Construire réseau 12V/5V fournis par panneau solaire + PWM + batterie

[invite3cd38616]

Bonjour à vous,


Intéressé par l'électronique et étant en train de transformer un fourgon utilitaire en fourgon atelier, je bute sur la partie énergie car cela tiens plus de l’électronique que de l'électrique. Je vous explique :

L'énergie est obtenue par un panneau solaire de 12V 50W branché sur un PWM 10A, une batterie de démarrage de 85Ah sert de stockage (pour l'instant...). De là repartent les deux câbles d'alimentation pour aller nourrir des modules Buck pour avoir du 5v (USB), des modules Boost pour du 19V ainsi que des Buck Boost pour du 12V et un convertisseur 12V/220V. Il y a bien sûr au milieu un tableau de répartition avec interrupteurs, fusibles, voltmètre, ampèremètre et coupe-circuit.

Des éclairages USB a base de LED sont prévus en nombre (plusieurs zones à éclairer), des cartes types Raspberry Pi et Arduino seront également alimentées ainsi que divers équipements informatiques (pas tout de suite mais c'est prévu).

Pour plus de facilité et de nombreuses autres raisons, j'ai le projet d'utiliser les modules tout fait disponibles sur les boutiques Internet. Je ne vous apprends rien, on trouve des modules Buck, Boost, Buck-Boost converter pour quelques Euros.

Et c'est là où j'ai besoin de vos expériences en la matière car je n'en ai jamais utilisé et je ne connais donc pas leur fiabilité. Certains modules sembles prometteurs mais en creusant un peu le sujet, je me suis aperçu que les performances réelles sont inférieures à celles annoncées. J'ai testé des modules Buck 12V/5V qui fournissent 4.90V... D'où mon besoin d'utiliser des modules réglables pour pouvoir ajuster les tensions et suffisamment fiables pour une utilisation prolongée et en toute sécurité. A savoir que les consommations électriques sont variable suivant les équipements alimentés, de moins de 15W à 80W avec une tension fournis allant de 9V à 14.5V.

Je pensais à des modules de ce types, pour l'exemple :

- https://www.amazon.fr/R%C3%A9gulateu...ywords=buck+5v

- http://www.ebay.fr/itm/LTC3780-Autom...sAAOSwNRdX9xy9

ou encore :

- https://www.amazon.fr/DAOKAI%C2%AE-C...ywords=buck+5v


Que pensez-vous de ces modules pour une utilisation courante et en auriez-vous certains à me recommander ou des conseils sur des chips en particuliers à rechercher (LM2596, LM2596S, ...) ?


Un grand merci par avance pour le partage de vos expériences.


H.D.
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue sur Futura !

Plusieurs points :
1. 4.90V, c'est 5V :
- il n'y a que 2% de différence, auquel il faut ajouter/retranche la précision de ton multimètre (probablement de l'ordre de quelques %)
- Les récepteurs attendant 5V sont prévus pour fonctionner dans une fourchette autour de ces 5V (au moins +/-5% pour de l'USB par exemple).
2. J'imagine que tu as correctement dimensionner ton panneau solaire, ta batterie et ton régulateur de charge. On peut en parler si tu n'es pas sûr En particulier, un panneau 50W ne fournie 50W que dans des conditions très particulières, pour le moins rarement rencontrées en pratique.
3. Le choix des régulateurs :
- tu ne peux jamais vraiment être sûr de ce que tu achètes lorsque tu utilises des modules achetés pour une poignée de pas grand chose sur internet -- c'est comme partout, la porte est déjà grande ouverte.
- Le contrôleur utilisé dans le module renseigne peu sur la qualité du module en lui-même, une grande partie des problèmes venant du sous-dimensionnement des composants passifs : découplage et inductance (et gestion thermique). Sans compter que les contrôleurs peuvent être de contrefaçon.
- Il existe des fabricants de convertisseurs complets reconnus (a condition de ne pas acheter de contrefaçon ) : Texas Instrument, Traco, Murrata... Mais ce n'est très clairement pas le même prix. Tu peux aussi te demander si ça vaut le coup de multiplier par 3 le coût du convertisseur pour fiabiliser une barre de led à 10€. La question se pose plus si il s'agit d'alimenter un PC en 19V...

