Circuit pour pouvoir brancher directement des équipements sur panneau solaire SANS BATTERIE ?

[matt3003]

Bonjour à tous.

Voilà j'ai une interrogation assez simple : je suis sûr que c'est faisable, mais idéalement ce genre de circuit existe déjà : j'aimerais pouvoir laisser branché directement sur mon panneau solaire (enfin plutôt sur son petit régulateur de charge je suppose) de tout petits équipements, sans batterie.

Donc bien sûr, vu que le panneau de produit pas d'énergie tout le temps, ce que j'aimerais c'est un petit circuit qui ne laisse passer le courant que quand la tension est suffisante, et le coupe quand il ne l'est pas.
Il va aussi se poser le pb de multiples coupures continuelles quand la tension est proche du "seuil" (à prioris 12vdc) - là aussi il faudrait éviter que le circuit n'allume / éteigne mes petits équipements 10 fois pas secondes pendant des heures quand la tension est juste au niveau / juste en dessous / juste au niveau de seuil .... (sinon ils vont claquer c'est sûr lol)

Je n'y connais pas grand chose en électronique, mais je suppose que pour ce dernier pb un condensateur pourrait être la solution ?

Le but de tout ça : dans la famille, nous avons une petite maison isolée - au milieu de nulle part. Quand la maison est vide (pendant la plupart de l'année) on coupe le courant.
Pour de nombreux petits projets à moi (surveillance de la maison, mesures météorologiques, etc..) j'aimerais avoir de petits équipements régulièrement consultables à distance.
Pour internet, on a une box 4g qui marche très bien (son alim délivre au max 1A en 12V - j'ai pas encore mesuré ce qu'elle consomme en conditions réelles, mais c'est prévu).
J'ai aussi un panneau solaire de 12V (100w), avec régulateur de charge etc..

Là où la maison est placée, le panneau produit beaucoup - pendant des mois et des mois, pendant une grosse partie de la journée, il doit produire le max possible vu l'ensoleillement.

Par contre, à cause de peurs de membres de ma famille qui ont eu de très mauvaises expériences par le passé (incendie à cause de batterie en charge qui a mal tourné) on m'a donné l'interdiction formelle de laisser une batterie en charge quand personne n'est là pour la surveiller.

D'où mon interrogation : ça doit être possible, d'avoir mes équipements se réveiller quand le panneau produit assez d'énergie, et se couper quand il n'en produit pas assez, non ?

(Si ça se trouve je me complique la vie pour rien et la solution est simplement un gros condensateur en sortie 12v du régulateur de charge, mais comme je ne m'y connais pas des masses, je préfère demander l'avis de gens qui ont plus de connaissances ...)

(Le genre d'équipements que je veux alimenter : ben forcemment la box 4g pour la com avec l'exterieur - sinon tout le reste ne me sert pas à grand chose - des petits raspberry Pis, Esp32s, etc... - développer dans le temps progressivement, en commençant par le minimum pour preuve de concept - un second panneau de 100w est prévu très très rapidement, et je compte augmenter la capacité de prod solaire progressivement année par année, donc une fois le système en place je développerai "l'intelligence" de la maison autour des ressources disponibles)

Merci d'avance à tous, et bonne journée.

(P.S : si la box consomme trop, j'ai la possibilité dans un premier temps pour un système basique d'utiliser d'autres équipements plus simples pour la com avec l'exterieur - module gsm connecté à un esp32, arduino ou pi pour envoi / réception de SMS - ça doit consommer un peu moins, même si dans le futur j'aimerais avoir une vrai connection internet avec l'exterieur pour étendre les possibilités du système)
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[f6bes]

Bjr à toi,
Ta batterie tu ne peux la mettre HORS de la maison ( si c'est elle la cause de l'incendie).

Mais ton panneaux solaire peut tout aussi bien mettre le feu à la maison (puisque c'est lui qui produit le courant)
si tout cela est MAL conçu !

Donc tu ne veux pas de batterie, je veux bien,mais de NUIT comment penses tu alimenter tes appareils !!
Donc pas de " connection " de nuit .
Y a un hic !!
Bonne journée

[matt3003]

Merci f6bes pour ta réponse si rapide.

