compatibilité panneaux photovoltaique et régulateur de charge

[jmg]

Bonjour, je souhaiterais charger deux batteries au plomb 12 volts de 130 A/h (montage en série) par le biais d'un régulateur de charge, sachant que je possède les batteries ainsi qu'un panneau photovoltaïque ( TSM 160 M)délivrant 40 Volts 4.5 A pour 180W.
Ma question est la suivanteuis-je brancher directement le panneau (40V) sur le régulateur (24V)pour charger mes deux batteries montées en série. En sachant que la tension de fin de charge se situe aux alentours des 28V.
Pour ce est du régulateur je pensais à un régulateur Koekraf 20A 12V/24V PWM.
Merci de me diriger vers un montage rationnel qui fonctionne avec un rendement correct.
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[vincent66]

Bonjour,
Un panneau pv peut en fait être considéré comme un générateur de courant dont la tension s'adapte à celle de la batterie au travers d'une diode antiretour intégrée dans le régulateur de charge.
Je ne connais pas le régulateur koekraf que tu cites mais le PWM me fait penser qu'il s'agit d'un MPPT, si c'est le cas tu pourras l'utiliser sans problèmes.
Peux-tu poster une petite doc tech de ce régulateur !
Vincent

[jmg]

Bonjour,
je n'est pas de doc car je n'ai pas encore fait de choix mais je peu te donner un lien où toutes les carracteristiques y sont notées:
http://www.newsenergy.fr/regulateur-...,REG20APWM.cfm
Donnes moi ton avis sur mon choix
Merci

[invitef7884487]

Bonsoir jmg
Il ne parle pas de la technologie de ton régulateur. Je ne sais pas prédire le résultat, mais une chose me chiffonne un peu : Ton panneau est prévu pour 36V, pourquoi vouloir le faire fonctionner sur une charge en 24V ?
Autre point qui me m’interpelle : La capacité de ta batterie est de 130 Ah. Ton panneau qui peut délivrer (suivant ton lieu d’installation) entre de 2 et 2,5A (au max à cette saison ou en moyenne sur l’année) ne te donnera que 18Ah par jour. Ca fait presque 9 jours pour charger ta batterie !
Ce n’est pas certain que tu puisses récupérer les 85W que te fournira ton panneau, si vu de ta charge en 24V, ton chargeur ne sait pas soutirer sur le panneau autre chose qu’un Ipmax panneau ! Ta puissance dispo tombe à moins de 60W (et tu n’auras ça que les 6 ou 8/24e du temps ! Avec 20W … Tu veux alimenter quoi ?

Tu ne serais pas parti toi aussi, des données électriques de crête de ton panneau pour faire ton calcul ? Par hasard… !
Grosses surprises en perspective à la mise en exploitation de l’installation !!! Précise nous le lieu d’installation ?

Note : Je suis aller voir le fameux panneau : Il est équipé de cellules mono cristallines performantes, 5,16A de Icc c’est bien pour des 125 x 125mm.

Un panneau n’est un ‘’générateur de courant’’ qu’entre son Icc et (un peu moins que) son I à Pmax. Au-delà c’est un ‘’générateur de tension’’. Et il faut le faire travailler en générateur de tension pour en tirer la puissance maximum.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jmg]

Bonjour a tous,
Cette installation est prévue pour fonctionner sur un voilier.
Les consommations sont assez faibles, frogo,pilote automatique, le plus gourmant étant l'éclairage. Il faut dire que c'est le bâteau d'un amis et je ne connait pas le bilant énergétique précis de l'installation complète.
Je vai essayer d'en savoir plus.
Ce qu'il ne faut pas perdre de vue c'est que les batteries sont sur le bâteau et que mon ami viens de faire l'acquisition gracieuse du panneau photovoltaïque.
Donc ma question est simple pour un spécialiste. Quel régulateur est le plus approprié pour cette installation ?
Merci à tous j'ai des notions d'électricité mais ne connait pas les panneaux photovoltaïques.

