Vanne 12V + batterie + panneau solaire

[Inferno-Da]

Bonjour,

Je souhaite alimenter en extérieur une vanne trois voies motorisée 12VDC liée à un switch connecté pour pouvoir faire de la programmation et déclencher à distance.

Le mieux aurait été le bon vieux câble électrique, mais je dois me gaver une tranchée et si je peux éviter, je le fais volontiers.

J'ai donc songé à une solution portative. J'ai la vanne 6W de conso par déclenchement. 2 par jour avec 5/10 secondes par déclenchement. J'ai le switch : conso < 1w (je prends 1w).

La conso du moteur est négligeable sur la durée, j'ai donc 24Wh/j à sortir.

Batterie 12V 9900mAh, soit 118Wh de dispo. Ce qui me donne moins de 5 jours d'autonomie (si on ne considère pas la chute de tension qui pourtant sera préjudiciable au moteur).

J'espérais recharger manuellement la batterie tous les 2/3 mois, j'étais loin du compte....

Bref,. Donc idée de passer par un petit panneau photovoltaïque 12V (j'ai vu des 3Wc, ça ferait l'affaire normalement).

Mes questions :

Quid de la durée de vie du système? La batterie alimentée en permanence c'est bon? La batterie sollicitée en permanence (même si minime), c'est bon? Il me faut un contrôleur de charge également.

La batterie, le panneau, le gestionnaire de charge, ça va chercher dans les 20-25€ chez les chinois donc l'investissement n'est pas mirobolant (j'aurais pris un switch également en filaire donc je ne le compte pas ici). Plus cher j'aurais revu ma copie, mais là, ça ne vaut pas le coup de me casser le dos.

Merci de vos retours, idées...

Bonne journée.
-----

[Marcelus]

Bonjour,

effectivement, dans ce genre de cas c'est la consommation permanente de l'électronique qui pose problème, pas celle de l'actionneur.
Il y a quelques années, j'ai conçu pour un client un portail automatique avec télécommande, qui était alimenté par une batterie de voiture en 12V 95Ah.

Il a fallu que je développe une carte électronique spécifique puisque aucune carte du commerce n'aurait permis de tenir plus d'une ou 2 semaine.
Avec mon système, la batterie tenait entre 6 et 9 mois, pour 1 à 2 cycle ouverture/fermeture par jour. Je précise que le solaire n'était pas possible.


J'ai donc 2 choses à dire concernant la demande :

- il faut travailler la consommation de l'électronique pour augmenter l'autonomie

- concernant l'utilisation d'un panneau solaire, tout dépend du type de batterie.
Avec une batterie au plomb, type batterie de voiture, alarme, ...etc., une charge d'entretient permanente de 5% de sa capacité ne pose aucun problème.
Pour le dire autrement, avec une batterie au plomb de 10Ah, un courant permanent de 500mA peut lui être envoyé en permanence, donc un panneau qui peut sortir 500 à 600mA sous 15V, une diode, et c'est marre !
Pour les autres techno de batteries, c'est plus compliqué, c'est à voir au cas par cas


Et ... bon chance !

[Inferno-Da]

Bonjour

Merci du retour.

Ca sera une batterie lithium toute simple. Des accus standards.

Pour la consommation de l'électronique je n'ai pas de marge avec un truc qui tire 1Wh (fin ça vous l'avez compris).

Avec le panneau je pense que je vais être (à part jours nuageux et encore) souvent au max de la capacité de la batterie. En somme elle ne va pas se vider sauf la nuit. Ca peut être préjudiciable pour du lithium? Je précise que s'il faut la changer tous les 3/4 ans ça me va. D'ici là j'aurai sûrement modifié le système.

1. Tension nominale: 12V(12.6V)
2. capacité nominale: 9900mAh
3. le courant de charge maximum: 3.8A
4. le courant de décharge maximum: 4A
5. tension de coupure de décharge: 8V
6. la tension de coupure de charge: 12.6V (avec le chargeur dédié ce qui ne sera pas mon cas)

Merci

[Marcelus]

Ca sera une batterie lithium toute simple. Des accus standards.

