Autonomie avec solaire 150Wp + batterie lithium 180Wh

p'tit nouveau · Message par **p'tit nouveau** » dim. 09 sept. 18 13:53

Bonjour,

J'ai abordé le sujet dans une autre discussion, mais le titre de celle-ci était sans rapport direct avec la question.

Pour une consommation électrique limitée (petite glacière à compression, quelques LEDs, pompe à immersion, recharge de smartphone), que j'estime à 240Wh par jour (20Ah*12V), peut-on peut envisager une autonomie complète avec un panneau solaire 150Wpeak et une batterie au lithium issue du monde informatique ? Par exemple celle-ci http://www.maxoak.net/laptop-power-bank/show/11.html, de capacité annoncée 185Wh et qui possède des sorties 20V/3A, 12V/2,5A) et quatre sorties 5V (deux 2,1A et deux 1A).

Calcul pour une journée moyenne (en durée et en ensoleillement) :

12 heures de jour avec un rendement moyen du PS de 15%. Il produit donc 270Wh.
Conso pendant ces 12 heures = 120Wh (50% de la conso des 24 heures, due essentiellement à la glacière).
Énergie stockée : 150Wh.
Conso pendant la nuit : 120Wh (pas de risque de décharger complètement la batterie).

Coût :

Panneau(x) solaire(s) + régulateur : 500 à 600€
Batterie : vue à 150€ chez Amazon
+ un abaisseur de tension pour la sortie 20V

Avantages :

Circuit 12V entièrement séparé de celui du véhicule. Pas de branchement à la batterie de démarrage, donc pas de risque de la décharger.
Facilité de mise en œuvre (pas d'équipement spécifique à part le régulateur solaire, pas besoin de branchement au 220V, faible encombrement).
Pendant une bonne partie de l'année (disons 6 mois sur 12), l'autonomie est complète.

Inconvénients :

Risques liés à l'utilisation d'une batterie au lithium ?
Durée de vie de la batterie ?
Coût ? (autour de 700€, à comparer avec celui d'une installation électrique "classique" pour van aménagé de même autonomie)
Capacité de la batterie insuffisante pour plusieurs jours consécutifs de faible ensoleillement ?
Et bien sûr, pour ceux qui voyagent l'hiver ou vivent dans leur fourgon toute l'année, la solution est insuffisante pour être autonome les mois de faible ensoleillement, et pas compatible avec la conso électrique d'un chauffage stationnaire à carburant.

Qu'en pensez-vous ?

domcox · Message par **domcox** » dim. 09 sept. 18 14:18

Pour la batterie, il ya aussi celle-ci
https://www.ebay.fr/itm/150WH-Suaoki-S2 ... SwG0tarMpS

ou plus cher, 440Wh (celle que j'ai):
https://www.ebay.fr/itm/Suaoki-400wh-Ge ... Sw6~dbc~4D

Avantages:
- LiOn
- Entrée Panneau Solaire
- Entrée allume-cigare (recharge en roulant)
- Entrée 220V (au cas où)
- Sorties USB, allume-cigare, 220V
- Facile à caser

Dom

voileuxyann · Message par **voileuxyann** » dim. 09 sept. 18 14:19

Comment vas-tu faire tourner ta glacière à compression avec cette batterie ?

Les pics d'intensité au démarrage risquent de ne pas plaire à la sortie 3A, sans compter la section de câble (4mm² mini) pour se raccorder et pour encaisser ces pics...

Pour le prix de ta batterie, tu as de très bonnes batteries, voir des AGM ou GEL si tu prends une petite capacité.

Deuxième point, avec la glacière à compression, tu ne seras pas autonome avec 150W de panneaux solaires... Il faudra d'autres moyens de charge (alternateur, chargeur secteur...).

p'tit nouveau · Message par **p'tit nouveau** » dim. 09 sept. 18 14:25

domcox a écrit : ou plus cher, 440Wh (celle que j'ai):
https://www.ebay.fr/itm/Suaoki-400wh-Ge ... Sw6~dbc~4D

Oui, ça commence à faire chérot par rapport au besoin que j'ai décrit...
Mais pour une conso électrique plus importante, ça se défend. Dans le même ordre d'idée j'avais vu ça https://www.anker.com/deals/powerhouse2, qu'on peut trouver à moins de 500$, mais pas en France apparemment.

voileuxyann a écrit : Les pics d'intensité au démarrage risquent de ne pas plaire à la sortie 3A, sans compter la section de câble (4mm² mini) pour se raccorder et pour encaisser ces pics...

