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Al1_29

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[Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bonjour,

J'ai souhaité avoir une certaine autonomie électrique en randonnée. Après plusieurs montages, inspirés par ce fil, , j'ai acheté un panneau Lumtrack.

Je vous propose ce retour d'expérience et la manière dont j'ai construit une solution (avec l'aide précieuse d'un ami doué en électronique).

Le panneau est fourni avec un port USB. En direct, la charge dépend trop de l'ensoleillement, je vais donc passer par une batterie tampon.

Je choisis une batterie lithium-ion (Chinoise, voir Alixxxxx) de 3,7V, 3000 mAh (100*70 mm, 60g).

Un panneau solaire est une source de courant: la tension à ses bornes diminue avec le courant qu'on en tire.
Un chargeur de batteries Li (ion ou po) charge à courant constant.

Il n'est donc pas question que le courant de charge imposé au panneau fasse chuter sa tension sous celle minimale supportée par le chargeur.

Il existe un circuit intégré tout prêt pour cet usage: le chip consonance CN3065: il ajuste le courant de charge pour ne pas voir sa tension d'entrée chuter sous la barre fatidique des 4,2 V.

N'ayant pas la compétence pour réaliser un PCB propre avec ce composant, j'ai acheté une solution toute faite: le Lipo Rider Pro de Seedstudio (70*50mm,25g,15$) (il existe des contrefaçons Chinoises mais qui m'ont semblées moins abouties). Pour la clarté de mon propos, je nommerai désormais "PCB" la carte électronique Lipo Rider.

Ce circuit permet de disposer d'un port USB (5V) pouvant fournir jusqu'à 1A, ce qui suffira amplement à recharger un smartphone ou une tablette.

Première déception: en plein soleil, je mesure un courant de charge max de 350 mA sous 4V soit 1,4 W (rappel: donnée constructeur = 6W ...).

Cherchons les pertes

Je démonte le boitier bleu et je vois que le panneau dispose d'une circuit buck boost interne.

Son objectif est de convertir en 5v à la hausse comme à la baisse la tension fournie par le panneau.

Il ne sera pas utile dans notre cas, le PCB ne s'attend pas justement à avoir une tension fixe en entrée, du coup on démonte.

J'en profite pour tracer la courbe caractéristique du panneau I=f(U) à l'aide d'une résistance variable et sous trois conditions d'ensoleillement.

Les données constructeurs des panneaux solaires donnent une puissance calculée sur le courant de court-circuit et la tension à vide. Sauf que, en court circuit, la tension chute à zéro.

Pour ce panneau, tension à vide: U=7.4V
Courant de cc : I=1100 mA
En appliquant P=U*I, je trace la courbe de la puissance fonction du courant tiré P=f(V). Je trouve un optimum pour ce panneau de 3,6W sous 4,4 V.

Cela est parfait pour le PCB qui ne charge plus en dessous de 4,2V.

Là mon ami Geek m'a expliqué qu'il faut prévoir deux choses:

Nous allons remplacer la diode du PCB par une diode parfaite (=avec une chute de tension minime) pour bloquer le retour du courant dans le panneau et profiter au max de la puissance fournie.

Il faut limiter la tension en entrée du PCB à 6V. Cela est important en fin de charge quand le courant devient faible la tension du panneau monte au delà de 6V et peut détruire le PCB.

Le schéma de principe:

Sur une proposition de la chaîne Cyrob, la diode parfaite se trouve du coté des FETs :

Le panneau est équipé d'un AO3401 monté sur une plaque d'essai qui se logera dans le boitier où se trouvaient les ports USB.

Mesure avec une alimentation stabilisée, on trouve une chute de tension max de moins de 50mV sous 1A dans les tensions qui nous intéressent.

La tension sera limitée sur le principe de la régulation shunt. Elle ne s'activera que lorsque le chargeur ne tirera pas suffisamment de courant sur le panneau pour limiter la tension sous les 6V.
En charge ce circuit sera transparent.
Un couple diode zener / transistor assurera la fonction (voir ce Lien).

Avec du bol nous avons trouvé un TIP31C  sur une carte dont la caractéristique courant max correspond à notre besoin : Ic max = 3A

Axe Y gauche pour Ic et Temp, Axe Y droite pour Vz - Axe X de 4 à 6 volts
Plusieurs remarques :

Vz = 5.1 V comme convenu
Le circuit commence à fonctionner à partir de 5 volts.
V Out max = 6 volts comme attendu.
La température du transistor monte en flèche au dessus de 100 mA .. et ça c'est un peu fâcheux .. Tmax = 150° --> nous mettrons un radiateur.