[jmg]

Bonjour a tous
J'ai réellement besoin de vos conseils n'ésitez pas à intervenir
Pour fantome13: je ne comprend ou tu prends les 85w du panneau sachant qu'il en fait 180.

[vincent66]

Bonsoir,
Les valeurs crêtes publiées par les fabricants de pv sont toujours très (trop) optimistes car valables et mesurées en labo avec un flux lumineux perpendiculaire au panneau de 1000 W/m2 et à une tension optimale de fonctionnement, conditions qui ne sont remplies dans la réalité que très rarement, sauf dispositif d'orientation..; les 85 W cités par fantome13 ne me semblent donc pas sous ou sur évalués comme moyenne avec une installation orientée plein sud disons 6 heures par jour dans l'hémisphère nord...
Ce n'est pas très enthousismant je sais après avoir consenti un investissement mais...
Courage!!!
Vincent

[invitef7884487]

Bonjour
C’est donc une utilisation particulière et isolée.
Tu peux prendre le régulateur de charge que tu avais cité au début. Il est bien au delà de ton panneau qui ne pourra jamais délivrer plus de 5A.
Un plus approprié (peut-être) par là : http://www.watteo.fr/marine/index-n-...p-369_513.html Tu as un 6A dans la liste, ça correspond plus au 5A de ton panneau. Ton chargeur doit pourvoir convertir le courant max du panneau.
Par contre dans la marine il faut impérativement prendre du matériel spécifique marine si tu ne veux pas le voir se transformer en un tas de rouille en une saison !

C’est qu’une impression personnelle, mais sur son voilier, il va le mettre où son panneau ? Sur le roof il risque de ne pas voir beaucoup de soleil avec l’hombre de la baume et des voiles.
Il faut savoir que dans ce type d’installation si une seule cellule est à l’hombre, le panneau entier ne délivre plus rien du tout. A part en haut du mat au-dessus de la girouette ! il n’y a que peu d’endroit, qui ne soit pas du tout à l’hombre de quelque chose, à un moment ou à un autre.
J’aurais plutôt pensé à une éolienne à l’arrière comme cela se fait sur beaucoup de voilier. Du vent, on en manque moins souvent que du soleil en mer ! Et il en existe une foule de modèles. http://www.equipements-bateaux.com/C...R-BATEAUX.aspx
Cela me semble beaucoup plus intéressant qu’un panneau solaire. Sur l’avant ou l’arrière elle sera toujours au vent. Le panneau lui, ne sera pas toujours au soleil !
Je ne suis pas sûr que ton ami est fait le bon choix, même avec un panneau gratos !
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Les puissances annoncées par les vendeurs, ne sont JAMAIS réalisables par un panneau solaire. La puissance annoncée est la puissance de crête du panneau, c’est à dire à 12h solaire et pour un panneau rigoureusement calé à la hauteur solaire du lieu où il se trouve et par très grand beau temps..
Quand ils sont posé fixes, il ne sont perpendiculaire au soleil que 15mn dans les 24h et seulement à 2 dates fixe de l’année (en général c’est aux équinoxes). Tout le reste de l’année et toutes les autres heures du jour, même par un soleil d’enfer, ils produiront moins que ce qui est annoncé.
Comme du grand soleil il n’y en pas tous les jours, le panneau produira encore moins. En mettant bout à bout toutes les causes de baisse d’ensoleillement d’un panneau solaire, on s’aperçoit que sur une très longue période, il ne produit jamais plus que 30 à 50% de ses capacités et seulement 8h sur les 24h de la journée. On ne te le dit jamais, mais il vaut mieux le savoir.