Alors :

- Non, malheureusement ça serait encore pire un incendie à l'extérieur de la maison que à l'intérieur (maison au milieu du maquis Corse - si ça crame dehors, la maison y passe, et les 2 autres du hameau, et la moitié du cap lol).
- Je n'ai pas l'intention d'alimenter mes appareils la nuit, juste en journée quand le panneau produit de l'énergie.

Ok en théorie un panneau solaire pourrait prendre feu .... mais en pratique les risques doivent être sacrément bas par rapport à une batterie, non ? On a déjà entendu parler d'un panneau solaire et son petit régulateur de charge ayant commencé un incendie ? S'auto-détruire ok - un équipement mal conçu ou mal assemblé ou malmené qui prends une surcharge et meurt en ayant un peu noirçit d'accord - mais plus que ça ?
Je dis pas que c'est impossible, juste très improbable (j'espère !).

(A ce compte là mon raspberry pi aussi il pourrait foutre le feu à la maison - j'espère juste que c'est très improbable par rapport aux autres risques plus concrets qui sont présents)

(Pour l'histoire de protéger la batterie : j'avais imaginé essayer de concevoir un système pour protéger de tous risques d'incendies ou explosion : créer un gros "bac" en bêton, vite de tout sauf la batterie au milieu, avec couvercle en béton aussi ou autre matériel qui ne peut pas prendre feu - le tout loin de tout matériel inflammable - voir même entouré de "douves" pleines d'eau lol - l'idée étant que même si la batterie prennait complètement feu, explosait etc... les dégâts seraient contenus à 100% - un peu ridicule mais peut être que ça me permettrait de "vendre" l'idée à ma famille)

[doudou911]

Bonjour,

le problème des batteries qui explosent est je pense limité au lithium, si tu met une batterie de voiture au plomb tu as 12 V est très peu de risques d'explosion.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Je répond uniquement sur la problématique consistant à n'alimenter les charges que lorsque l'ensoleillement est suffisant, en évitant les connexions/déconnexions spontanées, sans juger de la pertinence de la solution ou de la dangerosité des alternatives.

La première idée venant à l'esprit pourrait être de mesurer la tension en sortie du panneau solaire (PV) et de commander un relais reliant le panneau aux circuits à alimenter lorsque cette tension est suffisante.
Ce n'est cependant pas faisable ici : la tension en circuit ouvert d'un PV est quasi-constante, tandis que le courant délivré varie avec l'éclairement. Une solution consiste donc à mesurer le courant de court-circuit du panneau. Lorsque celui-ci dépasse (avec une marge suffisante) le courant consommé par le circuit, on retire le court-circuit et on relie le panneau au système à alimenter. On débranchera ensuite le PV de la charge pour le remettre en court-circuit si l'ensoleillement diminue trop.

Un schéma de principe est donné ci-dessous :

En pratique :
- PV est la source de courant modélisant le panneau solaire ;
- R1 modélise la charge, i.e. le "truc à alimenter".
- D1 est une diode zener assurant que la tension envoyée à la charge ne dépasse pas la valeur max admissible par celle-ci ;
- a priori, D2 ne sert pas à grand chose.
- M1 est un transistor permettant de mettre le panneau en court-circuit. Lorsque M1 est blocké, le courant délivré par le panneau est directement envoyé (via D2) à la charge. Lorsque M1 est passant, le courant délivré par le panneau est dévié et passe par M1 sans pouvoir alimenter la charge.
- L1 est un capteur de courant. Lorsque le panneau est en court-circuit, il mesure ce courant de court-circuit. Lorsque M1 est bloqué, L1 mesure le courant consommé par la charge.
- U1 modélise un circuit de mesure de la tension alimentant la charge.

Si l'ensoleillement est tel que le panneau fournit plus de courant que ce dont la charge a besoin, alors le circuit bloque M1. Une partie du courant produit par le PV va donc alimenter la charge tandis que le reste est dévié dans la diode zener -- assurant que a tension aux bornes de la charge reste en deça du max admissible. Si l'ensoleillement décroit, alors le courant délivré par le panneau diminue également. Cela se traduit par une diminution équivalente du courant dans la zener. Tant que ce courant n'atteint pas zéro, ni la charge ni le circuit de contrôle (qui ne reçoit que les informations de L1 et U1) ne savent que l'ensoleillement décroit. En revanche, si le courant délivré par le PV jusqu'à ne plus pouvoir alimenter la charge, la tension mesurée par U1 va décroitre. Le circuit de contrôle va s'en rendre compte et couper l'alimentation de la charge en mettant M1 en conduction.