Un coup de pistolet à colle et voila une source USB 5V / 1A.

Il reste une siouxerie pour charger des smartphones Apple que je pourrai vous détailler si vous le souhaitez.

poids:
panneau: 120g
PCB + Batterie: 85 g

nomadecueilleur

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Salut Al1_29

Super, sauf que tu aurais pu ouvrir la page dès le début pour qu'on puisse suivre ou participer au développement. Y'en a qui ont déjà fait cette démarche.

Tant qu'à se prendre la tête, sachant que t'avais un électronicien sous la main...

Tu ne précises pas ce que tu attends précisément de cette modification/adaptation du Lumtrak. Ni le poids max, les conditions météo que tu vises, et les conditions de charge.

La température du transistor monte en flèche au dessus de 100 mA .. et ça c'est un peu fâcheux .. Tmax = 150° --> nous mettrons un radiateur.

Tu mets pas de radiateur, tu revois le circuit. Car qui dit chaleur dit gaspillage et l'électricité solaire est trop rare et difficile à récolter pour la perdre.

Récemment, j'avais fait des recherches sur un ensemble similaire au poids le plus léger possible (autour de 100g pour 1000mah de batterie), et si possible à porter sur le sac et en 4 saisons (autonomie permanente smartphone (éteint le plus souvent) + lampe nitecore).

j'étais parti de la techno des panneaux solaire. C'est pas les watts qu'il regarder en premier, c'est le rendement de la techno.

Le Lumtrak, c'est de "l'organique" (du plastique en fait) la dernière génération, par contre elle arrive juste au stade de l'industrialisation (2019 a priori par Engie). L'avantage est la souplesse, le poids et le prix théorique bas, les inconvénients le rendement (4%) et la dégradation dans le temps.

A côté, la techno (ancienne) au plus haut rendement est le monocristallin sunpower : 20%. Par contre c'est plus fragile, plus lourd et faut le garder orienté au soleil, de plus il est moins performant l'hiver. Donc si l'utilisation que tu veux charger en exposant le panneau pendant les pauses, en 1h avec des sunpower, tu récolteras pareil qu'en 5h avec le Lumtrak.

J'ai fait la même démarche que toi à partir d'une autre techno ; le CIGS.

Rendement 10%, souple, avant dernière génération, introuvable sauf en cellules brutes qu'il faut lier et encapsuler. Il est plus performant sur 4 saisons que le mono car (censé être) plus sensible à la luminosité qu'au soleil (comme les cellules des calculatrices). Idéal sur un sac donc. J'en ai un, et en plein soleil, masqué à moitié par des persiennes, il charge. (Je sais pas trop comment le tester).

Pour le montage, des électroniciens avaient donné un conseil avisé : les panneaux qu'on trouve, sortent du 5v, le but est de charger direct un appareil, sauf qu'il faut de très bonnes conditions ou alors beaucoup de surface en mi saison, et pire en hiver.

A mon avis, la charge directe est inadaptée pour la rando. Sauf si on prévoit beaucoup de soleil et des longues pauses.

Et ils ont dit qu'il fallait éviter le plus possible les convertisseurs ou composants car chacun a un "coût" (perte). Donc partir sur un panneau à la tension adaptée à celle de la batterie, pour éviter un convertisseur.

Balipit

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

"A mon avis, la charge directe est inadaptée pour la rando. Sauf si on prévoit beaucoup dqe soleil et des longues pauses."
Cet ete , j'ai rechargé mon tel portable avec batterie 3000mah en 1h30 avec un panneau de 180 gr et 10 w de sunpower.

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Liste Trail Autonomie

Liste Rando Course été

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bonjour,

mon besoin est de pouvoir charger un smartphone en randonnée en été sur plusieurs jours. Le panneau est fixé sur mon sac par les œilletons et je le met face au soleil pendant les pauses.

La capacité de la batterie me permet de charger mon I-Phone deux fois depuis son niveau atteint après une journée de marche en mode avion + photos + iphigénie. Cela me permet de "tenir" deux jours si le soleil est absent.

Tu mets pas de radiateur, tu revois le circuit.

