Bricolage d'un panneau solaire 27w léger et pliable

J'avais envier depuis un moment par curiosité technique de construire un petit panneau solaire qui me permettrait de charger partiellement ma batterie de vélo .

Il en existe depuis peu ( 10w souples qui feraient l'affaire ) ) que l'on peut acheter chez un marchant présent sur ce forum , mais le plaisir de faire fonctionner ses 10 doigts est irremplaçable et permet d'apprendre beaucoup .

Je teste actuellement ( pour voyages ou longues distances ) une assistance légère sur mon H Racer auto-construit .
Moteur q85 et batterie lifepo 24v9A.
Le vélo complet électrifié pèse 17 kg et le but était d'augmenter l'autonomie électrique sans trop augmenter le poids de l'ensemble .
Mon objectif est de garder un vélo apte à être utilisé agréablement sans l'aide électrique la majorité du temps .

La lecture des multiples site ( en anglais ) d' auto-fabricants de P Solaires m'a encouragé à essayer ...

Attention , le résultat n'est ni "pro" , ni destiné à être exposé toute l'année aux intempéries ; il s'agit d'un accessoire à poser sur mes bagages les jours ensoleillés qui augmenterai mon autonomie de 50%.

Le premier volet du triptyque est fonctionnel à l'heure ou j'écris ces lignes , ce n'est donc plus tout à fait un projet , mais bien le récit d'un fabrication avec résultat réel .


Le point de départ c'est l'achat de

-Cellules polycristallines 15x15 cm
-Silicone encapsulant bi-composant
-Languettes étamées
-Profilé alu 10x10 en L
-Polycarbonate 2mm ép
-colle sikaflex marine
-disque Dremel diamant

La construction en elle même débute par la coupe des cellules en 8
Celles -ci sont extrèmement fragile , il n'est pas rare d'en casser !

Il me faut 72 cellules en série ( 0.5 v x72 =36V ) pour charger ma batterie 24V
Le panneau sera en triptyque de 3x 24 cellules de mensuration : 50x17 cm

Coupe au Dremel sur un " banc" coulissant bricolé en bois .

Le but est de pouvoir déplaçer les cellules de façon rectiligne sous le disque diamant sans dévier latéralement ,
le disque doit tourner assez vite, le disque "effleurer la surface des cellules et tourner en sens inverse de l'avancement du plateau en bois .
A la fin des coupes on obtient des petites cellules de 3.7x7.5 cm qui sortent normalement 0.5 V et 0.8Amp


On voit bien les emplaçements gris des cellules qui serviront à souder les languettes de contact .
Il y en a sur les deux faces ( façe positive et façe négative bleutée)

La coupe se fera sans trop de mal à part certains coins légèrement cassés ( 1à2mm) quand le disque arrive à la fin de la cellule .
Pour finir ce chapitre , je passe la tranche très délicatement au papier "emmery" 600,pour nettoyer la coupe et être sur qu'il n'y aura pas de " cout circuits "entre les faces


à suivre : soudure des languettes

Les cellules doivent à présent être reliées en série l'une à l'autre au moyen de languettes soudées .
Soudure face du dessus vers face du dessous et ainsi de suite .
C'est pour moi la partie la plus délicate et difficile de toute la fabrication, il faut pour bien faire ne pas trop chauffer pour ne pas endommager la cellule ,ne pas faire un simple "collage" qui risque de se défaire à la moindre traction , ne pas créer de sur épaisseur de soudure ( cela éloignerait la cellule du carreau et donc diminuerait le rendement ).

J'ai eu du mal et je ne suis pas encore tres satisfait du résultat , si certains ont des conseils , je suis preneur .
Jai utilisé- un fer à panne plate et 80w
-un stick à "flux"

Enfin après quelques énervements on arrive à cela

J'ai bien contrôlé à ce stade le fonctionnement des cellules et du circuit "série" au moyen d'un volt mètre et un spot halogène ( lampe de chevet de 20 w suffit)
Cela permet aussi de détecter certaines cellules défectueuses ou endommagées par les soudures .