La batterie que je citais (à titre d'exemple) possède une sortie 20V/3A, donc avec un abaisseur de tension (et le câble qui va bien derrière), ça doit fournir plus de courant en 12V.
Et la petite glacière à compression dont je parlais (par ex CF11 Dometic) est annoncée avec un courant nominal de 2,2A.
Remarque : une batterie externe pour ordinateur portable doit aussi supporter des pics d'intensité quand on la branche, non ? (parce que là c'est du tout ou rien).
Mais c'est bien parce que je ne maîtrise pas le sujet que j'ai posé la question...

Pour le prix de ta batterie, tu as de très bonnes batteries, voir des AGM ou GEL si tu prends une petite capacité.

On en trouve dans les 20 à 30Ah ? (j'avoue que je connais mieux les batteries utilisées dans le monde de l'informatique et dans celui de l'automobile

)

PS : je réponds moi-même à la question naïve. Oui, évidemment qu'on en trouve, suffit de chercher sur internet (ce que je n'avais pas fait en-dehors des sites spécialisés dans les aménagements pour fourgon). Et pour nettement moins cher que la batterie LI-po dont je parlais.
Mais bon, au choix du type de batterie près, la question reste la même : peut-on espérer une autonomie complète avec PS + batterie, sans raccordement à la batterie de démarrage du véhicule ni au 220V (avec une conso électrique limitée aux hypothèses que j'ai indiquées) ?

Deuxième point, avec la glacière à compression, tu ne seras pas autonome avec 150W de panneaux solaires... Il faudra d'autres moyens de charge (alternateur, chargeur secteur...).

Avant d'en parler, j'avais lu ce sujet : viewtopic.php?t=48181&postdays=0&postor ... on&start=0.
Apparemment ça suffit (avec une plus grosse batterie quand-même; dans la solution que je décrivais c'est surtout la batterie qui est sous-dimensionnée).

Une glacière à compression consomme sa puissance nominale pendant la durée de la mise en froid (si elle est à température ambiante lorsqu'on la met en marche), mais après le compresseur ne se met en marche que de temps en temps pour maintenir la température (suffit d'écouter le bruit fait par son frigo à la maison pour s'en rendre compte). Donc, à part les premières heures, la conso électrique moyenne de la glacière ne correspond qu'à une fraction de sa conso maximale. Pour un courant nominal de 2,2A, donc une puissance max de 26,4W, j'ai pris une conso moyenne de 7Wh par heure (25%), après la mise en froid.
De plus, avec une glacière portable, on peut la mettre en froid avant de partir en voyage, tant qu'on a du 220V sous la main.

voileuxyann · Message par **voileuxyann** » dim. 09 sept. 18 18:02

p'tit nouveau a écrit :la petite glacière à compression dont je parlais (par ex CF11 Dometic) est annoncée avec un courant nominal de 2,2A.

Petite glacière ou gros frigo, les pics sont bien là au démarrage du compresseur. Ils sont d'environ 5 à 10 fois la puissance nominale, ça fait donc, dans le meilleur des cas, 11A...

glutch2000 · Message par **glutch2000** » dim. 09 sept. 18 18:12

Il existe des Batteries Li-Po qui supportent beaucoup d'ampérage en décharge. (30 à 70 A)
Quelle autonomie est recherchée ?
Une glacière CF11
Un PS
Une batterie pour la nuit
Ok, mais quand il n'y a pas beaucoup de soleil ... Le PS ne fourni plus.
Ou un grand PS ...?

p'tit nouveau · Message par **p'tit nouveau** » dim. 09 sept. 18 20:01

glutch2000 a écrit :Il existe des Batteries Li-Po qui supportent beaucoup d'ampérage en décharge. (30 à 70 A)

Pour l'ampérage je n'ai pas d'inquiétude, ça ne devrait pas dépasser 5A avec le compresseur de la glacière en marche et un usage (bref) de la pompe immergée.