[chatelot16]

sur un bateau le vent et le soleil sont complementaire : quand il y a du vent l'eolienne , ou l'alternateur sur l'helice dans l'eau sont meilleurs et tanpis si la voile fait de l'ombre , mais quand le vent est nul , le photovoltaique est le bienvenu !

pour le pont des bateau il faut des panneau speciaux avec diode de roue libre a chaque cellule pour ne pas perdre toute la puissance a la moindre ombre partielle

[invitef7884487]

Oui chatelot c'est toujours possible de faire des prouesses !!! Mais comme en rayonnement diffus la tension de la cellule ne tombe pas à moins de ~0,45v toutes les diodes de rolling travailleront au coude ! et pour leur faire passer tout le courant du panneau ça risque d'être un peu compliqué ! Les schotky ne règleraient pas le problème et en silicium (comme les PV) dans les ensoleillements moyens tu vas perdre aussi.
Si c'est pour gagner 15 ou 20% je ne suis pas certain que le jeu en vaille la chandelle ! Si tu en perd autan tout le temps !
Tu as des exemples de tels panneaux ?

[invitef7884487]

Mais qu'est-ce que je raconte !!! C'est strictement impossible de mettre une duiode de roue libre sur une cellule ! Elle est polarisée à l'envers !!! Elle ne pourra jamais shunter quoi que soit !
Tu fais une erreur chatelot

[chatelot16]

bien non je fait pas d'erreur

avec un paneau classique pour toit de maison une celule a l'ombre oppose plusieur dizaine de volt au passage du courant donc anule la production

dans un paneau pour pont de voilier si une celule est bouché le courant passe par la diode qui est en paralele : la diode perd 0.7 volt donc ca perd la tension d'une celule est demi : on perd donc la tension de 2celule et demi : la tension de la celule bouché plus la chute de tension de la diode ... c'est moins grave que de tout perdre !

[invitef7884487]

T‘es pas sérieux là ! tiens je t’ai fait un petit schéma.
Une cellule à l’hombre ne délivre rien du tout ! Où tu à pêché ça qu’une cellule à l’hombre développe des dizaines de volts ???
Sa tension varie, du noir complet jusqu’au grand soleil de 0V à +0,6V ! quand une est à l’hombre sa tension est de 0,4V environ suivant l’importance de l’hombre !
Comment tu peux prétendre qu’une diode dont la tension en inverse serait de 0,4V peut débiter quoi que se soit ???
Pour que la diode de rolling conduise il faut que son ANODE soit POSITIVE et de 0,6V C’est strictement impossible qu’elle le soit, sans enlever la cellule à l’hombre !

Tu dois confondre avec les diodes anti-retour qui ne sont pas là du tout.

[chatelot16]

si une cellule est a l'ombre elle ne fait pas 0.45v au lieu de 0.5v ! c'est pire que ca ! sa tension s'inverse completement : elle s'oppose completement au courant : donc la diode limite cette perte de tension a 0.7v

[invitef7884487]

Chatelot, il serait tout de même judicieux sur un forum qui se veut ‘’sérieux’’ de ne pas écrire n’importe quoi !
Ce que j’avance là n’est pas gratuit voilà les courbes caractéristiques (en pièce jointe) d’un panneau PhotoWatt (tu as de 100 à 1000w/m2)
A l’ombre il ne fait pas nuit et les rayonnements incidents varie de 50W/m2 en hiver le matin et le soir, et jusqu’à 250W/m2 en été autour de midi. A l’ombre ou sous un ciel très gris.
Regarde la caractéristique la plus basse, c’est impossible que sa tension s’inverse même si tu faisais passer le courant dans l’autre sens. Elle sera toujours positive.
Tu peux aller chez tous les constructeurs de cellules, ils te donneront les mêmes courbes. Le point de fonctionnement d’une cellule se trouve obligatoirement sur la courbe d’ensoleillement du moment et ne peut en aucun cas se trouver ailleurs.

Comme tu as l’air de persister dans ce que tu avances, donne-nous en une démonstration à l’aide d’un schéma (ou autre) et indique-nous un constructeur de panneau qui met des diodes de rolling sur ses cellules ? Je n’en connais aucun.
Pour ce que tu dis soit possible, il faut casser la connexion de la cellule ou l’enlever, il n’y a aucun autre moyen d’inverser la tension.
Dans une chute d’eau, c’est impossible que l’eau remonte, elle ne peut que descendre. C’est exactement le même phénomène.

