Alimentation pompe à eau par photovoltaique "au fil du soleil"

[invitecbe9c457]

Bonjour,
merci pour votre bienveillance, mes connaissances sont très limitées et c'est mon premier post.
J'espère déjà être dans la bonne section.

Je souhaite faire fonctionner une pompe à eau "au fil du soleil", c.a.d. alimentée en direct par un panneau solaire, sans batterie.

Or le panneau délivre une puissance de 0 a 100W de 12 a 20V continu et une intensité de 0 a 6 Ampères.
Ceci de manière quasi aléatoire. (Nuit, nuages, etc...)

Il me semble que pour fonctionner correctement, ma pompe préférerait quelque chose de plus stable.
Avec un minimum de 12V et 1.8 ampères.

Comme elle n'est pas appelée a devoir tourner de manière continu ni a la demande, je souhaite intercaler un contrôleur qui lui permette de déclencher franchement lorsque le panneau est en mesure de fournir l’énergie suffisante.

Je croyais pouvoir trouver une solution toute faite sous forme d'un relais ampèremétrique, tant qu'il n'y a pas 12v et 2A, il ne déclenche pas.
Simple.
Sauf que je cherche depuis pas mal d'heures (jours) et que je ne trouve rien.

Pire, plus je cherche, plus je plonge dans des univers inconnus.
Ce qui me paraissait être un problème simple semble de plus en plus complexe.

A ce stade j'ai cru comprendre qu'un capteur Hall pourrait faire ça.

Est ce une bonne piste?
Et dans ce cas, avez vous un modèle a me conseiller? (Comprendre les spécifications techniques sur les sites chinois...pour moi c'est du chinois)
Si non quelle solution alternative?

Merci a vous.
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[nornand]

BJR , peut on avoir les caractéristiques techniques de la pompe ?

[invitecbe9c457]

Salut,
données du constructeur, pompe immergée 12/24V 3.9A et 72W maxi, dans mon cas; en 12V; 1.5A et 28W (Variation selon hauteur de refoulement)

[nornand]

RE 1.5 A en charge au démarrage , on peut fait In X 6 = 9 A , ton panneau solaire ne pourra tout simplement faire démarrer ta pompe , présenté comme tel ton projet est voué a l'échec , il faut revoir ton cahier des charges .

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

il faudra un accu....

sinon la soluce demandera une usinagaz invraisemblable, ne serai-ce que pour fournir l'intensité de démarrage

EDIT , grillé par NORNAND

[invitecbe9c457]

Non, j'ai testé, ça fonctionne.
Elle démarre et tourne sans problème sans batterie ni contrôleur.

Par contre je suis bien conscient qu'elle va être sous alimentée une bonne partie du temps.
D'ou le souhait de définir une plage de fonctionnement.

Étant entendu qu'en réalité, j'ignore si c'est réellement dommageable pour elle d'être sous alimenté (Dans ce cas, elle vibre)

[Antoane]

Bonjour,

Sans préjuger de l'intérêt du projet :

la "difficulté" vient du fait que le panneau se comporte comme une source de courant.
Il s'agit donc de mesurer le courant délivré par la panneau et de fermer un contact (relais ou transistor) câblé en parallèle de la pompe lorsque ce courant est inférieur à une valeur seuil.
On peut ajouter quelques composants tels qu'une résistance en série avec le contact pour assurer l'alimentation du comparateur, ou une zener en parallèle de l'ensemble pour limiter la tension.

Suivant le type de pompe, le couple au démarrage peut nécessiter d'être important ou non.
- Si oui, il faudra ajouter un petit système de stockage capable de délivrer l'intensité au démarrage du moteur.
- Si non, la sur-intensité observée lors de la mise sous tension d'une MCC n'est ici pas un problème. En effet, cette sur-intensité n'est pas nécessaire au démarrage du moteur mais est une conséquence de l'application d'un échelon de tension sur le moteur à l'arrêt (il est d'ailleurs nécessaire de limiter cette sur-intensité sur les bons moteurs). En appliquant un échelon de courant au moteur (on néglige les effets inductifs), on réalise en fait un échellon de couple de valeur égale au couple en fonctionnement nominal qui sera tout à fait capable de faire démarrer le moteur (sauf si la charge est particulière).

[penthode]

ça tourne en charge avec de la flotte ?

[invitecbe9c457]

ça tourne en charge avec de la flotte ?

Oui.

a "difficulté" vient du fait que le panneau se comporte comme une source de courant.
Il s'agit donc de mesurer le courant délivré par la panneau et de fermer un contact (relais ou transistor) câblé en parallèle de la pompe lorsque ce courant est inférieur à une valeur seuil.
On peut ajouter quelques composants tels qu'une résistance en série avec le contact pour assurer l'alimentation du comparateur, ou une zener en parallèle de l'ensemble pour limiter la tension.