Il faut maintenant construire le " cadre " qui recevra toutes ces cellules reliées .
Le frofile alu 10x10 en L est construit ( rectangle de 50x17 cm ) et reçoit sa vitre synthétique collée au sykaflex .
C'est un mastic-colle polyuréthane très puissant utilisé en nautisme .
Existe en d'autres marque !!




L'étape suivante est celle qui collera '( encapsullera) les cellules contre la vitre .
Le produit est du silicone liquide deux composants tres transparent qui sèche dans la masse et non pas par aération comme le silicone " de salle de bain" .
J'ai plaçé les rangées de cellules contre la vitre soigneusement en place , puis préparé le mélange .
Il faut bien peser les proportions (1/10) dans le cas de mon produit , les mélanger longuement , et ( je ne l'ai pas fait ) laisser reposer 10 minutes pour laisser remonter les bulles .
Ensuite "couler " le produit doucement partout ( ne pas surcharger , il faut seulement recouvrir les cellules pour les protéger de l'oxydation et partiellement des chocs) effleure au pinceau pour étendre .
L'excès ne peut qu'allourdir le panneau .
A présent ....patience , ce produit a mis 5 jours à completement se figer ( j'étais inquiet , je croyais m'étre trompé dans les mélanges !!

à suivre : test du tiers de triptyque pour relever son rendement .

et quelle patience !! bravo et pas de test de flexion hein ....

Mettre du scotch à l'emplacement de la coupe avant la coupe évite l'éclatement à la fin du parcours.

j'ai essayé sans résultat avec du tape de masquage , mais bon ;peut etre avec du plus puissant cela marcherait ; mais j'ai peur de casser la cellule en le retirant .

Merci Gui13 ; non résolument peu souple !!

Bravo !
Découper les cellules à la Dremel ! Il fallait oser

Pour souder, il faut probablement un bon fer genre weller avec une grosse panne qui chauffe bien...La puissance ne fait pas tout.
La soudure en trop doit pouvoir être retirer à la tresse à désouder, non ?

Sinon, on peut se bricoler une cloche à vide avec une "veille" cocotte et un compresseur de frigo pour débuller la resine.

Snickers :
J'ai respecté la puissance recommandée par le vendeur de cellules , je pense que mon coup de main n'est pas "top" .
Je vais m'entrainer sur les quelques cellules cassées que j'ai gardé .(Avec la tresse )
Pour la cocotte , bonne idée , je pourrais aussi me servir du compresseur pour stratifier sous vide !!.

Les cellules sont à présent bien collées et plquées contre la vitre .
Le moment est venu de choisir un jour ensoleillé , ce qui n'est pas une mince affaire entre la Meuse et l'Escaut pendant le mois de février !!
Mais les dieux ont entendu mon appel et , j'ai pu en début de semaine faire des vrais essais du premier tiers du panneau .
Résumé de ses caractéristiques

-Poids fini : 450 gr
-Dim : 50x18
-voltage en plein soleil ( février ) : 13.2 v
-ampérage en court-circuit : 0.78A

Un essai plus réaliste doit se faire en raccordant le PS à une batterie partiellement déchargée elle meme raccordée à
un accessoire demandeur d'énergie ( Lampe , moteur etc... )
J'ai réalisé rapidement (avant que le soleil ne se cache )un branchement sur une batterie de perceuse (9.5v) elle même reliée via un interrupteur à un moteur 12v qui tournera à vide pour provoquer une consommation . (+-2A)





Charge ;panneau branché sur la batterie à 9v



Ampérage lors de la demande MAX ( Moteur en rotation , batterie en tampon )

Le résultat semble conforme à la théorie ( ouf)

0.74Ax13.2V =9.7 W

Manque encore les diodes " bypass "; 6 en tout qui protègent le panneau de surchauffe lors de cellules à l'ombre .