Avec du lithium, ça n'est jamais tout simple.

Perso, j'achèterais une petite batterie au plomb pour m'éviter des complications, c'est robuste, simple à mettre en oeuvre et pas cher.

Sinon, à moins que le batterie (dont on ne sait pas grand chose) dispose d'une électronique interne pour la régulation de la charge et l'équilibrage des cellules, il va falloir gérer ça en externe.
Il y a des modules tout fait, plus ou moins fiables, surtout si utilisés en extérieur, ça peut être fait avec des CI spécialisés, ou on peut aussi faire ça à l'ancienne avec des comparateurs/AOP et queslues mosfets.

La particularité des batteries lithium par rapport à une batterie au plomb, c'est que ça explose et/ou ça prend feu beaucoup plus facilement, en cas de surcharge ou de décharge profonde.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Inferno-Da]

Merci

Je prends bonne note. Le plomb ça aurait été pas mal en effet. Reste que celle au plomb va être grosse et c'est plus cher (j'y songe).

Celle au plomb n'a pas besoin de gestionnaire de charge? Le panneau directement sur les cosses?

J'ignore si la batterie dispose de son BMS ou pas. Je ne pense pas qu'il y en a. D'où effectivement le gestionnaire.



Pourrait convenir?

La batterie, le gestionnaire et le switch tiennent dans une boite plexo.

[Marcelus]

Celle au plomb n'a pas besoin de gestionnaire de charge?
Le panneau directement sur les cosses?

Via une diode, je l'ai expliqué en détail dans le post#2

Le régulateur de charge présenté est à priori conçu pour une batterie au plomb

[Inferno-Da]

En effet, je n'ai pas bien regardé. For lead acid batteries only....

Donc potentiellement pourrait convenir pour la batterie dont vous me parliez.

Petite question je ne comprends pas trop le principe du régulateur. Lorsque la batterie est full il la décharge automatiquement jusqu'à une certaine tension? Que si on ne tire pas dessus ou même si on l'utilise? pourquoi ne pas bloquer la charge à la tension voulue?

Bon de toute évidence les gestionnaires pour lithium sont hors de prix...

Avec une batterie au plomb, type batterie de voiture, alarme, ...etc., une charge d'entretient permanente de 5% de sa capacité ne pose aucun problème.
Pour le dire autrement, avec une batterie au plomb de 10Ah, un courant permanent de 500mA peut lui être envoyé en permanence, donc un panneau qui peut sortir 500 à 600mA sous 15V, une diode, et c'est marre !
Pour les autres techno de batteries, c'est plus compliqué, c'est à voir au cas par cas

Pour bien comprendre.

Les 5% : au cas où ma batterie est pleine, la suralimenter de 5% ne pose pas de problème, c'est comme une charge de maintien. Bon?
La diode : L'idée c'est d'éviter que le courant aille vers le panneau photovoltaïque lorsqu'il ne produit pas. Bon?
Que se passe-til si la tension de charge est trop faible? Ca ne charge juste pas?
De ce que j'ai vu, un panneau de dénomination 12V à une tension de fonctionnement qui oscille entre 12 et 20V.
Même question, que se passe-t-il si j'ai un panneau qui balance à plus de 14,4V?
Le gestionnaire dans mon cas apporte-il un grand plu, outre le fait que les connectiques s'en trouvent de meilleure qualité?

Merci

[paulfjujo]

bonsoir,

...
Même question, que se passe-t-il si j'ai un panneau qui balance à plus de 14,4V?
Le gestionnaire dans mon cas apporte-il un grand plu, outre le fait que les connectiques s'en trouvent de meilleure qualité?

Au delà de 14.4V la batterie va bouillonner , générer des gaz ... pas bien !!!!
encore faut-il que l'ensoleillement permette ce niveau de tension avec un debit de 500mA ?
mais limiter la tension de charge est un plus .. pour la durée vie de la batterie
Autant mettre ceinture ... et bretelles

[Marcelus]

En effet, je n'ai pas bien regardé. For lead acid batteries only....
Donc potentiellement pourrait convenir pour la batterie dont vous me parliez.