[invite3cd38616]

Merci pour ta réponse et pour l’accueil.

C'est vrai qu'avec les tolérances, 4.90V c'est 5V mais j'aurai préféré une tension de l'ordre de 5.15V ou 12.3V... D'où le besoin de modules réglables, d'autant que je dois compenser des longueurs de câbles de 3m à 7m (donc de 6m à 15m). Et puis je souhaiterai une tolérance à 3% pour toute la partie électronique (Raspberry, Arduino, modules électroniques et informatiques divers).

L'avantage de partir d'une base vierge c'est que j'ai choisi les sections des câbles avec une tolérance de 3%.

Le panneau, le régulateur et la batterie sont sous-dimensionnés pour rapport au projet "final". C'est une installation de transition le temps de définir les besoin réelles de l'atelier. Ce qui est branché derrière est un peu plus définitif.

J'ai repéré des marques telles que Sodial, Toogoo, Drok, Gaohou, Daokai. Sont-elles connues ?

Rentrons dans le concret, j'ai vu les modules :

- 12V -> Buck-Boost LTC3780 5-32V vers 1-30V 10A (je ne mettrai pas de lien pour ne pas faire plus de pub)

- 5V -> Buck LM2596S 5-35V vers 1,25-30V 3A pour la petite électronique + des modules USB d'une marques convenable

- 19V -> Boost... je ne sais pas vers quoi me tourner

[Antoane]

Bonsoir,

C'est vrai qu'avec les tolérances, 4.90V c'est 5V mais j'aurai préféré une tension de l'ordre de 5.15V ou 12.3V... D'où le besoin de modules réglables, d'autant que je dois compenser des longueurs de câbles de 3m à 7m (donc de 6m à 15m). Et puis je souhaiterai une tolérance à 3% pour toute la partie électronique (Raspberry, Arduino, modules électroniques et informatiques divers).

La compensation n'est possible que si le courant est constant.
La bonne méthode consiste à déporter le convertisseur. Avantage annexe : le rendement est meilleurs puisqu'il y a moins de courant qui circule dans les câbles. De plus, la répone dynamique est meilleure.
Autre méthode, plus complexe à mettre en oeuvre (il est quasi nécessaire d'utiliser un régulateur le permettant) : faire une mesure déportée de la tension de sortie.

L'avantage de partir d'une base vierge c'est que j'ai choisi les sections des câbles avec une tolérance de 3%.

Pour précisément connaitre la résistance des câbles et pouvoir la compenser ?
C'est une tolérance particulière, spécifique, chère ?
Quid de l'effet de la température ?
Quid des variations de courants ?

J'ai repéré des marques telles que Sodial, Toogoo, Drok, Gaohou, Daokai. Sont-elles connues ?

Peut-être, mais pas par moi - ce qui ne veut pas dire grand chose.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

- 12V -> Buck-Boost LTC3780 5-32V vers 1-30V 10A (je ne mettrai pas de lien pour ne pas faire plus de pub)

met le lien, ça nous évite de chercher !
Tu es conscient que 10A en 3V, c'est plus de 30A en 12V ? Ta batterie de 85Ah va faire grise mine ....

19V -> Boost... je ne sais pas vers quoi me tourner

Adaptateur allume-cigare pour portable

Pourquoi du solaire ? Sur ton fourgon, il y a un moteur thermique ? donc de l'énergie "à giorno" !
Ton panneau solaire définitif devra être très grand (plus grand que 2m² ?) incliné à 45° et orientable . Avant chaque déplacement, faudra le ranger soigneusement !

C'est vraiment un mauvais choix .

[Antoane]

Bonsoir,

Tu es conscient que 10A en 3V, c'est plus de 30A en 12V ?

Seulement après l'apéro.

[invitee05a3fcc]

Seulement après l'apéro.

Zut j'ai oublié un O (ça rime !) : Tu es conscient que 10A en 30V, c'est plus de 30A en 12V ?