[vincent66]

Oh la belle querelle d'experts..!
En fait une cellule d'un panneau dégrade les performances de l'ensemble car elle ne génère pas un courant suffisant et ne laisse pas passer le courant généré par les autres, une diode tête-bêche n'améliore pas la situation et aucun fabricant n'en a intégrées à son panneau à ma connaissance.
Une éolienne sur le pont est un appoint appréciable mais... à l'arrêt. Question de vent réel et vent apparent, plus le bateau va vite et moins l'éolienne ne tourne, une turbine linéaire immergée est le meilleur moyen de profiter de la force du vent.
N'hésitez pas à me lapider si je me trompe.
Amitiés !
Vincent

[Zozo_MP]

Bonjour vincent

N'hésitez pas à me lapider si je me trompe.

La lapidation est proscrite sur ce forum Français de surcrois : à noter aussi que l'on déconseille vivement aussi les formules lapidaires fussent-elles inversées

Bon attendons de voir la suite.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour Chatelot

Peux-tu justifier cela s'il te plait

c'est pire que ca ! sa tension s'inverse completement :

Cordialement

[chatelot16]

pourtant c'est evident avec les courbes que tu viens de donner !

remplace le 20v par 0.5v pour avoir la tension d'une cellule seule

avec un eclairage general et une charge qui fait passer 2A

si une cellule est eclairé a 1kw/m2 courbe bleue : 19.5 V
si une cellule est eclairé a 0.8kw/m2 courbe verte : 18.5 V
si une cellule est eclairé a 0.6kw/m2 courbe orange : tension negative sortant a gauche du tableau ! et comme la courbe est pratiquement plate en tension negative la tension inverse montera a ce qu'il faut pour limiter le courant a 1.8A

il n'y a pas besoin d'eclairement nul pour avoir une tension negative : il suffit que le reste du panneau essaie de faire passer un courant superieur au courant photovoltaique de la cellule : la cellule se met a fonctionner comme une photodiode : polarisé en inverse et courant passant uniquement determiné par l'eclairement ... sauf tension inverse exessive produisant un claquage

[chatelot16]

pour ceux qui ne croient que ce qui est deja ecris
http://www.voilelec.com/pages/solaire.php#fonction

Sur le panneau à droite, vous comptez (6*6) - 1 = 35 cellules :
Donc, avec un bon ensoleillement, pour sortir 14 volts, avec la perte de la diode anti retour de 0.6 volt, chaque cellule fournira 14.6/35 =0.42 volt

Le panneau de qualité aura donc 35 diodes by-pass, en cas de masquage ou de claquage de quelques cellules il restera actif. Repérez le câblage en disposant le panneau face au soleil, sur charge résistive avec un voltmètre en parallèle. Tous les panneaux ont une diode anti-retour, les bons ont une Schottky, les médiocres une silicium ordinaire.

[invitef7884487]

Oui vincent, tu as raison ! … Sauf pour l’expert ! Je n’en suis pas un.
Mais j’ai fait un peu de voile (pendant 25 ans)
J’ai une réserve sur la vitesse du vent relatif, puisque c’est celui là qui fera tourner l’éolienne. Pour les allures du près jusqu’au largue, le vent relatif est supérieur au vent réel. Au-delà (du grand largue au vent arrière) il est effectivement moins rapide (minuscule, sur un très bon bateau au vent arrière). Le maximum de vitesse vent étant obtenu par vent de travers ou la vitesse vu par l’éolienne égale la vitesse du vent réel x racine de 2 soit 1,414.
C’est probablement plus sur les grands trimarans si on regarde comment les voiles sont bordées aux allures portantes !!! Franck Kamas atteindrait ~30 nœuds avec ~20 nœuds de vent

Patric Morvand à une éolienne pour l’électricité de bord dans la route du rhum. Il doit bien y en avoir quelques autres.
Mais le plus souvent c’est le moteur utilisé en groupe electrogène qui assure la fourniture d’électricité. L’équipement électrique sur ces bateaux étant très gourmand !
Sur trimaran on doit pouvoir trouver un endroit qui ne soit jamais à l’ombre. Le solaire serait possible
Une génératrice immergée à bien sûr un bien meilleur rendement, mais ce n’est pas envisageable sur les bateaux de course à cause de la traînée dans ‘’ces bête là’’.