Petite question je ne comprends pas trop le principe du régulateur. Lorsque la batterie est full il la décharge automatiquement jusqu'à une certaine tension? Que si on ne tire pas dessus ou même si on l'utilise? pourquoi ne pas bloquer la charge à la tension voulue?

Oui, c'est pour une batterie au plomb.
Dans ce type de cas, avec un panneau solaire adapté, il n'est pas nécessaire d'utiliser un régulateur de charge avec une batterie au plomb.
Ce type de régulateur permet de limiter le courant envoyé dans la batterie, et il permet de couper/limiter le courant lorsque la batterie est pleine (environ 14.5V). Il permet aussi de déconnecter la batterie de l'appareil qu'elle alimente si sa tension devient trop faible.

Pour bien comprendre.

Les 5% : au cas où ma batterie est pleine, la suralimenter de 5% ne pose pas de problème, c'est comme une charge de maintien. Bon?
La diode : L'idée c'est d'éviter que le courant aille vers le panneau photovoltaïque lorsqu'il ne produit pas. Bon?
Que se passe-til si la tension de charge est trop faible? Ca ne charge juste pas?
De ce que j'ai vu, un panneau de dénomination 12V à une tension de fonctionnement qui oscille entre 12 et 20V.
Même question, que se passe-t-il si j'ai un panneau qui balance à plus de 14,4V?
Le gestionnaire dans mon cas apporte-il un grand plu, outre le fait que les connectiques s'en trouvent de meilleure qualité?

Je vais volontairement simplifier et caricaturer pour que ce soit simple à comprendre (avis aux puristes)

Envoyer à une batterie au plomb chargée un courant équivalent à 5% de sa capacité ne pose pas de problème.
La diode évite que la batterie ne se décharge dans le panneau solaire la nuit

La tension d'un panneau solaire peut effectivement varier, en fonction du soleil et du courant qu'on lui demande de fournir
On donne en général la tension nominale et son courant nominal, qui correspond à ce que l'on peut espérer sortir, on donne aussi la tension à vide, c'est à dire sans rien consommer dessus, elle peut être très supérieure à la tension nominale, et on donne le courant de court-circuit qui correspond, comme son nom l'indique, au courant maxi que peut fournir le panneau, c'est à dire en court-circuit (tension proche de 0)

Il faut comprendre qu'en augmentant la consommation sur un panneau, on augmente le courant mais on fait baisser la tension

Si un panneau sort 18V à vide, en le branchant à une batterie de 12V, la tension de cette dernière va grimper à environ 14.5V lorsqu'elle sera totalement chargée, et si on mesure la tension du panneau à ce moment là, elle sera la même que celle de la batterie


Une dernière chose concernant les batteries et les petits panneaux solaires (quelques W ou dizaines de W) vendus sur les sites chinois, la plupart du temps il y a une grosse exagération sur les caractéristiques.
Une batterie 10Ah achetée il y a quelques années que j'ai testé avec du matériel de labo n'avait en fait que ... 800 mAh !!!
C'est un cas assez extrême, mais les batteries et accus dont la capacité réelle n'est pas inférieure à au moins 20% sont très rares
Quant aux petits panneaux solaires, la plupart ne sorte que la moitié, et très souvent la tension qui est donnée correspond en pratique à la tension à vide, donc un petit panneau 12V ne pourra jamais charger une batterie de 12V !!!

[Inferno-Da]

Bonjour,

Merci des retours.

Le régulateur pour batterie coûte 5€, je ne vais pas faire l'impasse et je serai tranquille.

La tension d'un panneau solaire peut effectivement varier, en fonction du soleil et du courant qu'on lui demande de fournir
On donne en général la tension nominale et son courant nominal, qui correspond à ce que l'on peut espérer sortir, on donne aussi la tension à vide, c'est à dire sans rien consommer dessus, elle peut être très supérieure à la tension nominale, et on donne le courant de court-circuit qui correspond, comme son nom l'indique, au courant maxi que peut fournir le panneau, c'est à dire en court-circuit (tension proche de 0)

Je n'ai pas compris la notion de courant maxi. Plus le panneau fourni d'ampères, plus la tension chute c'est ça? Et donc plus l'apport solaire est important, plus la tension est basse? Jusque proche zéro?