Si tu as un micro-contrôleur de disponible, le plus simple sera de l'utiliser pour alimenter ce circuit de commande -- il faudra alors générer une tension pour l'alimenter à partir du PV "court-circuité". Utiliser un µC sera plus flexible qu'un circuit analogique car cela permettra d'ajuster dynamiquement le seuil de courant en fonction des charges connectées.

[Antoane]

Re.

Pour ce qui est du risque d'incendie sur panneau solaire :

risque de hot-spot, en particulier du aus différences d'ensoleillement entre cellules adjacentes :
fs214.jpg

Conséquences plus funestes :
fs213.PNG

Je n'ai cependant pas de stats, d'info macro.

[matt3003]

Merci doudou911 et Antoane.

- Pour ce qui est des risques d'incendie des panneaux : woah autant la première photo, je m'attendais à ce que ce genre de chose arrive, mais que les panneaux puissent vraiment brûler au point d'enflammer ce qui est autour, j'avoue que je pensais que c'était presque impossible (je n'en n'avais pas vraiment tenu compte dans ma recherche). (J'espère que c'est rare - pleins de gens ont des panneaux solaires sur leurs toits, et ils ne les enlèvent pas quand ils partent en vacances ou laisse la maison vide longtemps, donc j'espère que si ça arrivait souvent on en entendrait parler, non ? .... quelqu'un me rassure ?)

- Pour la batterie : c'est une batterie gel que j'ai (donc au plomb mais l'electrolyte est "gelifié" c'est ça ? Désolé si je dis des bêtises). Je ne connais pas trop les risques associés aux différents types de batteries (enfin je savais que les batteries lithium et autres lipo etc.. peuvent exploser, prendre feu etc.. si malmenées, endommagées, en surchauffe, ou si l'électronique qui gère la charge fait mal son job). Il existe des batteries spécifiquement conçues pour ne pas pouvoir exploser / prendre feu ? (Je sais qu'il en existe en développement qu'on peu percer, enflammer au challumeau etc.. et qui ne risque rien, mais sur le marché, il existe quelque chose ? Même qui stockerait peu.)

- Merci Antoane pour le circuit - (j'avais penser oui à utiliser un relais, mais donc oui ensuite venais le pb des coupures multiples.) Après mon panneau a un petit contrôleur de charge, qui a une sortie 12v. Elle est conçue pour pouvoir y brancher des charges 12v directement - ampoules etc.. - donc le régulateur doit s'occuper de protéger cette sortie du cas ou le panneau est en circuit ouvert. Mais en mesurant avec mon multimètre, ça a pas l'air d'être régulé au niveau de la tension qui sort par contre - 14v et quelques quand la batterie est en charge, voir plus de 16 si je débranche la batterie (Bon une ampoule ou autre truc simple doit s'en ficher, mais ma box etc.. n'aimerait pas trop je pense). Mais c'est peut être plus simple de se raccorder sur cette sortie que direct au panneau, non ? (Et donc d'ensuite "simplement" gérer les 2 pbs : créer du 12vdc quand c'est possible, et éviter l'allumage / coupure en boucle quand on a tout juste la tension nécessaire).

Merci encore à tous.

[Antoane]

As-tu une documentation technique pour ce panneau et régulateur de charge ?

[matt3003]

Pour le panneau et le régulateur : je les ai acheté en kit, il n'y avait pas beaucoup de documentation technique précise, juste les infos de base.

C'était ce kit là : https://www.viasolarenergy.com/fr/ki...nneau-solaire/

(Kit "Eco" 100W poly)

Le régulateur est un "Viasolar Z20" : https://www.viasolarenergy.com/fr/ac...leur-viasolar/

et Le panneau est donc un "PLM-100P-36" comme on le voit sur une des photos : https://www.viasolarenergy.com/wp-co...8/10/05-25.jpg


Merci

[Antoane]

Bonjour,

Je ne sais pas trop comment fonctionne le régulateur, mais il est possible, sinon probable, qu'il fonctionne mal sans batterie. Avec le circuit dont j'ai proposé un schéma de principe, il serait probablement préférable de ne pas utiliser le régulateur.