[invitef7884487]

C’est archi faux ce que tu dis chatelot ! Tu supposes que toutes les cellules non à l’ombre vont rester à leur point de fonctionnement ! Par quel miracle ?
Tout le panneau va se mettre au courant de la plus faible et à ce courant là, correspond une tension cellule qui est fixe et complètement déterminée par leur courbe U=f(I) pour toutes les cellules au soleil. Et cette tension existe puisque le courant est non nul dans le circuit.
Le courant est bien obligé de changer puisque l’impédance interne augmente. Comment il pourrait faire pour rester constant ?????

Tu fais la somme de toutes les tensions cellule pour avoir le U du panneau et le courant fourni et égale au courant de la plus faible. C’est le théorème de Thévenin ! Pas celui de ‘’Tartenpion’’ !

Ce Mr Christian Couderc fait parti de ‘’ces faiseurs de légende’’ comme il en existe beaucoup dans le photo-voltaïque.

Illustration en pièce jointe (je n'ai pas regradué l'échelle en volts, il n'y a qu'a la diviser par 14 pour avoir la tension par cellules.)

[chatelot16]

je ne dis pas que le courant est exactement constant , je dis que dès que le courant photovoltaique d'une cellule est inferieur au courant que voudrait faire les autres cellule , cette cellule mal eclairé oppose au courant toute la tension dont elle est capable : en sortant sur la gauche de ton tableau de courbe !

[invitef7884487]

Mais c’est tellement évident que je ne comprends pas comment on peut penser autrement !
Si j’ai 10 générateurs en série le courant est le même pour tous !
Si j’en ai 10 en // la tension est la même pour tous !

[invitef7884487]

Mais chatelot comment une cellule photo-voltaïque peut avoir une tension négative à ses bornes si elle est éclairée peu ou prou. Même dans le noir le plus complet elle ne va s'inverser toute seule ! Pour passer sur sa carractéristique zener il faut lui fournir un courant inverse ! comment tu fais passer le courant dans l'autre sens dans la cellule à l'ombre ?

[chatelot16]

dessine l'equivalent diode d'une cellule photovoltaique sur ton schema : c'est une diode vers le bas ! le courant normal est un courant inverse dans toute les jonction !

une cellule non eclairé est une diode qui bloque tout !

une cellule mal eclairé est un limiteur de courant !

d'ailleur ca explique aussi pourquoi la tension d'une cellule est aussi limité : elle est dans le sens direct pour gaspiller son propre courant photovoltaique

polarisé avec une tension inverse ca s'apelle une photodiode : ca devient un instrument de mesure qui laisse passer un courant exactement proportionnel a l'eclairement ... contrairement au fonctionnement normal photovoltaique , ou une partie du courant est perdu en fonction de la tension

[invitef7884487]

Je crois deviner ce que tu cherches à nous dire chatelot :
Quel serait le comportement du panneau sur une charge qui demanderait un courant constant. C’est ça que tu veux nous dire ?
Je ne sais si cela existe dans la réalité, ni quel montage pourrait réaliser cette fonction précise d’absorbeur de courant constant. Ca existe peut-être.
Ca correspondrait à une zener alimentée par un générateur de tension.
C’est un essai que je n’ai jamais fait, je le ferais avec un de mes panneaux, le premier jour de soleil. Je te tiendrais au courant. Par la même occasion, j’essaierai de mesurer la tension Zener des cellules.