Il faut comprendre qu'en augmentant la consommation sur un panneau, on augmente le courant mais on fait baisser la tension

Je ne comprends la notion de consommation du panneau.

Une dernière chose concernant les batteries et les petits panneaux solaires (quelques W ou dizaines de W) vendus sur les sites chinois, la plupart du temps il y a une grosse exagération sur les caractéristiques.
Une batterie 10Ah achetée il y a quelques années que j'ai testé avec du matériel de labo n'avait en fait que ... 800 mAh !!!

En effet. Il faudrait plutôt que je passe sur un panneau de mini 100W pour espérer avoir quelques W nécessaires à l'entretien de la batterie. De ce que j'ai vu, les productions sont catastrophiques sur les ptits panneaux chinois.

Idem pour les batteries lithium. J'en ai vu à 50000mAh avec 6 accus. Avec 4 accus de 3,7V, on obtient la tension désirée, mais il en manque un paquet pour atteindre l'ampérage cible. Du marketing trompeur pour les novices dans mon genre (j'aurais appris qqch ceci dit).

Ainsi, en effet, exit le lithium. Il me faut donc trouver le panneau idoine qui ira sur une batterie plomb de 7-8Ah.

Je continue mes recherches en espérant trouver un panneau pas trop cher et adapté.

merci en tout cas pour les avis/informations qui m'auront bien aidé.

[Marcelus]

Je n'ai pas compris la notion de courant maxi. Plus le panneau fourni d'ampères, plus la tension chute c'est ça? Et donc plus l'apport solaire est important, plus la tension est basse? Jusque proche zéro?

Je ne comprends la notion de consommation du panneau.

Oui, et non.

Lorqu'un panneau reçoit du soleil, il produit de l'électricité.
Si on mesure sa tension sans brancher aucun appareil dessus, on aura par exemple 15V, c'est la tension à vide
Si on branche une ampoule de 10W, toujours avec la même quantité de soleil reçu, la tension va alors baisser à par exemple 14V, le courant sera donc de 10 / 14 = 0.7 A
Si on branche 2 ampoules de 10W, toujours avec la même quantité de soleil reçu, la tension va alors baisser à par exemple 13.5V, le courant sera donc de 20 / 13.5 = 1.5 A
Au plus on va consommer du courant sur le panneau, au plus sa tension va baisser.

Concernant la quantité de soleil reçu, au plus le panneau reçoit du soleil, au plus il est en mesure de fournir des watts. Cela ne contredit absolument pas ce qui est écrit ci-dessus.

Je n'ai pas parler de la consommation du panneau mais de ce que l'on va consommer, de l'intensité que l'on va tirer du panneau.

En effet. Il faudrait plutôt que je passe sur un panneau de mini 100W pour espérer avoir quelques W nécessaires à l'entretien de la batterie. De ce que j'ai vu, les productions sont catastrophiques sur les ptits panneaux chinois.

Avec un panneau de 100W, c'est sûr qu'il va falloir un régulateur pour ne pas endommager la batterie.

Pour choisir un petit panneau chinois, on commence par regarder la tension qui est donnée. S'il n'y a pas de précision concernant la tension nominale et la tension à vide, alors il s'agit probablement de la tension à vide.
Pour une batterie au plomb de 12V, dont la tension chargée approchera les 14V, il faut un panneau qui sorte 15 à 16V à vide
Ensuite, concernant la puissance, si on a besoin de 500mA maxi (pour charger la batterie en direct via une diode), il faudra un paneau de 0.5 x 14 = 7W maxi
Pour estimer si le panneau proposé peut sortir 6 ou 7W, on regarde sa surface en m² (de la partie photovoltaique uniquement ... sans le bord et le cadre !!!), et, considérant que l'on a à peu près un rendement de 20%, que le soleil nous envoie 1000W/m², il n'y a qu'à multiplier la surface par 200 pour avoir l'estimation de la puissance du panneau en watts.


