chargeur accu NiMh solaire

[RomVi]

Bonjour à tous

Ma demande est un peu particulière :
Je voudrais utiliser un petit panneau photovoltaïque de 44*24 mm, censé produire 30 mA sous 5V (soit 150 mW pour 0.001m², ou 150W/m² ce qui semble réaliste).
Avec ce panneau je voudrais charger un accu. Je pense qu'un LiPo ne serait pas adapté, donc j'ai pensé à un NiCd ou NiMh.

Une fois l'accu suffisamment chargé je voudrais l'utiliser pour faire tourner une petite pompe à eau, qui consomme environ 110 mA sous 3.7V :
https://fr.aliexpress.com/item/10050...yAdapt=glo2fra

Puis lorsque l'accu sera déchargé un cycle est relancé. En théorie la pompe pourrait donc tourner environ 10% du temps (ensoleillé).

Mon problème est le suivant : Est-ce qu'un petit accu s’accommodera d'une charge si faible ? Comment détecter une charge complète, puis la limite de décharge ? J'avais dans l'idée de gérer le tout avec un attiny45 (qui peut fonctionner jusqu'à 2.7V et possède une conso très basse en mode sleep) et un accu 3.6V de ce genre :
https://www.amazon.fr/vhbw-Batterie-...1M4RTZWJ&psc=1

Qu'en pensez vous ?
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[jiherve]

bonsoir,
c'est faisable, pas mal d’éclairages de jardin fonctionnent comme çà mais avec une seule cellule nimh, là il te faudra contrôler la charge si tu fais du floating il suffit de contrôler la tension, les puristes diront que non mais mon expérience dit que oui.
Par contre ta batterie est un peu juste, il vaut mieux utiliser des R6/AAA c'est plus gros mais cela offre une capacité supérieure, j'ai des horloges perpétuelles home made qui tournent ainsi depuis des années.
Il faut toutefois que ce que tu consommes soit compensé par ta recharge sinon cela sera le big crunch!
JR

[Bitrode]

Bonjour,
il faudrait connaitre la techno exacte de ton petit panneau, une photo suffirait.
Le problème avec une si petite dimension c'est que sans un tracking le rendement sera très mauvais.
Si tu ajoutes aussi la poussière, une conversion à la "one again" comme en voit souvent ici sur le forum, alors si tu charges quelque chose tel qu'un accu NiMh en R6 je te dirai
Tu peux aussi oublier ton Attiny qui ne servira strictement à rien sauf à consommer du jus inutilement.

La gestion d'énergie n'est pas tant une affaire de puriste mais tient plus des qualités de la fourmi que de la cigale...
En d'autres termes tout se dimensionne et pour cela il faut commencer par connaitre le gisement solaire disponible, c'est à dire définir ton lieu d'installation pour démarrer ce dimensionnement et pour découvrir ce que tu peux en tirer réellement.
De nos jours des circuits spécialisés permettent de recharger et protéger efficacement un seul accu lithium-ion, qui est bien plus énergique (150Wh/kg) qu'un pauvre NiMh (30Wh/kg), à partir d'une petite cellule solaire.
Dans ton cas un petit accu lithium-ion de 300mAh~500mAh ferait très bien l'affaire.

[Bitrode]

Voici un exemple d'application:
STEVAL-ISV012V1 lithium-ion solar battery charger

Et un autre circuit dédié:
Datasheet - SPV1050 - Ultralow power energy harvester and battery charger

Il y a bien d'autres choix selon les contraintes et les objectifs.
La difficulté que tu rencontreras sera de souder toi même ce type de circuit intégré, mais ça reste faisable si tu es pugnace.
On a rien sans rien dans ce métier

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Merci pour vos réponses.

Je vais donner un peu plus de renseignements pour mieux situer le contexte :
Le but est d'avoir un système de circulation d'eau à l’intérieur d'une enceinte fermée avec des plantes et des daphnies. Le montage sera placé dans un récipient en verre, derrière une fenêtre. Le but est de faire un écosystème autonome, un peu comme les écospheres (je ne met pas de lien pour ne pas faire de pub, mais vous pouvez trouver facilement en effectuant une recherche).