Quelle autonomie est recherchée ?
Une glacière CF11
Un PS
Une batterie pour la nuit
Ok, mais quand il n'y a pas beaucoup de soleil ... Le PS ne fourni plus.
Ou un grand PS ...?

Dans l'idéal autonomie complète à la belle saison, disons du milieu du printemps au début de l'automne, quand les journées sont assez longues. Mais c'est plutôt la batterie qui est sous-dimensionnée dans mon calcul (cf. premier message) : il faudrait pouvoir profiter d'une période de plusieurs jours de bon ensoleillement (disons 20% de rendement du PS) pour accumuler assez d'énergie pour faire face à plusieurs jours de temps bien couvert (10% de rendement du PS).
Donc ça ne serait pas du luxe de doubler ou tripler la capacité de la batterie. Environ 400Wh ça serait pas mal (30 à 40Ah sous 12V), comme celle de voileuxyann.
Mais dans ce cas le Lithium revient vraiment trop cher, alors qu'on peut trouver des batteries AGM de cette capacité pour moins de 100€. En fait je n'avais pas bien cherché, je m'étais focalisé sur les batteries auxiliaires vendues par les équipementiers pour camping-cars, dont la capacité - et le prix - sont au moins le double.

Après, l'autre avantage que je voyais à la batterie Li-po citée ou d'autres du même genre, c'est qu'elles arrivent dans un boîtier avec toute la connectique de sortie 20V, 12V, 5V dont on peut avoir besoin, et un chargeur 220V.

La Rouille · Message par **La Rouille** » dim. 09 sept. 18 20:07

glutch2000 a écrit :Il existe des Batteries Li-Po qui supportent beaucoup d'ampérage en décharge. (30 à 70 A)

Ce ne serait pas plutôt les LifePO4 ( tension de base 3.2v par élément ) ?

Barstow · Message par **Barstow** » dim. 09 sept. 18 20:28

A 1€ le watt-crête, ça coûte moins cher de surdimensionner un poil le panneau en mettant 200 voire 300Wc. En été ça suffit amplement.
Penser à charger ses appareils tel et pc plutôt à midi que le soir.

Attention si batterie faible et que la glacière se met en sécurité la nuit (canicule). La débrancher avant le lever de soleil pour éviter des redémarrages intempestifs dès que le panneau donne 14V et 0,1A. Ca flingue la batterie. La rebrancher vers 10h.

will · Message par **will** » lun. 10 sept. 18 8:59

L'autonomie dépend principalement de la batterie plutôt que des panneaux solaires.

En gros, il faut pouvoir passer la nuit, hors même en été, en la fin de production du panneau solaire et le début le matin, sans parler des éventuels nuage + ombre, fait qu'il faut pratiquement 12H d'autonomie sans panneau pour passer une nuit.

Hors avec 180Wh ... tu ne passeras pas minuit avant que ton frigo ne soit éteint, et le matin, il faudra attendre midi avant que tu ne retrouve suffisamment de batterie pour redémarrer.

bref, oubli ça avec un frigo à compression.

glutch2000 · Message par **glutch2000** » lun. 10 sept. 18 9:56

will a écrit :L'autonomie dépend principalement de la batterie plutôt que des panneaux solaires.

Ben quand même...

Le PS est le robinet d'eau.
La batterie est la réserve.
On prend dans la réserve la nuit, donc faut bien remplir le jour...

La glacière consomme environ 7Wh.
24h = 168W/j arrondis à 200.
pour 12h : 100W
Pendant 12h, le PS ne fourni pas, la batterie fournie se vidant de 9A.
Pendant 12h, le PS fourni, pour la recharge de la batterie ET la glacière.
Donc le PS doit fournir 200W minimum 12 h par jour.
C'est approximatif, c'est juste pour l'idée....

p'tit nouveau · Message par **p'tit nouveau** » lun. 10 sept. 18 10:05

will a écrit : Hors avec 180Wh ... tu ne passeras pas minuit avant que ton frigo ne soit éteint, et le matin, il faudra attendre midi avant que tu ne retrouve suffisamment de batterie pour redémarrer.

