Chargeur solaire pour une batterie de type Powerbank – Budget 6.5€

Un petit post lié à l’autonomie aujourd’hui pour changer

J’ai voulu construire un système Solaire, pour recharger ma batterie externe de type Powerbank (celles vendues partout pour recharger les téléphones), avec ces deux contraintes

  • Un budget max de de 6.5 €, panneaux et frais de port compris, pas un centime de plus ! 🙂
  • La batterie doit être rechargée en une journée maximum.

Pas de panique, j’espère ne pas être trop technique, et vous donner de quoi reproduire et adapter cela chez vous, c’est partis

Matériel nécessaire

Quitte à acheter du matériel fabriqué en Chine, autant aller à la source, je me suis donc rendu chez Aliexpress, pour commander ces articles

  • 2 Panneaux solaires, 12V 1.5W :

https://www.aliexpress.com/item/Universal-12V-1-5W-Standard-Epoxy-Solar-Panels-Mini-Solar-Cells-Polycrystalline-Silicon-DIY-Battery-Power/32757562057.html

  • 1 Réducteur de tension pour passer le 12V des panneaux à 5V :

https://www.aliexpress.com/item/DC-6-24V-12V-24v-to-5V-USB-Output-charger-step-down-Power-Module-Mini-DC/32692500351.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.ci7Cdm

Côté fournitures enfin je dispose de  :

  • Un panneau de bois, pour y monter les panneaux, et des trous pour y passer les fils qui sortiront à l’arrière.
  • Un fer à souder avec de l’étain.
  • Du fil électrique.
  • Une pince coupante.
  • Du scotch, pour fixer le tout sur ce prototype (nous verrons une autre fois les finitions).

Montage

Pour commencer, je me suis servis de cette vieille formule que l’on a presque tous appris :

P = U x I

(P – La puissance en Watts, U – La tension en Volts, et I – L’intensité en Ampères) Cà nous donne, si on reprend la formule, avec les symboles de chaque valeur : Watts=Volts x Ampères

Première étape, nous allons d’abord monter les panneaux solaires, ensemble, mais dans quel sens avec ces + et ces – ?

C’est très simple, il faut juste savoir qu’en mettant le + sur le + du second panneau, c’est à dire en les montant en parallèle, on additionne les intensités (les Ampères), alors qu’à l’inverse, en montant le + sur le – suivant on monte en série, et on additionne les tensions (les Volts).

La tension fournie par les panneaux étant la bonne (12V au moins sont attendus sur le réducteur de puissance), nous avons besoin du maximum d’intensité, pour recharger plus rapidement possible la batterie, montons donc en parallèle.

Voici le schéma, avec une photo du montage (fixé provisoirement au scotch), et les mesures prises, pendant l’exposition du montage à la lumière (en fin de journée), à la sortie du premier panneau, et à la sortie des deux :

Première bonne nouvelle, les panneaux produisent bien du courant électrique, et la seconde, leur montage en parallèle nous fait bien gagner en intensité (nous nous attarderons plus bas sur les mesure d’intensité).

C’est gagné, et presque finis, il nous suffit d’ajouter au bout le réducteur de tension, car notre batterie attend du 5V en entrée.

Rien de plus facile, on soude le + sur l’anode, et le – sur la cathode de notre élément.

On teste tout çà, en exposant au soleil, et en branchant la batterie externe pour la mettre en charge …

Yesss, les panneaux produisent du courant, et la batterie se recharge !

Interprétation des mesures d’intensité

Reprenons la mesure d’intensité effectuée à la sortie des deux panneaux exposés au soleil : 0.11A.

Ceux-ci devraient en délivrer 0.125A chacun, soit 0.250 en parallèle, et nous en avons un peu moins que la moitié attendue !

Inutile de les renvoyer au constructeur, car le rendement des cellules photovoltaïques dépend de la température, de l’exposition, et de l’intensité du soleil. Étant donné que ces mesures ont été prises vers 16h30, en hiver, et collés derrière une fenêtre, soit sur un angle de 90°, c’est tout à fait normal d’avoir une telle perte.

En effet, pour obtenir le meilleur rendement possible, il vaut mieux incliner les panneaux à :

  • 60° l’hiver
  • 45° au printemps
  • 20° en été

En combien de temps la batterie sera-t-elle chargée ?

C’est bien beau d’avoir un système solaire qui recharge une batterie, mais avec de si petits panneaux, en combien de temps sera-t-elle pleine, reprenons les calculs.

Notre batterie est donnée pour 4.4Ah, ces valeurs sont données pour 3.7V (il faut juste le savoir). La « force » de nos panneaux solaires étant exprimée en Watts (la Puissance), avec notre formule magique , nous obtenons 4.4 x 3.7 = 16.28 Wh de puissance stockée dans la batterie.

La puissance de nos deux panneaux 1.5 W montés en parallèle s’additionne, ce qui nous donne 3 W.

Il nous reste un dernier calcul à faire, diviser la puissance de la batterie par celle des panneaux :

16.28 / 3 = 5.42 h, attention, nous sommes en unités, dans 1 heure il y a 60 minutes, pas cent, 5.42h font donc :

5 heures et 25 minutes et 1.2 secondes.

… en Théorie bien entendu. En pratique, on convient généralement de ne retenir que 60% des données constructeurs : 16.28 / (3 x 60%) =

environs 9h d’ensoleillement sont nécessaires pour recharger cette batterie.

Objectif accomplis !

2 réponses sur “Chargeur solaire pour une batterie de type Powerbank – Budget 6.5€”

  1. Bonjour, merci pour cet article que je vais mettre en pratique.
    Le réducteur de tension indiqué fournit en sortie un voltage de 5.1-5.2V. Peut-il être raccordé sans crainte à un « power bank » Xiaomi qui spécifie un voltage d’entrée de 5.0V ? Cette différence minime de voltage est-elle négligeable ou peut-elle nuire au « power bank »? Cdt

    1. Oui, sans aucun soucis.
      Dans la réalité, quasiment aucun chargeur ne fournis la tension attendue, il suffit de tester cela avec un Multimètre pour s’en rendre compte :).

      Bonne création ! 😉

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