La régulation mise en place ne sert qu'à dissiper l'énergie en fin de charge, pour empêcher la tension du panneau de monter au delà de 6V (maximum admissible par le PCB). Il n'y a pas de gaspillage.

nomadecueilleur, dans ton texte, tu cites deux fois la tension du panneau comme référence: un panneau solaire est un générateur de courant. La tension à ses bornes dépend de l'intensité du courant qu'on lui demande. La valeur constructeur est une valeur à vide (un maximum donc). Si tu branches en direct un appareil à charger, le circuit de charge intégré dans l'appareil va tirer un courant de charge (mettons 500 mA) et donc la tension du panneau va diminuer. Si la tension passe en dessous du mini toléré par le circuit de charge, la charge s’arrête.

Pour choisir un panneau, il faut regarder non sa tension à vide mais le couple tension / intensité au maximum de la courbe P=f(V). A noter que c'est une information que je n'ai trouvé chez aucun fabricant .

J'avoue être tombé par hasard sur celui-là mais au bout du compte ses caractéristiques sont dans la bonne fourchette.

Pour les pertes par composants, c'est précisément pour cela que nous avons installé une diode parfaite (la plus petite chute de tension possible) en remplacement de la diode présente sur le PCB.

Le PCB consomme effectivement un peu d'énergie mais il permet surtout d'alimenter le circuit de charge d'un appareil électronique à courant constant et donc d'optimiser la charge de l'appareil électronique.

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Ok, je supposais que le régulateuir de seeed coupait la charge quand terminée. Perso, j'ai prévu de l'intégrer au rabat du haut du sac et je le retournerais quand il sera pas en charge.

Le montage, pour l'été et une exposition pendant les pauses, ce sera bon.

Je suppose que vu que tu l'as, tu l'optimises, toutefois, pour cette utilisation, le prix de cette adaptation, tu aurais pu avoir plus léger et avec un meilleur rendement. Avec du monocristallin

Pour le même poids, avec le panneau qui suit, tu chargerais donc 5 fois plus (à surface de panneau égale). Par contre, faut faire attention à l'achat à ce que ce soit des vraies cellules de la marque Sunpower (modèle maxeon C60), sinon le rendement peut chuter vers les 10% au lieu des 20. Il a cette tête, par contre, j'ignore si sur ce lien c'est des vraies :

http://solar.eskybird.com/UpLoadPic/Sub … Name=solar

Tant qu'à faire du DIY, en partant des cellules brutes, on en trouve (à moins cher que ce lien, sauf si c'est des recyclées d'une exploitation solaire, qui sont épuisées ) et cela permet de faire une sortie à tension proche de celle de la batterie.

https://www.ebay.com/itm/Flexible-Solar … Sw2Jxbx3FC

Pour les méthodes de connexion et encapsulation, y'a des vidéos. Y'en a des mieux où au lieu d'une coulée de silicone, ils collent un film.
https://www.youtube.com/watch?v=C4_WlfsOxhM

J'ai eu un cours sur la source de courant. La difficulté, c'est pas par rapport au panneau. C'est que tu as pris une batterie au lithium et qu'elles ne supportent pas les variations en tension sinon risque d'incendie. D'où le régulateur que tu as mis. Du coup, le montage a deux régulateurs-ajusteurs de tension ; un en sortie du panneau qui doit être un step-up (augmente la tension jusqu'à 5v) et celui que tu as ajouté (step down) qui la redescend à 3,7v. Et à chaque fois, tu perds dans les 10% min de rendement.

Donc pour le prochain, garde ton circuit et met le plutôt sur des cellules mono. Et pour le régulateur de tension, plus la tension de sortie est proche de la tension d'entrée et plus le rendement est meilleur (95%). Donc mieux vaut des cellules qui fournissent du 3,7v.

Pour le montage que je prépare (quatre saisons), j'ai un panneau qui fournit 3,4 v à vide. Et il va charger direct un accu 1,2v NIMH. A l'inverse du lithium, le NIMH supporte les variations de courant donc pas l'utilité d'un régulateur qui apporte une autre faiblesse au montage : le régulateur a un seuil de déclenchement. Et le NIMH, chargé par du solaire n'a pas besoin d'un contrôle de fin de charge, il risque juste de chauffer un peu et durer moins longtemps.