Si je me souviens bien, la consommation du dispositif est de 1W, ce qui représente chaque jour 24Wh.
Si on utilise un panneau de 6 ou 7 W, on peut raisonnablement espérer en moyenne 5W pendant 5H, soit 25Wh.
C'est pour donner l'odre de grandeur, car ça dépend de l'endroit où est installé le panneau.


Et ... bon chance !

[Antoane]

Bonjour,

Un PV se comporte plutôt comme une source de courant : le courant délivré est alors essentiellement fonction de l'éclairement et peut de la tension délivrée (tant que la sortie est "suffisament loin d'être à vide").

Le facteur de charge d'un PV en Europe est proche de 10-15% (https://fr.wikipedia.org/wiki/Facteu...ctricit%C3%A9)), ce qui signifie qu'un PV de 100 Wc est équivalent à une source de 15W fonctionnant 24/7. Note que c'est un moyennage sur l'année... dimensionner à partir de ces 15W moyens va se traduire par un gros manque d'énergie si tu habites dans à Hamburg, et encore plus à Stockohlm.

Il faut déterminer la criticité de l'alimentation (y a-t-il mort d'homme si on n'a pas de puissance pendant quelques heures ou quelques jour ?) pour optimiser le compromis entre disponibilité et cout en capital de l'instalation.


Ceci dit, la première étape serait de diminuer la consommation de fond... 1W pour une communication avec un débit proche de zéro, c'est colossal. Il y a diverses manières de procéder, entre le choix d'un autre protocole (éventuellement avec relais alimenté par secteur), et l'optimisation de l'existant.

[bobflux]

Pour la consommation de l'électronique je n'ai pas de marge avec un truc qui tire 1Wh (fin ça vous l'avez compris).

Tu as une marge énorme, une consommation de 1W pour un récepteur de télécommande radio est ridicule. Envoie la documentation du truc.

[Inferno-Da]

merci à tous les trois

rien à voir. comment on fait les quote avec le nom de la personne?

Je n'ai pas parler de la consommation du panneau mais de ce que l'on va consommer, de l'intensité que l'on va tirer du panneau.

En effet, j'ai mal lu. désolé.

Le facteur de charge d'un PV en Europe est proche de 10-15% (https://fr.wikipedia.org/wiki/Facteu...ctricit%C3%A9)), ce qui signifie qu'un PV de 100 Wc est équivalent à une source de 15W fonctionnant 24/7. Note que c'est un moyennage sur l'année... dimensionner à partir de ces 15W moyens va se traduire par un gros manque d'énergie si tu habites dans à Hamburg, et encore plus à Stockohlm.

C'est loin d'être foufou cette affaire

Il faut déterminer la criticité de l'alimentation (y a-t-il mort d'homme si on n'a pas de puissance pendant quelques heures ou quelques jour ?) pour optimiser le compromis entre disponibilité et cout en capital de l'instalation.

si l'autonomie était de 4-5 jours, je pense que quelques jours sans production n'auraient pas eu d'impact significatif. Au pire ça ne fonctionnerait plus temporairement.

Ceci dit, la première étape serait de diminuer la consommation de fond... 1W pour une communication avec un débit proche de zéro, c'est colossal. Il y a diverses manières de procéder, entre le choix d'un autre protocole (éventuellement avec relais alimenté par secteur), et l'optimisation de l'existant.

La puce wifi est toujours active non? les 1W ne m'ont pas fait tilter. Bon faut dire que je ne me rends pas compte de ce que fait 1W, c'est tellement peu. Si j'alimente le relais par secteur, c'est que j'ai le secteur. Donc la nécessité de la batterie et du panneau est nulle. Optimiser du 1Wh ça se fait réellement?

Tu as une marge énorme, une consommation de 1W pour un récepteur de télécommande radio est ridicule. Envoie la documentation du truc.

Ridicule? Antoane disait que c'était colossal. Je n'ai pas de documentation, c'est un truc chinois. Le <1W n'est même pas mentionné. Je suis allé chercher la fiche technique d'un produit similaire proposant une conso théorique. Ceci dit <1 ça peut être 0,9 comme ça peut-être 0,1. Ce qui dans ce cas, multiplierait mon autonomie par 9...