Une chose est certaine comme toutes les applications photo-voltaïques se font avec une ‘’FCEM’’ aux bornes du panneau c’est impossible qu’une cellule à l’ombre ait une tension négative à ses bornes. Le premier point d’équilibre se situe à >=0V aux bornes de la cellule à l’ombre.
En plus une telle charge à I=Cte, sur du photo-voltaïque interdit tout calcul de rendement et même de puissance utilisable, en fait ça en interdit purement et simplement l’utilisation, puisqu’il est impossible de prédire un courant maximum et que le seul courant mini possible est 0A !
Dans tous les cas de dépassement des capacités du panneau, sa tension sera nulle et le courant sera le courant de court-circuit de la plus faible.
Mais ça peut être un cas d'école pour s'amuser.

[invitef7884487]

Quand on raconte des conneries, il faut le reconnaître et surtout lever les doute d’un lecteur qui n’étant pas averti ne pourrait décider laquelle d’une version ou d’une autre est la bonne.
Je pense que sur ce forum la rigueur doit être de mise.

J’ai fait les manip suivantes : Configuration un panneau solaire – sa batterie au bornes – un moteur électrique comme charge.
Note. Je n’ai pas pu vérifier à diverses charges du moteur, il me fallait du matériel embarqué, pas commode à mettre en œuvre dans ce cas précis.

Voilà les résultats : Tension du panneau en charge avec sa batterie (le moteur tourne) 3,6v
mise à l’hombre d’une seule cellule par un cache en papier (75% de la surface). Tension au moteur 3,6V (c’est la tension batterie)
Mesure de la tension aux bornes de la cellule à l’ombre : 0,47V.
Ca c’est ce que j’avais dit et c’est vrai.
J’ai freiné le moteur, ça ne change rien. C’est normal, la batterie fourni l’excédent de courant demandé. MAIS ( il y a un mais et il est gros !)

J’ai supprimé la batterie et j’ai court-circuité le panneau. Le courant de court-circuit toutes les cellules au soleil est 1,5A La tension du panneau tombe à ~0V (la tension du shunt de l’ampèremètre)
En mettent une seule cellule à l’ombre le Icc tombe à 0,6A et dans ces conditions là, la tension aux bornes des cellules au soleil n’est pas nulle et celle qui est à l’ombre a bien une tension inverse exactement égale (à un poil près) à la tension de toutes les cellules au soleil ! Dans le cas de ma manip : -4,2V C’est pas mince ! Avec un panneau de 96 cellules !!! Bonjour le U inverse.
Donc chatelot A RAISON. Et dans tous les cas similaires une diode en roling sur toutes les cellules permet de récupérer la totalité du courant du panneau avec une perte de tension de seulement 0,6V.

Ce cas de figure existe-t-il dans l’utilisation habituelle d’une installation solaire, en fait j’en sais rien, mais c’est tout à fait possible (Thevenin oblige !)
Et pour mon cas avec mes petites voitures, je vais approfondir très sérieusement la question, car lorsque ma batterie est vide ou quasiment vide, sa résistance interne augmente considérablement et il est probable que ce type de fonctionnement soit atteint si le moteur demande plus que le courant du panneau.

Mea culpa ! Je suis un âne ! J’ai affirmé sans connaître tous les cas de figure possible.

[chatelot16]

et bien voila on fini par etre d'accord !

pour un photovoltaique sur le toit d'une maison , en principe bien placé pour ne pas etre a l'ombre le probleme est moins important

mais pour un panneau a monter sur le pont d'un bateau a voile l'ombre partielle est une situation courante et un bon panneau doit etre prevu pour

avec une diode de roue libre par cellule et un bon regulateur a decoupage , quelle que soit les ombres ca produira ce que ca peut

pour les photovoltaique sur toit des maison j'espere qu'il y a quand meme au moins une diode de roue libre par panneau pour qu'une cellule a l'ombre ne prenne en inverse que la tension du panneau et pas le total de ce qui est en serie ( 100 ou 200v )

[jmg]

Bonjour et merci pour vos échanges ça m'a permi de mieux comprendre le fonctionnement.