Donc là, j'exploite pleinement la sensibilité du panneau, dès que le soleil déclenche la moindre charge, elle est récoltée. Aucune perte du panneau vers la batterie car aucun composant sans une diode anti retour.

Après, c'est plutôt galère car y'aura en fait 3 (ou 4) accus de 1000 mah de 1,2v en parallèle. Et pour passer les batteries en mode chargeur de smartphone, je dois les passer d'un branchement en parallèle à un branchement en série pour fournir 3,6v (ou 4,8v) au régulateur step-up vers du 5v usb vers smartphone.

La bascule parallèle-série est prévue avec un interrupteur manuel, et son branchement est assez compliqué. C'est pas idéal malgré le poids de l'ensemble qui est dans les 80g max, hors intégration au sac pour environ 1000mah.

Je l'ai pas terminé car me demande si je ferais pas mieux d'avoir deux "boitiers" de piles : un branché en série, l'autre en parallèle et changer à la main.

Dernière modification par nomadecueilleur (21-01-2019 23:03:20)

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bonjour

Le panneau que tu cites a déjà l'énorme avantage de donner sa caractéristique à l'optimum: I=0.96 A sous 5,5V. Ca en fait un bon candidat. A confirmer par des mesures sur résistance de charge.

Pour le même poids, avec le panneau qui suit, tu chargerais donc 5 fois plus (à surface de panneau égale).

Non, le mien fourni 720 mA sous 5V (cf courbe), je chargerais 1,3 fois plus.

Il a par contre, comme le mien un buck boost en sortie pour offrir une alimentation USB stabilisée et qui va donc diminuer le rendement.

Du coup, le montage a deux régulateurs-ajusteurs de tension ; un en sortie du panneau qui doit être un step-up (augmente la tension jusqu'à 5v) et celui que tu as ajouté (step down) qui la redescend à 3,7v

J'ai indiqué dans mon post initial avoir démonté cette partie du panneau. Le PCB est alimenté directement depuis le panneau à une tension qui varie de 4,2V (seuil de déclenchement) à 6V (limitation par le transitor). La conversion sur le PCB se fait par une alim à découpage (compte 90 % de rendement).

Mon premier bricolage était constitué d'un panneau de 6V, d'une diode et d'un coupleur de 3 ou 4 batteries NiMH.

A l'époque, je n'ai pas fait de mesures très précises mais j'ai rapidement cherché autre chose car il fallait une journée face au soleil pour voir la tension des batteries  monter à 1,4 V par élément.

Avec 4 éléments, la tension montait à 5,6V + la diode --> pas de charge, avec 3 éléments, le chargeur du smartphone ne démarrait pas (tension de 4,2 V au mieux).

Et puis aussi j'ai chu et cassé le panneau ...

Donc là, j'exploite pleinement la sensibilité du panneau, dès que le soleil déclenche la moindre charge, elle est récoltée. Aucune perte du panneau vers la batterie car aucun composant sans une diode anti retour.

Ton pack de batterie ne se chargera que quand la tension dans le circuit sera plus élevée que la tension de la batterie. Et n'oublie pas dans tes calculs qu'une diode Schottky c'est 300 mV de chute de tension.

Et l'avantage du Li-Ion c'est sa densité énergétique, double du Ni-MH: ma batterie et son PCB font 85 g pour 3000 mAh.

J'ai pesé un coupleur plastique et 4 batteries LR6 Ni-MH à 130 g.

As tu bien quantifié tes besoins en énergie car avec 1000 mAh tu vas être juste pour charger un smartphone.

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

Inscription : 24-01-2015

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

OK, le « pcb » j'ignorais ce que c'était. Du coup, c’est bon pour le rendement de l’électronique. La tension est très proche des 3,7v de batterie au lithium.

On peut pas se fier aux caractéristiques fabriquants pour la puissance des panneaux, c’est bidon.

Au passage, si tu as mesuré 720 mA sous 5V avec ce panneau, c’est très bon. Les conditions devaient être top.

En fait, il y a une caractéristique que tu ne sembles pas avoir regardé. C’est le rendement liée à la techno du panneau, et qui n’a pas de rapport avec la puissance.

Le rendement en % indique la capacité à récolter de l’électricité à surface égale. Donc un techno qui a un rendement de 20% récoltera autant qu’une à 10% qui a le double de surface.

