de batterie Pb avec un panneau solaire, ça se fait en deux coups de cuillère à pot, de façon fiable et avec peu de composants! Ne pas oublier qu'un panneau est plus proche d'une source de COURANT, hors de question de l'utiliser en source de tension, ça n'ira jamais comme on veut!

C'est comme faire du golf avec une arbalète : si on est motivé, suffisamment con et qu'on a du temps à perdre, on finira bien par réussir, mais ça n'est pas fait pour.

[ranarama]

merci pour tout ca, j'ai de quoi planché.

De rien, bon courage donc

[bobflux]

C'est vrai que ça parait assez délirant.

Ce serait bon, à un détail près...

T'as deux solutions :

1- Tu veux exploiter la totalité de la capacité de l'accu. Tu vas donc les charger jusqu'à la tension max, généralement 4.2V, en CC puis CV. Une fois atteint les 4.2V, tu n'as le droit de reprendre la charge que quand ça redescend en-dessous de 4.05V ou quelque chose du genre. Il faut aussi un timer.
Problème : comme ta source d'énergie solaire est intermittente, c'est pas évident.

2- Tu fais une charge float à 4.05V maximum par élément et tu n'exploites que 80% de la capacité. C'est tout simple, il suffit d'avoir un LDO suffisamment précis et avec une limite de courant correspondant au courant de charge max de l'accu. Tu n'as plus de limite de temps, tu peux charger et décharger à volonté, n'importe quand... c'est d'une simplicité absolue... En bonus, l'accu dure vraiment beaucoup plus longtemps, et après un an ou deux, 80% de cet accu contiennent plus d'énergie que 100% d'un accu qui a été chargé à bloc tous les jours...

Le guignol ci-dessus qui fait une charge float à 4.2v , par contre, là je m'insurge.

En partant sur une charge float les problèmes qui restent sont :

- Équilibrer les accus : Il est absolument hors de question de mettre des accus lithium en série sans prévoir de circuit d'équilibrage. La tension sur chaque élément doit rester entre les limites hautes et basses, quoi qu'il arrive, la sur-décharge d'un élément tue les accus très vite, la sur-charge le transforme en fusée.

- Gérer les sécurités : prévoir un capteur de T° pour ne charger que entre 0 et 60°C (mettre les accus au soleil derrière le panneau est une mauvaise idée) et une protection anti court-circuit

- Respecter la précision requise sur les tensions (dérive en T° des références, etc)

Le LiIon est l'accu le plus simple à utiliser (avec le plomb), à condition d'être minutieux sur les détails.

Si tu as un pack d'accus avec un pcb de protection dessus, il est possible que celui-ci gère déjà quelques unes de ces fonctions.

[invite03481543]

Ca fait du bien de lire autre chose que des âneries sur ce forum.

[Zenertransil]

Bonjour,

Je suis assez surpris par la fin de ta réponse : pour toi, la charge d'accus Ni-Mh est plus délicate que celle des accus Li-Ion? De même, tu dis "le plus simple avec le plomb", ce qui me laisse penser qu'il y a très peu de différences entre les deux. Pourtant j'ai toujours appris (et mis en pratique) qu'une source de courant adaptée et limitée en tension suffisait à charger raisonnablement une batterie au plomb, ce qui n'était pas du tout le cas du Li-Ion. De même que la tension, qui donne une indication grossière de la charge d'accus Pb (avec un fort coefficient de température), est globalement stable sur du Li-Ion et s'écroule quand on approche de la décharge profonde.

Est-ce que tu peux m'éclairer? Merci!

[invite03481543]

La fin de charge sur le Ni-Mh se caractérise par un point d'inflexion, donc oblige à faire une détection fine de type 4 fils.
Le plomb, comme le Li-Ion, caractérise sa fin de charge par une valeur de tension atteinte par élément, c'est pour cela qu'on utilise de préférence un mode CC puis un mode CV en fin de processus de charge, sinon la charge complète ne serait jamais atteinte.
Ca revient à remplir une piscine avec un canadair... mieux vaut remplir ave un seau.
Mesurer une charge de Li-Ion avec une méthode voltmétrique est valable uniquement en circuit ouvert (OCV), comme pour le plomb, après au moins une bonne heure de non usage, mais ça reste très bricolage et surtout bien peu pratique.

[Zenertransil]

La fin de charge sur le Ni-Mh se caractérise par un point d'inflexion, donc oblige à faire une détection fine de type 4 fils.
Le plomb, comme le Li-Ion, caractérise sa fin de charge par une valeur de tension atteinte par élément, c'est pour cela qu'on utilise de préférence un mode CC puis un mode CV en fin de processus de charge, sinon la charge complète ne serait jamais atteinte.
Ca revient à remplir une piscine avec un canadair... mieux vaut remplir ave un seau.
Mesurer une charge de Li-Ion avec une méthode voltmétrique est valable uniquement en circuit ouvert (OCV), comme pour le plomb, après au moins une bonne heure de non usage, mais ça reste très bricolage et surtout bien peu pratique.