Je pense aussi que ça fait trop juste, je l'ai dit dans mes derniers messages.

Mais pour la conso de la glacière je m'étais basé sur le test fait par Reg31 sur la CF26 :

51h--->0.36kw pour -1 réglé t.ambiant 21-23 = 7wh

(voir page 2 de cette discussion viewtopic.php?t=48181&postdays=0&postorder=asc&start=15)
J'avais supposé qu'avec un volume deux fois plus petit, la CF11 consomme encore moins, mais par prudence j'ai fait le calcul avec cette valeur. En comptant 12 heures de nuit et en ajoutant une dizaine de Wh pour l'éclairage et 10 à 20 Wh si j'ai la mauvaise idée de recharger mon tél dans la soirée, je reste sous les 120Wh.
Donc si la batterie est chargée à 100% le soir, ça passe.

Le problème, c'est plutôt que ça ne laisse pas de marge pour la (ou les) journée(s) suivante(s) si le temps est (très) couvert ou si je suis obligé de me garer à l'ombre parce qu'il fait vraiment trop chaud : dans ce cas j'aurai sans-doute du mal à recharger à 100%. C'est déjà une bonne raison pour augmenter la capacité de la batterie, et sans-doute aussi la taille du panneau solaire, histoire de pouvoir accumuler suffisamment d'énergie les "bons" jours pour faire face ensuite à quelques "mauvais" jours.

Edit: croisement avec le message de glutch auquel je réponds ci-dessous.

@glutch : on est à peu près d'accord. J'avais estimé qu'un panneau 150W-crête produit 270Wh dans une journée "moyenne" (12h à 15%), pour une conso de 240Wh.
Mais pour avoir une marge de sécurité, il faut sans-doute augmenter la taille du panneau (et celle de la batterie, pour la raison ci-dessus).
Et puis la conso de la glacière peut doubler par forte chaleur, donc ma conso totale de 240Wh par jour est optimiste... Cf. les mesures de Reg31 sur la CF26:

51h--->0.36kw pour -1 réglé t.ambiant 21-23 = 7wh
146h--->1.98 pour -1 réglé = 13.56 wh la température ambiante augmente je ne la releve pas

Même en comptant que la CF11 consomme un peu moins, ça risque de faire une conso totale de 350Wh les jours de canicule - et une production du panneau solaire en chute si je trouve un endroit où laisser le fourgon à l'ombre au moins une partie de la journée...

Conclusion : si je pars sur cette solution, il faudrait un panneau solaire de 300W-crête et batterie d'au moins 40Ah pour faire face à plusieurs jours consécutifs de temps chaud.
Remarque, comme l'été pour moi c'est plutôt montagne, quand c'est la canicule en plaine, il fait entre 20 et 25° à l'ombre à 1500m d'altitude, et ça tombe entre 10 et 15° la nuit. Dans ce cas, on peut laisser le fourgon en plein soleil la journée (quand on n'est pas dedans!), et bien aérer dans la soirée...

ouha · Message par **ouha** » lun. 10 sept. 18 12:51

glutch2000 a écrit :
will a écrit :L'autonomie dépend principalement de la batterie plutôt que des panneaux solaires.
Ben quand même...
Le PS est le robinet d'eau.
La batterie est la réserve.
On prend dans la réserve la nuit, donc faut bien remplir le jour...

perso je suis bien d'accord avec will ...

Les deux sont importants et évidement le mieux c'est d'avoir une grosse production et un gros stockage ...
Mais en fait si on reprend ton exemple , il ne faudrait pas parler de robinet( avec de l''eau toujours disponible) ... Faudrait parler de pluie pour remplir ta réserve d'eau ... S'il pleut pas ou peu, plus ta réserve est grosse et plus tu es autonome ...

et plus la réserve est importante , plus elle peut stocker de flotte . Ça ne sert a rien de capter beaucoup de pluie si la réserve trop petite pour la stocker

Il vaut mieux une grosse réserve ou on peut prélever longtemps et stocker beaucoup , qu'une petite que l'on compte remplir tous les jours et qui se vide plus vite

Certains se passent très bien de panneaux solaire , toi c'est différent tu as choisi de na pas avoir de batterie auxiliaire , donc oui vaut mieux que tu mise sur le solaire forcément et il faut bien que tu remplisses ce que tu consomme sinon t'ira pas loin sur ta réserve

will · Message par **will** » lun. 10 sept. 18 13:43

faites comme vous voulez ...