J’avais trouvé ce tableau, sauf qu’il donne les rendements « records ». Or pour les anciennes technos, c’est exact car c’est industrialisé. Sunpower a fait une démo des cellules à 24% pour un record d’un avion solaire. Sauf que pour les techno « futures » dont l’organique, c’est pas industrialisé. Donc c’est des records en labo.

Des cellules organiques vendues sur le net étaient de 4 à 7%. Donc par rapport à du mono (Sunpower), à surface égale tu aurais plus d’un ampère, deux en théorie.Ou tu pourrais faire plus léger pour moins de surface à puissance égale.

Le panneau que tu as cassé, c’est du polycristallin.

Ton pack de batterie ne se chargera que quand la tension dans le circuit sera plus élevée que la tension de la batterie. Et n'oublie pas dans tes calculs qu'une diode Schottky c'est 300 mV de chute de tension.

Pour le montage avec 4 accus ni-mh (équivalent à 1200mah en 3,7v), c’est ce que je veux faire. Pour le poids, je prévois plutôt des AAA. Et un simple step-up (ou boost) USB. Tu as essayé donc et marche pas ? Le smartphone en veut pas ? (Pas si smart dans ce cas, le phone !)

En mode charge du smartphone, y’a pas l'utilité d'une diode Schottky, elle est en sortie du panneau elle.

Le lithium, c'est mieux pour le poids. C'est sa tension de 3,7v qui fait obstacle. Pour les mini panneaux (demi A4 pour celui que j'ai), c'est trop.

Je n’ai fait que des randos au long cours sans allumer une fois le tel donc 1000mah ce serait largement bon.

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

J'ajoute que j'étais parti sur les 4 ni-mh suite à des vidéos et retours sur le net comme celui-ci, qui semblent montrer que cela peut fonctionner :
https://www.youtube.com/watch?v=L-qpbIodnHk

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bonjour

J'ai retrouvé le montage avec coupleur Ni-MH:

Un peu plus roots

Les deux fils en l'air étaient soudés sur la diode et le panneau.

Le soucis est qu'avec 4 éléments et un panneau de 6V à vide, tu ne chargeras pas grand chose.

D'un autre côté, avec 3 éléments seulement, ton circuit "step-up" (j'ai vite fait trouvé celui-là comme exemple) va tirer sur ta batterie et je ne donne pas cher de sa peau après quelques décharges profondes (le circuit coupe à 1,8 V soit 0,45 V par élément ...).

Il n'y a pas de mystère, si tu veux charger / décharger une batterie, c'est mieux avec une régulation.

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

Inscription : 24-01-2015

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bah, s'il n'avait pas de step-up, je suis moins étonné qu'il n'ait pas fonctionné. C'est ce truc là :

https://www.amazon.com/DROK-Converter-R … B07HQ37F24

Il élève la tension, et c'est aussi un régulateur donc peu importe qu'il n'y ait que trois accus.

Les quatre accus, je vais les charger en parallèle, donc à 1,5v. Et comme le panneau sort en 3,4v, c'est largement au dessus, donc ce sera bon. Comme tu l'as dis, c'est la charge du courant qui compte, le nimh supporte les voltages plus hauts, la régulation est pas utile à l'inverse du Lithium ou c'est pile poil 3,7v.

Avec un tel step up usb, cela aurait du fonctionner pour le montage à piles que tu as fait.

D'autre part, pour celui que je prépare, il n'y aucun contrôle de charge ni de fin de charge pour les nimh, ce qui ne va pas les arranger. Toutefois, j'avais demandé et c'est leur montée en température en fin de charge qui les abîme. Et a priori, pour une charge via le solaire, avec un panneau si mini, le risque de chauffe est quasi absent. Je contrôlerais au touché. Et de toutes façons, j'ai trouvé acceptable d'avoir à changer les accus chaque année.

Tu peux faire une mesure de ton panneau au soleil d'en ce moment stp ? Et comment tu fais pour que je fasse pareil pour le mien ?

Dernière modification par nomadecueilleur (22-11-2018 01:10:09)

Eveos

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Salut Nomadecueilleur,

Donc selon toi le panneau Powertec 6W - appartement en cellules Sunpower - serait très largement plus performant que le Lumtrack ???

A priori Ventcalme possède le Powertec, mais il ne me semble pas y avoir eu de retour sur le forum ...

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

Inscription : 24-01-2015

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Plus exactement, la techno du panneau Powertech est 4 à 5x plus performante que celle du Lumtrak.

