Même si les «documentations» qui accompagnent certains panneaux solaires tendent à faire croire le contraire, il ne suffit pas de relier simplement ces derniers à une batterie pour obtenir un chargeur automatique à énergie solaire. En effet, si un tel montage simpliste accepte tout de même de fonctionner, c’est au détriment de son efficacité et, surtout, au détriment de la durée de vie de la batterie vu les contraintes auxquelles elle est soumise. Dans le pire des cas, c’est à dire sous un ensoleillement intense et avec un panneau de grandes dimensions, cette dernière peut même aller jusqu’à exploser tant la surcharge qu’elle peut alors subir est importante.

 
Deux chargeurs de batterie à panneau solaire
Extrait de l'article page 36 du numéro 272  Electronique pratique

Il ne faut pourtant qu’une poignée de composants peu coûteux pour réaliser un chargeur de batterie à énergie solaire performant et efficace ; chargeur que nous vous proposons de découvrir maintenant au travers de deux schémas distincts mais bâtis sur une base commune. Le cahier des charges La figure 1 rappelle le schéma souvent proposé dans les notices simplistes évoquées ci-dessus. Son but est en fait de fournir une alimentation ininterruptible à énergie solaire, mais avec les graves défauts que nous venons de préciser. Un problème bien posé étant à moitié résolu, voyons précisément quelles sont les tâches que devra accomplir notre chargeur pour remédier à ces défauts et, ce, au moyen des trois schémas de la figure 2 qui résument les trois états dans lesquels il pourra se trouver. Le premier schéma correspond au cas d’une batterie non encore complètement chargée et à un ensoleillement normal. Le panneau solaire est relié à la batterie via l’interrupteur S*1 tandis que l’appareil alimenté par la batterie, lui, est relié par l’interrupteur S*2. On retrouve ici d’ailleurs la seule configuration permise par la figure 1. Dans cette situation, le panneau solaire fournit du courant à la batterie qui se recharge alors normalement. L’appareil alimenté peut être ou non en marche en fonction de ses besoins propres. Le phénomène de recharge de la batterie fait qu’elle joue également le rôle de régulateur de tension vis à vis de l’appareil alimenté. En effet, il faut savoir que la tension de sortie d’un panneau solaire bien éclairé peut varier dans de très larges proportions en fonction du courant qu’il délivre. Si la batterie était absente, la tension fournie par le panneau varierait de façon importante en fonction de l’éclairement, mais aussi de la consommation de l’appareil alimenté, ce qui ne serait pas nécessairement à son goût ! Si l’ensoleillement vient à diminuer, la diode D interdit à la batterie de se décharger dans le panneau solaire tandis que cette dernière fournit alors, à l’appareil alimenté, le courant qui peut venir à manquer du fait de la baisse d’ensoleillement. Si maintenant l’ensoleillement est important et que l’appareil alimenté consomme fort peu de courant, voire même pas du tout s’il est arrêté, la batterie risque rapidement d’être surchargée avec les conséquences catastrophiques que cela risque d’avoir sur sa durée de vie. Dans ces conditions et dès que la tension aux bornes de la batterie va atteindre un seuil défini, notre chargeur va adopter la configuration du deuxième schéma de la figure 2 en ouvrant S*1. La batterie n’est alors plus chargée par le panneau solaire, mais elle continue évidemment à être reliée à l’appareil à alimenter qui peut être ou non en marche en fonction de ses besoins...

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