Merci beaucoup! Donc à condition de respecter précisément les tensions par élément (avec un limiteur shunt sur chacun), faire un chargeur sans composant spécialisé à la manière d'un chargeur pour batterie plomb n'est pas inabordable?

[invite03481543]

La plupart des chargeurs Li-Ion du commerce (Mascot, etc) sont à la base des chargeurs plomb reconditionnés pour le Lithium.

Ce n'est pas inabordable en effet, il faut juste avoir à l'esprit que le Li-Ion doit être surveillé en température au cas où un élément aurait une rupture d'isolant par exemple, ce qui peut se produire si l'élément descend beaucoup trop bas en tension (<2V).
Le feuillard de cuivre finit par se dissoudre dans l'électrolyte ce qui provoque un échauffement très important, donc il est fortement conseillé de ne pas recharger une cellule ayant atteint un niveau de tension trop bas.

Un bon chargeur Li-Ion est un chargeur qui communique avec le BMS afin que ce dernier renseigne de l'état exact des cellules et de la température afin de permette au chargeur d'injecter le bon niveau de courant.
Ces chargeurs sont rares dans le secteur grand public.

[rockyshozz]

Hi
Pour ce qui est de la charge j'ai cela
http://www.coolcircuit.com/project/l...o_charger.html
Il semblerait que ce soit plutôt bien fonctionnel.

Reste maintenant les questions d'utilisation en même temps que la charge, le stop charge, et les histoires de panneaux solaires (que j'ai du mal a cerner).
Le solaire est une source de courant ok, donc si je limite le courant au maximum des spécificités de la batterie, aucuns soucis ? Ou comme le reste c 'est bien plus compliqué ? (j'ai peut etre rien pigé)

Merci

[rockyshozz]

oups...
je n'avais pas vu la seconde page.
Merci pour ces nouvelles infos, je vais regarder tout cela.

[bobflux]

Je suis assez surpris par la fin de ta réponse : pour toi, la charge d'accus Ni-Mh est plus délicate que celle des accus Li-Ion?

En gros, ça devient subtil si tu veux le charger vraiment à bloc, par exemple parce que tu veux annoncer que ton PoPod a une autonomie de 10 minutes supérieure à celle de la concurrence, tout en économisant au maximum sur l'accu, bien évidemment.

Bien sûr, plus tu montes en tension, plus l'accu vieillit vite (double bonus si il est bien au chaud). Mais ce n'est pas grave, tout le monde s'en tape de la durée de vie des accus, et le pigeon qui a acheté ton PoPod, tu aimerais bien le "fidéliser" en lui refourguant un nouveau PoPod Plus dans deux ans quand sa batterie non remplaçable "ne tiendra plus la charge"...

Par contre, d'un point de vue amateur, si tu t'en fous de perdre 20% de capacité et que tu charges à une tension moins élevée, ça devient très simple et ton accu peut durer 4x plus longtemps... surtout si il est au frais...

> Donc à condition de respecter précisément les tensions par élément (avec un limiteur shunt sur chacun),
> faire un chargeur sans composant spécialisé à la manière d'un chargeur pour batterie plomb n'est pas inabordable?

Oui, par exemple un TL431 (ou équivalent CMOS). Les BMS plus évolués vont commuter un transistor de shunt sur chaque élément pour décharger le plus fort, c'est la même idée.

[rockyshozz]

http://www.adafruit.com/datasheets/7...tion_sheet.pdf

Ces batteries incluent déjà une protection contre les sur-charges et les sur-décharges.
Donc en sortie du solaire, un circuit LDO réglé sur 4.05 v / batterie suffirai, pas besoin d'ajouter de transistor de Shunt ?

http://www.adafruit.com/datasheets/7...tion_sheet.pdf
Le datasheet de la batterie indique un max charge current 1C5A (5 en petit).
C'est encore une valeur / formule obscure pour moi ce 1C.

Merci

[rockyshozz]

http://www.adafruit.com/product/328

Dans ce cas, une 2500mah, le courant maximum de charge serait il de 2.5 A ?

[ranarama]

http://www.adafruit.com/product/328

Dans ce cas, une 2500mah, le courant maximum de charge serait il de 2.5 A ?

il y a une réponse à cette question ici : http://www.sonelec-musique.com/elect...batteries.html

[Montd'est]

http://www.adafruit.com/product/328

Dans ce cas, une 2500mah, le courant maximum de charge serait il de 2.5 A ?

Arrête de chercher des généralités parfois trompeuses:

Dans ton lien y a un lien:" battery pack datasheet" et on tombe sur ça:http://www.adafruit.com/datasheets/7...tion_sheet.pdf

Tu as tout: "Max Charge Current"; "Standard Charge Current"