Sauf qu'à comparer les deux panneaux, le powertech n'intègre que deux cellules Sunpower (normalisées à 0,6v), il faut tenir compte que plus la tension est éloignée de celle de sortie, plus l'électronique doit galérer. Donc pour passer de 1,2v à de l'USB : 5v, il doit y avoir beaucoup de pertes.

En reprenant un test sur le net de huit cellules Sunpower (qui en série donnent 5v), la mesure de sortie brute est de 0,7A par cellule. Ce qui est très supérieur au chiffre donné par powertech qui donne 1A pour les deux cellules (au lieu des 1,4A attendues).

https://forum-photovoltaique.fr/viewtopic.php?t=34035

Le Lumtrak, d'après la mesure qu'à fait Al1_29, a l'avantage d'avoir une sortie à 4,2v (car davantage de cellules par sa grande surface), pour aller à 5v, y'a un peu moins de perte que le powertech. Et pour aller à 3,7v du lithium, c'est même idéal.

Donc la partie électronique compte aussi et elle est meilleure côté Lumtrak. Toutefois, en comparant les deux, le powertech devrait largement mettre la misère au Lumtrak ramenés à surface égale.

Al1_29, tu as donné 5v pour 1A pour ton Lumtrak customisé, par contre tu précises pas si les 1A est une mesure ?
Faudrait demander à Ventcalme de faire un test le même jour que Al1_29. Je ferai un test du mien aussi.

Dernière modification par nomadecueilleur (28-11-2018 16:24:56)

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Euh non là je pense qu'il y a confusion:

Plus exactement, la techno du panneau Powertech est 4 à 5x plus performante que celle du Lumtrak.

J'ai mesuré plutôt un rapport de 1,3 x.

Encore une fois, il ne faut pas raisonner en tension mais en couple tension / courant optimum.

Le lien que tu cites donne d'ailleurs les valeurs théoriques pour les cellules unitaires :  Vmpp=0.564V, Impp=5.72A, Voc=0.676V, Isc=6.17A (la datasheet est ici)

Vmpp = tension au maximum power point
Impp = intensité au maximum power point
Voc = tension en circuit ouvert (= à vide)
Isc = intensité de court-circuit (= à tension nulle) 

On peut juste en déduire qu'au meilleur rendement, une cellule fournit 0,564 * 5.72 = 3,24 W.

Si vous montez des cellules en série, leurs tensions vont s'additionner mais le courant qui les traverse restera le même. 2 cellules donneront donc en théorie
Vmpp = 1,128 V
Impp = 5,72 A

Le circuit buck boost dont tu as parlé, ne fonctionne qu'à partir d'une tension de 2,6 V: il te faudra 5 cellules minimum pour avoir une tension exploitable (une cellule mesure 12,5 * 12,5 cm)

Le Lumtrak, d'après la mesure qu'à fait Al1_29, a l'avantage d'avoir une sortie à 4,2v

Non c'est le circuit de charge qui commence à fonctionner à 4,2 V et le panneau donne son meilleur rendement entre 4,2 et 5,2 V.

Donc la partie électronique compte aussi et elle est meilleure côté Lumtrak.

Non je n'ai pas dis cela, j'ai d'ailleurs supprimé le port USB et son circuit d'alimentation d'origine.

Al1_29, tu as donné 5v pour 1A pour ton Lumtrak customisé,

Non j'ai expliqué la démarche faite pour avoir une source d'énergie 5V / 1A. Comme expliqué, le panneau donne au meilleur de sa forme 720 mA sous 5V.

La batterie fournie donc la différence.

Pour résumer:

- un panneau avec une sortie USB pourra charger un appareil en exposition directe avec le soleil.
- pour charger une batterie, il faut un circuit de charge dédié, alimenté à tension variable par un panneau (donc supprimer la régulation USB du panneau).
- si on veut comparer des panneaux, il faut tracer les courbes caractéristiques à l'aide d'une résistance ajustable (+ voltmètre et ampèremètre) ou d'un truc de geek   tel celui qu'oli_v_ier m'a fait découvrir dans ce post (message 25, on trouve chez ce fabriquant des résistances de charge électroniques).

ventcalme

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Lieu : Bzh

Inscription : 29-10-2011

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

A priori Ventcalme possède le Powertec

Non. J'ai un panneau Solariflex USB-1 / Power3 USB. Photo ci-dessous pour éviter toute confusion. Je ne sais pas si ce panneau est encore commercialisé, mais il fonctionne.