Ce n'est pas très grave si le rendement n'est pas optimal, par contre il faut que le système puisse fonctionner de façon autonome sur la plus grande durée possible.

l'Attiny a pour but de gérer la charge et utilisation de la batterie, mais aussi de faire une tempo pour espacer les cycles de pompage, et les lancer soit la nuit, soit le jour (le panneau faisant office de détecteur). En mode sleep il consomme quelques µA, soit moins que l'autodécharge de l'accu, donc je pense que ce n'est pas vraiment significatif, mais ceci dit si il y a d'autres solution plus efficaces je suis preneur.

En ce qui concerne le panneau rien n'est encore défini, mais disons que j'avais repéré un modèle sur Ebay. Il faut juste qu'il soit de petite taille (quelques cm²) pour ne pas trop empiéter sur le volume disponible (5/6 litres).

N’hésitez pas à demander plus de détails, il n'y a rien de confidentiel là dedans.

[Bitrode]

Ce n'est pas très grave si le rendement n'est pas optimal, par contre il faut que le système puisse fonctionner de façon autonome sur la plus grande durée possible.

Justement, il faut que le système soit efficace pour durer le plus longtemps possible

Ok je comprends pour le besoin d'utiliser un µC, il faudra bien gérer le mode sleep et prendre en compte l'ensemble du schéma pour limiter au mieux la consommation, pas seulement la consommation indiquée dans la datasheet du µC qui est souvent sous estimée.
Essaye de faire un bilan énergie d'un cycle d'utilisation complet et à partir de là il sera facile de faire un dimensionnement.
Il faudra préciser la position du panneau (monté verticalement ou avec quel angle incident), ta région géographique, prendre soin qu'il n'y ait pas d'ombres indésirables sur le parcours solaire journalier (immeuble, arbres, etc).
@+

[RomVi]

Je vais commander la pompe et faire des mesures, je reviendra sur ce fil avec les données.

[RomVi]

J'ai aussi commandé un petit panneau pour faire les mesures en direct. J'ai un appareil qui permet d'enregistrer simultanément la tension et l'intensité sur de longues période (environ 1 an avec un jeu de piles).
Pour un panneau censé produire 5V sous 30 mA vous mettriez quoi comme résistance de charge, le plus pertinent pour effectuer cette mesure ?

[Bitrode]

Mettez une charge qui exploite la puissance max soit à environ 80% de la tension max.
Commencez avec une résistance de 120 ohms.

[RomVi]

Merci pour cette recommandation, je ferais le test quand je recevrais le panneau.
J'ai continué à potasser le sujet, et je me demandais si je ne pourrais pas remplacer la batterie par un jeu de supercondensateurs.
On peut trouver une capa de 20 F sous 5.5V pour moins de 10 Euros. L’intérêt serait de pouvoir encaisser un grand nombre de charges/décharges (il est spécifié 500 000 cycles).
Des avis sur le sujet ?

[Bitrode]

Une super capa stocke beaucoup moins d'énergie qu'un accu à volume égal.
De plus la tension dépendra de l'état de charge.
C'est une fausse bonne idée pour ton besoin.

[RomVi]

Certes la capacité est beaucoup plus faible, mais le temps de fonctionnement de la pompe n'est conditionné que par l’énergie reçue par le panneau ; disons que la pompe tournera 3% du temps d'ensoleillement.
Avec des condensateurs j'aurai des cycles plus courts, mais la durée globale de fonctionnement de la pompe est la même. Par ailleurs il sera plus facile de gérer les cycles de charge/décharge en mesurant la tension, et le micro contrôleur est capable de fonctionner entre 2.7 et 5V donc il ne sera pas affecté.
Au niveau de la capacité totale sur un cycle de vie complet (charge maxi * nombre de charges possibles) les condensateurs font 3 à 4 fois mieux que des piles rechargeables, pour un cout similaire.

[Bitrode]

Le fait que la tension varie beaucoup posera un problème pour la pompe, sans compter qu'il faudra une forte valeur de supercap pour palier aux moments où le PV sera dans l'ombre ou lors des intermittences.
Le volume sera conséquent et le prix aussi, en tout cas bien plus qu'avec un simple accu.

[RomVi]

Merci pour ta réponse. Je vais attendre de recevoir le petit panneau pour faire des mesures, afin de faire une simulation.