[invite3cd38616]

Bonsoir,

J'ai mélangé un peu les choses, au temps pour moi... J'ai des longueurs de cables d'environ 3 m aprés les modules 5V pour pouvoir éclairer facilement tout le fourgon (les modules sont au milieu et les cables partent vers l'avant et vers l'arrière). Pour les autres tensions, les modules seront au plus près des équipements donc pas de gros rattrapage mais je souhaite fournir une tension correcte à chacun des équipements du fourgon (l'habitude de draguer les mouches sans doute).

Pourquoi systématiquement une marge de 3% et pas seulement pour certaines lignes ? A cause (ou grâce) aux tailles standards des cables. Par exemple, pour 15W et 15m de cables, une section de 0.5mm² est suffisante avec une tolérance de 5% et 0.8mm² avec 3%, mais la taille standard (en automobile) est 1.5mm², donc il y a de la marge. Il n'y a que quelques fois où j'ai dû choisir la taille standard supérieur, l'écart financier n'étant que d'une quinzaine de centime d'Euros le mètre. C'est pas plus bête que ça...


@DAUDET78

Il n'y aura pas d'aussi fortes tensions. Le fourgon tournera en 5V et 12V avec simplement deux modules Boost pour du 19V (ordinateur portable, écran). Le passage de 12V à 220V (pour un rasoir électrique ou autre) se fera par un inverter classique (prise allume cigare). L'ordinateur et l'écran demandent 10A chacun en 12V, ça reste raisonnable. Et oui, la batterie est sous dimensionnée pour l'instant.

Pourquoi le solaire ? Parce que je n'ai pas envie de mélanger l'électricite des équipements avec l'électronique de mon fourgon (partage des masses, entre autres). J'ai un bon fourgon, qui roule bien et dont l'ordinateur de bord fait bien son boulot, je ne vais donc pas aller lui chatouiller les tolérances avec la repisse des LED. Quant à la surface nécessaire et l'efficacité globale, je peux soit monter 400W en monocristalin ou 200W en amorphe. Mais comme je l'ai écrit, je définirai ça quand l'atelier sera pleinement fonctionnel. 50W suffisent pour la lumière et les Raspi/Arduino, le reste tournera le temps nécessaire sur le secteur.

[invite3cd38616]

Liens pour l'exemple :

LM2596S : https://www.amazon.fr/LM2596S-abaiss...ywords=lm2596s

LTC3780 : http://www.ebay.fr/itm/LTC3780-Autom...sAAOSwNRdX9xy9

[invitee05a3fcc]

Il n'y aura pas d'aussi fortes tensions.

je parle de puissance et de courant en 12V

Pourquoi le solaire ? Parce que je n'ai pas envie de mélanger l'électricite des équipements avec l'électronique de mon fourgon (partage des masses, entre autres). J'ai un bon fourgon, qui roule bien et dont l'ordinateur de bord fait bien son boulot, je ne vais donc pas aller lui chatouiller les tolérances avec la repisse des LED. Quant à la surface nécessaire et l'efficacité globale, je peux soit monter 400W en monocristalin ou 200W en amorphe. Mais comme je l'ai écrit, je définirai ça quand l'atelier sera pleinement fonctionnel. 50W suffisent pour la lumière et les Raspi/Arduino,

Tu es en train de nous concevoir un truc complétement shadok avec des arguments qui tiennent pas la route .... Mais si c'est ton plaisir .

le reste tournera le temps nécessaire sur le secteur.

Parce que tu as le secteur dispo ?????? C'est la meilleure ! Tu pourras aider tes Shadoks à pomper avec un moteur sur le 230V.

Pour moi, cette discussion est terminée.

[invite3cd38616]

Il n'y a rien de "Shadok" juste toi qui toi qui te permet des commentaires antipathiques.

Le réseau électrique de la cellule, c'est à dire la partie atelier du fourgon est isolée du réseau électrique du véhicule. Le tableau de répartition électrique de l'atelier se trouve dans la capucine donc à l'avant du véhicule, au dessus de la cabine, cela explique certaines grandes longueurs pour alimenter le fond du fourgon par exemple. Oui, c'est un grand fourgon.