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

Inscription : 24-01-2015

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

J’ai confusé Al1_29. Je voulais dire ; les technos « voltaïques » des panneaux. Le monocristallin (20% maxi de rendement) (cellules Sunpower) et « organique » (5% maxi) ; les cellules dans le Lumtrack.

C’est à dire que pour que deux panneaux délivrent la même puissance (sortie des cellules donc), il faudrait que la surface d’un panneau organique soit 4x celle d’un panneau en cellules en mono.

Cette différence de départ des technos voltaïques est trop grande, après, même s’il y a des pertes dans l’électronique des panneaux fabriqués (électronique incluse donc), elles ne pourront pas être assez élevées pour combler le fossé. Le mono est forcément supérieur à l’organique.

En pratique, pour la comparer deux panneaux, il faudrait juste les exposer au même moment le même jour (même état du ciel) en les branchant à une batterie plutôt vide, et voir ce que donne le multimètre : en tension et courant. Ce serait parlant je suppose ? Déjà si c’est du simple au double...

La techno voltaïque du Solariflex de ventcalme, c’est de l’amorphe : la techno des cellules des calculettes. Cette techno a un rendement bas, très comparable à celle du lumtrack. Sauf qu’elle a l’avantage de produire du courant avec la luminosité, pas qu’avec le soleil. Par contre, vu qu’on lui fait sortir du 5v, cela doit faire grimper le seuil de déclenchement. Un sabotage donc.

C'est ce qui fait que le panneau brut que j'ai, qui a cette même propriété (charge à la luminosité) je vais lui faire charger des accus de 1,2v.

Dernière modification par nomadecueilleur (28-11-2018 22:27:21)

Eveos

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

(Si quelqu'un veut un Lumtrack pour faire des tests, je peux le lui faire parvenir. Il devra juste être de retour avant mi-février prochain)

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

Inscription : 24-01-2015

Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

(Si quelqu'un veut un Lumtrack pour faire des tests, je peux le lui faire parvenir. Il devra juste être de retour avant mi-février prochain)

Ce pourrait être instructif de faire un test même jour (ou sur trois jours de même météo), même tranche horaire à même conditions météo de ton Lumtrack par rapport à celui modifié de Al1_29 ?
Prise de la tension et intensité de sortie lorsqu'il charge une batterie plutôt vide.
Idem pour le tien ventcalme si t'as la dispo ? Et idéalement, si quelqu'un en a un en cellules mono.

C'est en ce moment que les tests sont les plus pertinents car la totalité des technos sont plutôt bonnes par grand soleil d'été.

Perso, je vais essayé d'en faire aujourd'hui ou demain à plusieurs heures différentes. Je les collerai d'abord dans le fil sur les essais panneaux car ce n'est pas un Lumtrack.

nomadecueilleur

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Salut Al1_29,

Est ce que tu pourrais donner des détails sur les tests que tu avais fait stp ?

Pour la courbe que tu avais tracé, tu dis : "sous trois conditions d'ensoleillement", c'était quel mois et quelles conditions exactes stp ?

Est ce que tu as fait une mesure par un soleil d'hiver, en ce moment donc ?

Avant d'enlever le PCB Lumtrack, tu indiques une mesure décevante en plein soleil : 350 mA sous 4V. Est-ce que tu pourrais indiquer quelle mesure correspondante tu as eu après l'avoir enlevé ?

Le but est d'évaluer combien on gagne à l'enlever.

Car sur la courbe, je lis plus d'1A à 4v. Or tu avais indiqué plus bas que le Lumtrack fournit à son max ; 720 mA sous 5V.

C'est cette dernière mesure qui compte ? Car c'est une mesure du circuit avec batterie "en charge" ? La courbe, c'est plus "théorique" ? J'avoue avoir des difficultés à lire et interpréter cette courbe.

Dernière modification par nomadecueilleur (26-01-2019 11:01:40)

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Bonjour

J'ai fait des mesures au mois de mai 2018 à Brest (capitale mondiale de l'ensoleillement  ).

Par trois conditions, j'entends

- ciel clair à 14h.
- ciel chargé (en météo aéronautique, on dirait entre broken et overcast) à 14h.
- idem à 17h.