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Ceci étant dit, devant la contrainte (un bien gros mot j'entends. Juste que je pensais que ça serait plus simple de trouver le matos, sans même parler de la position du panneau) globale et puisque mon installation est amenée à évoluer, je vais passer sur secteur, sans m'embêter avec une tranchée. Je vais noyer un câble R2V quelques centimètres (3-4 max) sous la terre histoire de faire propre et de ne pas le prendre avec la tondeuse(gaine icta si je suis motivé), et je vais pendre un switch 220VAC et une vanne 220VAC.

Comme ça j'économise, j'ai tout sous la main (sauf vanne et switch), je ne me préoccupe pas de la conso et j'aviserai plus tard pour une installation plus conforme...

Merci pour vos retours en tout cas, c'était instructif. Mon problème est donc "résolu", mais les réponses à mes questions m'intéressent. Si vous avez le temps et l'envie, ça sera avec plaisir que je les lirai.

Encore merci.

[bobflux]

Ridicule? Antoane disait que c'était colossal. Je n'ai pas de documentation, c'est un truc chinois. Le <1W n'est même pas mentionné.

Ridicule dans le sens "consommation ridiculement élevée" XD

Si t'as pas de spec, il faut mesurer, sinon... mystère !

[Inferno-Da]

Si t'as pas de spec, il faut mesurer, sinon... mystère !

Et en général sur un produit de ce genre on s'attend à quoi comme conso?

[bobflux]

Ça peut s'estimer avec une photo du circuit imprimé pour voir ce qu'il y a dessus.

Moins de 1mW si c'est bien fait, 0.1W si c'est mal fait...

[Inferno-Da]

ha j'étais très loin de penser que c'était aussi faible....

pas la meilleure définition mais voilà ce que j'ai

[bobflux]

Bon là pour lire la référence du module radio je passe

Faudrait mesurer, si ils ont pas fait de la merde la conso devrait être minuscule (milliwatts) sauf si c'est du wifi (0.1-0.5W)

[Antoane]

Bonjour,

En attendant d'avoir des donnés de consommation plus précises :

Si j'alimente le relais par secteur, c'est que j'ai le secteur. Donc la nécessité de la batterie et du panneau est nulle.

L'idée était d'avoir un second module (le relais dont je parle) qui ferait interface entre le réseau Wifi de commande et la carte de controle de ta vanne, qui fonctionnerait sur un protocole moins consommateur que le WiFi (eg du Bluetooth).

Optimiser du 1Wh ça se fait réellement?

eg:
- Remplacer le WiFi par du bluetooth
- ne pas faire fonctionner le Wifi en continue, eg. le réveiller toutes les 5 minutes pendant 30s (diminution de consomation de ~ 90%)
- Diminuer la consommation des periphériques et fonctions auxiliaires

Ceci étant dit, devant la contrainte (un bien gros mot j'entends. Juste que je pensais que ça serait plus simple de trouver le matos, sans même parler de la position du panneau) globale et puisque mon installation est amenée à évoluer, je vais passer sur secteur, sans m'embêter avec une tranchée. Je vais noyer un câble R2V quelques centimètres (3-4 max) sous la terre histoire de faire propre et de ne pas le prendre avec la tondeuse(gaine icta si je suis motivé), et je vais pendre un switch 220VAC et une vanne 220VAC.

Dans ce cas, mieux vaut par sécurité distribuer la puissance sous une tension réduite, eg. 12 ou 14V pour ne pas avoir à changer de vanne.

rien à voir. comment on fait les quote avec le nom de la personne?

Ecrire : [quote="marcel"] [/quote] au lieu de [quote] [/quote].

[Inferno-Da]

Bonjour. Désolé je n'avais pas vu votre retour.

Je note l'idée d'un wifi allumé par intermittence pour de prochains potentiels projets.

J'ai tout pris en 220V, vanne et switch. On verra bien combien de temps tout ça fonctionne.

Merci pour votre aide.