Le plan de travail (ou bureau) se trouvant du flan droit, son "point de jus" est 3m du tableau.

[bobflux]

Pour l'éclairage :

Pour allumer une LED blanche (Vf=3 ... 3.3V) en 5V, on utilise généralement une résistance, d'où perte de rendement. Quand on est sur batteries, c'est éliminatoire.
Je te conseille donc fortement d'alimenter tes LEDs directement depuis la batterie, donc en 12V. Tu as plusieurs solutions.

1) Spots LED GU5.3 du commerce.

Exemples non publicitaires :
http://www.castorama.fr/store/3-Ampo...ush&navCount=2
http://www.castorama.fr/store/Ampoul...ush&navCount=2

Ces spots fonctionnent sur du 12VAC ou du 12VDC, il y a un régulateur à découpage dedans. Problème : les rendements sont pas terribles, 50-80 lm/W.

2) DIY

Dénicher un driver de LED qui prend 12V en entrée et mettre les bonnes LED en sortie. Tiens, une chinoiserie de merde

https://fr.aliexpress.com/item/Batte...374423104.html

C'est un boost donc tu mets 5 LED de 1W en sortie, du 12VDC en entrée, et en option tu peux virer les diodes de redressement...

avantage : tu fais ton luminaire comme tu veux, t'es pas obligé de mettre des spots
inconvénients : c'est plus de boulot

[invitee05a3fcc]

Il n'y a rien de "Shadok" juste toi qui toi qui te permet des commentaires antipathiques.

Hélas mes commentaires ne sont que le reflet de la triste réalité ...qui ne te convient pas, c'est ton droit le plus strict. Comme moi, de te dire que tu vas droit dans le mur.
Tu viens sur le forum pour t'entendre dire : Vas y, c'est génial
Je me permet de te dire que c'est casse gueule. C'est mon devoir le plus strict

[invite3cd38616]

@bobfuck

J'ai trouvé un compromis pour l'éclairage en adoptant des éclairages USB. Il s'agit de clés USB avec 3, 6 ou 9 LED type 7020. Un module de 3 LED consomme 0.08A (environ), 5 modules suffisent pour éclairer la partie atelier, 10 fournissent un éclairage acceptable et présentent l'avantage de pouvoir être réparti contrairement à un spot 12V qui éclaire devant lui. Je cherche pour ces éclairages un module Step-down USB réglable et fiable dans la mesure du possible (voir post #3).


@DAUDET78

Dire à quelqu'un, qui s'y connait moins que toi, que ce qu'il fait est nul et ne marchera pas, n'est pas constructif. A l'inverse, lui montrer son erreur et lui expliquer pourquoi une autre solution serait mieux adaptée, permet d'aider la personne et de faire circuler ses connaissances.

Sinon, à ce compte là, on a tous une raison de mépriser n'importe qui...

[invitee05a3fcc]

Dire à quelqu'un, qui s'y connait moins que toi, que ce qu'il fait est nul et ne marchera pas, n'est pas constructif. A l'inverse, lui montrer son erreur et lui expliquer pourquoi une autre solution serait mieux adaptée, permet d'aider la personne et de faire circuler ses connaissances.

• je t'ai expliqué la problématique mécanique de tes panneaux solaires (sans compter les possibilités de vol)
• De plus, vouloir séparer le réseau 12V moteur du réseau 12V auxiliaire , ça n'a aucun sens et tes arguments ne tiennent pas la route. Tous les camping-cars fonctionnent ainsi avec un coupleur de batterie qui permet de ne pas décharger la batterie moteur et de recharger la batterie auxiliaire
• Et si tu as le réseau 230V (comme tu as semblé le dire), ton projet d'installation est complétement déraisonnable

PS : ton éclairage avec des clefs USB à LED ..... j'ai bien rigolé !

[invite3cd38616]

Tiens c'est rigolo comme jeu, ça faisait longtemps que je n'y avais pas joué !