Avant d'enlever le PCB Lumtrack, tu indiques une mesure décevante en plein soleil : 350 mA sous 4V.

Précision: cette mesure est le courant absorbé en entrée du circuit de charge. Ce circuit est fait pour maximiser le courant tiré sans que la tension ne passe au dessous de 4 V. Cela signifie que le buck boost monté en sortie du panneau LUMTRACK bride ce dernier.

Après avoir enlevé ce circuit buck boost, et complété le montage, j'ai mesuré 720 mA sous 5V en entrée du circuit de charge (au mois de juin, le temps de bricoler, on est donc au delà de la puissance max décrite sur la courbe P=f(I)). Soit le double de puissance tirée du même panneau.

Car sur la courbe, je lis plus d'1A à 4v.

Non, c'est la courbe bleue qu'il faut lire pour le courant, la rouge représente la puissance (P=U*I). L'ordonnée est à gauche.

La courbe est une caractéristique réelle du panneau. Elle est obtenue avec une résistance variable et un voltmètre / ampèremètre: tu fais varier la résistance, donc le courant et tu mesures la tension aux bornes du panneau.

Elle montre l'optimum de production du panneau: la courbe de puissance est en cloche.

Pour l'interprétation: le circuit de charge cherche à travailler entre 4 et 6V en entrée, il me fallait donc un panneau dont l'optimum de production se situe dans cette
fourchette. Comme je l'ai dit, cette courbe donne la puissance max qu'on peut tirer d'un panneau et la fourchette de tensions autour de cette Pmax. Si le panneau ne peut pas fournir de courant à une tension proche des valeurs des batteries que l'on veut charger, il sera inutile pour un montage léger.

Edit: orthographe

Dernière modification par Al1_29 (27-01-2019 21:20:17)

Eveos

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Info LumTrack suite à un échange de mail 

"[...] D’ici quelques jours le stock sera à niveau sur notre boutique. Le panneau reste le même. Il intègrera par contre un nouveau MMPT dans le boîtier usb ce qui rendra encore plus performant le contrôle de charge.

Un lumtrack de 2 à 3w sortira prochainement. Celui-ci intègrera une batterie tampon de 2 à 3000 mAh.

Restez connecté sur lumtrack.com pour en avoir plus prochainement.

Encore merci de votre message et de l’attention que vous portez à mon produit."

nomadecueilleur

Long cours, plaine, Europe

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

Embêtant qu'ils disent que le mppt sera intégré au boîtier USB, car cela veut dire qu'il faudra brancher la powerbank externe en USB, donc en 5v, et ce 5v ira vers le circuit de charge de la powerbank qui le redescendra de 5v au 4,2v de la norme de charge des batteries lithium. Même gaspillage que l'actuel.

D'autre part, j'avais cherché un mppt usb, pas le souvenir d'en avoir trouvé un bon. Et encore moins un circuit mppt adapté à la norme des batteries lithium. C'est peut être un pseudo mppt comme celui du montage de ce fil ?

Pour le le 2-3w qui "intègrera" une batterie, sur le principe, il semble plus adapté si Lumtrack a branché direct la batterie au panneau comme dans ce fil.

Par contre, pour la puissance, sachant que Al1_29 a mesuré un optimum de 3,6W sous 4,4 V pour le panneau actuel qui est de 6w annoncés, celui de 2-3w annoncé, devrait être la moitié donc plutôt 1,8w max mesuré a priori, et faudrait aussi qu'une tension correcte suive.

Dernière modification par nomadecueilleur (03-02-2019 20:14:30)

Al1_29

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Re : [Electricité] Chargeur solaire basé sur le panneau Lumtrack 6W

J'ai apporté une modification à mon montage en changeant la batterie plate par un coupleur de batterie 18650.

Cela m'a permit de multiplier la capacité électrique emportée en prenant avec moi autant d'élément 18650 que nécessaire.

Par contre, j'ai mis une batterie à l'envers dans le coupleur, et ça a fait "pscht"   :mad:

C'est donc la fin de ce PCB car je n'ai pas les moyens de changer un composant CMS.

C'est aussi l'occasion de remettre à plat ma solution solaire, je vois plusieurs pistes:

- trouver un panneau plus puissant
- faire un PCB optimisé pour charger / décharger un ou plusieurs éléments 18650
- utiliser une (super ?) capacité pour grappiller de l'énergie en mauvaises conditions de luminosité.

A suivre ...