Ca, ok. Pour la suite, je suis paumé.

J'attends un wattmetre pour mesurer le seuil de déclenchement, mon multimètre s’arrête a 1A.
Si le panneau est trop juste, je peux facilement mettre plus gros.

[nornand]

il faudra un accu....

sinon la soluce demandera une usinagaz invraisemblable, ne serai-ce que pour fournir l'intensité de démarrage

EDIT , grillé par NORNAND

désolé

[Antoane]

Bonjour,

un exemple de schéma basique, un peu différent de ce que je propose plus haut :


Tout le courant délivré par le panneau (PV) circule dans R1, qui fait office de shunt de mesure de ce courant. La pompe est modélisée par R3, D2 est sa diode de roue-libre. D1 limite la tension délivrée par la panneau à environ 12 V.
Lorsque le courant venant du PV est faible, la tension aux bornes de R1 est faible et Q1 est bloqué. La grille du PMOSFET est alors tirée au VCC par R4 et le mosfet est bloqué : la pompe n'est pas alimentée. Tout le courant délivré par le panneau passe alors par D1. Si le courant délivré par le panneau croit jusqu'à ce que la tension aux bornes de R1 dépasse ~0.7V, le transistor Q1 est rendu passant, ce qui rend passant M1 et alimente la pompe. La tension aux bornes de la pompe est limitée par D1 à une douzaine de volts. R5 apporte un peu d'hystérésis.

D1 doit être un composant de forte puissance, capable de dissiper la quasi-totalité de la puissance délivrée par le panneau.

On améliorerait le montage en utilisant un PNP et un N-MOSFET.
Les seuils de déclenchement sont peu précis et varient avec la température (environ 0.3 %/K). On peut en améliorer la précision en utilisant un (vrai) comparateur, alimenté directement aux bornes du panneau.
On peut éviter d'avoir besoin d'une zener de puissance en utilisant un système à découpage, mais c'est notablement plus complexe et pas nécessairement bon pour la fiabilité du PV.

[Antoane]

un exemple de schéma basique, un peu différent de ce que je propose plus haut :
Pièce jointe 434476

Sur ce schéma, on peut ajouter un condensateur en parallèle de D1 pour permettre d'envoyer un pic de courant au démarrage dans la pompe.

Un autre circuit de principe, plus proche de celui suggéré plus haut, en #7 :

Le principe est le même, à ceci près que lorsque le courant délivré par le PV et mesuré via R6 est suffisant, on bloque le transistor composite Q2-Q4 qui court-circuitait jusqu'à lors la pompe. On peut améliorer le montage en changeant la polarité de tous les transistors. On peut remplacer Q2-Q4 par un darlington.

[f6bes]

Bjr à tous, Et un truc tout béte:
un relais 12 volts ( quitte à sous alimenter la bobine): il colle lorsqu 'il y a FRANCHEMENT 12 volts sur la bobine.
Ca met en route la pompe.. Le soleil diminue...la bobine décolle , la pompe s'arréte..
Faut ajuster par une résistance la valeur de collage de la bobine.
C'est tout béte.
Bonne journée

[Antoane]

Bonjour,

cela ne fonctionnerra pas car un PV est un générateur de courant. La tension délivrée est quasi-indépendante de l'ensoleillement (tant qu'on cherche pas à tirer plus que le photo-courant), tandis que le courant est ~proportionnel à celui-ci.
C'est pourquoi les montages que je propose repose sur la mesure du courant délivré par le PV et non la tension.

[invitecbe9c457]

J'ai cru mettre un petit mot en début d'après midi mais visiblement, j'ai pas du l'envoyer.

Il disait, merci.

Sur le second schéma,

Il y a un symbole que je ne comprends pas, le triangle sous R6 200m; C'est une résistance R6?

Si R8 est un relais et non la pompe, j'imagine qu'il faut ajuster D4 mais que le reste ne change pas?

Désolè pour mes faiblesse de compréhension, mes bases en électronique sont.....très basiques.

[Antoane]

Bonjour,

R6 est la résistance shunt, elle doit tolérer l'intégralité du courant délivré par le panneau solaire (appelons-le I_max), de même pour Q2, qui doit dissiper une puissance max d'environ 1,2V * I_max. D4 doit pouvoir absorber la quasiment I_max, et la puissance dissipée dans D4 vaut alors I_max*Vz, où Vz est la tension de zener du composant.
Dans le schéma, Q3 et Q4 peuvent être des BC547c, mais les références données pour Q2 et D4 ne sont pas bonnes, elles sont à choisir en fonction des caractéristiques du panneau.

Le triangle sous R6 désigne la masse, ce n'est pas un composant spécifique.