- Ton commentaire sur le panneau solaire a devoir soulever de 45° puis ranger avant de prendre la route est stupide et montre que tu dénigres avant de réfléchir et surtout sans savoir... car la quasi totalité des camping-car ou fourgons aménagés ont des panneaux solaire à plat sur le toit ET CA MARCHE TRÈS BIEN DEPUIS DES ANNÉES !!! Car, par nature, un véhicule est mobile donc si tu as besoin de soleil, tu vas te garer en plein soleil, c'est tout simple. Pour avoir suffisamment d'énergie en réserve, il faut en consommer le moins possible et si il n'y a plus d’électricité, ba y a plus d'électricité, c'est comme ça !

- Séparer un réseau électrique sur lequel il y a du bidouillage électronique et des modules chinois, du réseau électrique d'un véhicule moderne équipé d'ordinateurs de bords est plutôt une bonne idée. Certes un coupleur séparateur suffit pour recharger une batterie et faire tourner une glacière mais mélanger les deux réseaux peut endommager l'électronique d'un véhicule moderne en cas de problème. Il est stupide de prendre ce risque quand ce n'est pas nécessaire.

- Toi, hô grand Manitou de la Science Infuse tu as dû te rendre compte qu'un panneau de 50W et qu'une batterie de démarrage de 85Ah étaient un peu léger pour alimenter des éclairages, des modules Raspi et Arduino, un ordinateur, un écran, une imprimante, un rasoir, ta femme, etc... Il est évident que, dans l'immédiat, tout ne tourne pas sur la batterie et que les équipements les plus gourmands sont pour l'instant branchés sur une rallonge qui est elle même branchée dans la maison ! Même ça il faut te l'expliquer !? Tu sembles pourtant être le genre de personnage à savoir tout d'avance et mieux que tout le monde... Il y aurait-il une faille dans ta personnalité informatique ???
(Je t'entends déjà me faire la remarquer que si j'ai une maison, pourquoi est-ce que je me fait un atelier dans un véhicule, humhummm, bonne question ! Peut-être est-ce pour pouvoir me déplacer avec ? Mais là encore je parie que tu as une meilleure solution mais que tu te contenteras de dire que ça ne marchera pas. Si si, je suis sûr que ça te démange !)

- Quant à mon éclairage USB, il est très fonctionnel merci. J'ai une belle lumière blanche qui éclaire tout l'intérieure du fourgon et avec 10 clé USB j'éclaire mon atelier comme en plein jour ! Mais peut-être imaginais-tu des LED toutes rondes comme on en trouve en façade des ordinateurs... Non, non, non Mon Grand Monsieur, ce sont des LED 7020 qui sont comparables (ou peut-être sont-ce les mêmes !? Je parie que tu ne manqueras pas de me corriger là-dessus !) à celles qui servent de flash dans les téléphones portables. 3 petites LED en 5V éclairent bien, 30 LED comme celles-ci réparti dans un volume de 1.70m x 3m, éclairent mieux. (Tiens, je parle de volume en ne donnant que deux dimensions, relèveras-tu ce raccourcis ???)

Il apparait que tu es le genre de viles personnes qui profitent de l'anonymat d'Internet pour se laisser aller à des commentaires désobligeants. C'est toujours amusant de croiser des personnes comme toi car c'est distrayant et cela met en lumières ceux qui vous entourent.


Au plaisir de te lire.

PS: contre le vol des panneaux solaires, mettre des vis avec une tête spéciale et non pas des vis avec une tête cruciforme ennui beaucoup les voleurs. Un écrou et un petit coup de frein filé leur compliqueront la vie. Si à ça vous rajoutez une élingue de sécurité, bien visible ainsi que quelques touches de Sykaflex stratégiquement disposées, il y a de bonnes chances pour que vous découragiez votre voleur. Le système infaillible anti-voleur n'existe pas, ce ne sont que des retardateurs de vol ou d'effraction. Multiplier les systèmes retardants ralentis puis décourage la majorités des voleurs. Sinon vous pouvez vivre comme un vieux con aigris et apeuré, c'est vous qui voyez...