Mais 7Wh j'y crois pas une seconde. Pour un compresseur de 30W, en condition d'un fourgon, ça sera plutôt autour des 15Wh voire des 20Wh. Surtout avec un si petit volume (plus c'est petit et moins il y a d'inertie.

Dans un fourgon, les espaces étant réduits, ça chauffe très vite, même la nuit, surtout autour du frigo.

Ensuite pour avoir 200W de PS sur mon toit, quand je prends 12Ah (140 Wh ~) c'est que je suis bien orienté et ça ne dure jamais bien longtemps (à part déplacer son camion ...)

ensuite l'ombre, les nuages, la brume, la saleté etc ... dégradent la performance des PS. Donc régulièrement tu tombes à 2 ou 3 Ah (24 à 36Wh).

Enfin, quand il fait très chaud, le frigo fonctionne presque non stop, et du coup comme le PS ne fournit pas de manière égale toute la journée, t'as intérêt à avoir une bonne réserve pour passer les périodes critiques.

Dernier truc : relier à l’alternateur, ça coûte rien, et c'est quand même le moyen le plus sur de recharger sa batterie.

Je confirme aussi le pic de décharge au moment du démarrage de la batterie. une batterie un peu faible est mise à genou par le démarrage du frigo. Une fois démarré la consommation est faible, mais faut passer ce cap. Heureusement les LIPO ont tendance à mieux le gérer que les batteries au plomb.

En gros tu vas passer peut être avec un peu de chance la première nuit, mais le matin t'auras plus rien, et le temps que la batterie remonte suffisamment pour reprendre la décharge, t'arrivera pas à remonter assez avant de tout perdre parce que ton frigo va marcher 1 h d'affiler pour redescendre à sa température de consigne.

C'est le cercle vicieux ...

p'tit nouveau · Message par **p'tit nouveau** » lun. 10 sept. 18 14:18

@will :
Si tu as lu mon dernier message tu as dû constater que j'ai déjà pris en compte tes arguments, en doublant l'estimation de conso du frigo (au moins par temps chaud).
Quant au rendement moyen du PS, j'étais parti sur du 15%. Pour un panneau de 200Wc, ça donne une moyenne de 30W pendant la journée. Apparemment ça correspond bien à ton expérience. A priori j'exclus les mois d'octobre à mars, donc je compte des journées de 12 heures. Avec 200Wc j'obtiens donc en moyenne 360Wh.
J'ai bien constaté que c'était trop juste compte-tenu de la conso du frigo, c'est pour ça que je parlais d'un PS de 300Wc dans mon dernier message, et bien sûr d'une batterie dimensionnée en conséquence - et qui du coup ne serait pas au lithium vu le prix...
Compte-tenu de tout ça, je vais certainement renoncer à cette solution. Déjà, pas question d'installer plus de 1,5 m² de PS sur le toit du fourgon (ou plutôt de la fourgonnette) que j'envisage. Ensuite il y a la question du budget.

Mais quand tu dis

relier à l’alternateur, ça coûte rien, et c'est quand même le moyen le plus sur de recharger sa batterie.

, c'est vrai quand on roule régulièrement.
Donc ça dépend de l'usage de chacun. Si je me sers de mon fourgon comme "camp de base mobile" pour des randos en montagne, il restera parfois sans rouler plusieurs jours de suite. Ou si je roule entre temps ça sera au maximum pour faire quelques dizaines de km histoire de changer de vallée. Combien de temps faut-il rouler pour recharger une batterie auxiliaire de 100Ah ?
C'est surtout pour ça que le PS me semblait indispensable.
Ensuite ma paresse (et mon manque de confiance dans mes compétences de bricoleur) m'a incité à chercher une solution évitant de se brancher sur la batterie moteur. Mais je me rends bien compte maintenant que mon idée ne tenait pas la route - c'est aussi à ça que sert le forum, non ?