Je dois maintenant réaliser les deux parties supplémentaires pour réaliser ce triptyque de 36-38V
qui permettra de charger ma batterie 24v ( LIFEPO)

à ce propos quelqu'un pourrait me dire si je peux raccorder mon panneau directement à l'entrée ( charge ) de la batterie
et laisser le BMS interne se charger de réguler le courant entrant ? , comme avec le chargeur secteur ??

Merci d'avance

la suite SAP ,
NB : celui qui dort contre le radiateur au fond est repéré

Carbon arrow a écrit:

celui qui dort contre le radiateur au fond est repéré

Et pourtant ton aventure m'intéresse

Quel est le prix de revient ?

j'ai pas voulus faire le rabat joie mais pour une charge de lifepo4 il faut une tension bien précise
dans ton cas 8 cellules lifepo4 en serie il faudrait max 3,65V*8=29,2V pour une charge en CC/CV ( courant constant puis tension constante )
si le bms fait son travail ( c'est pas souvent le cas :-( ) on peut charger plus haut ...

c'est pour cela que j'utilise des chargeur solaire boost reglé en fonction des chimie de batteries ( "48V" lifepo4 57,4v , "48v" LI-MN 54,4v ) mais trop cher pour un montage comme le tien ....

pour la soudure des cellules moi aussi j'ai galéré pourtant je pratique le fer a souder regulierement .....

Mais non Gui , je supporte ou même souhaite les remarques
Je vais analyser mon chargeur secteur et voir combien il sort de voltage , ça peut m'aider à voir quel voltage max le bms peut recevoir .
Je peux encore diminuer le nombre de cellules solaires en série pour avoir une sortie plus adaptée ( quitte à perdre de la puissance ).
Il faut dire que la charge sera tres faible ( moins de 1A ! ) le choc sur les éléments sera tres limité .

Merci pour ces infos

tension stp tension .....

logiquement ton chargeur ne doit pas depasser les 30V , l'option de reduire le nombre de cellule est a mon avis plus prudent car meme a 1a cela suffit ( si le bms ne coupe pas a tension haute ) a detruire une cellule ....

pour les stats , un panneau peux produire 5 fois sa puissance crete sur une journée ..... donc dans ton cas 50Wh / 24v = 2 ah 135Wh/24=5,6 Ah
(attention mesure effectue sur un panneau haut rendement en position horizontale avec chargeur MPPT , au mois de juin sous le soleil sudiste .....)

Tension ... ok c'est la mienne qui est trop haute selon mon cardiologue

Un petit MPPT serait peut être la solution . ... s'il existe en 2A max et pas trop lourd .
Toute info sur le principe ,le branchement ou les modèles (petits ) sera la bienvenue .
Je vois que certains trikes ont un panneau Solaire , comment rechargent t-ils leur batteries ( style Iubito etc ...)

Carbon arrow a écrit:

Je vois que certains trikes ont un panneau Solaire , comment rechargent t-ils leur batteries ( style Iubito etc ...)

Ils utilisent ça

oui on utilise ça, ça coûte un peu cher, c'est trop sophistiqué par rapport aux premiers qu'on avait trouvés, mais ça marche bien.
attention, bien brancher d'abord le panneau puis ensuite la batterie! sinon changement d'un fusible

Certainement parfait , mais le budget est disproportionné par rapport au coût de fabrication de mon panneau +-120 eur.
Faudra réfléchir à un moyen rustique qui n'abime pas les éléments ....

Imaginons la batterie ( lifepo) déchargée à moitié . en branchant à ce moment là le panneau ( 27w 36v ) aurais je des chances d'endomager les éléments si je reste loin de la charge max .... ??


Merci Snickers et Sylvain ( et ton panneau souple ?? ou en est t-il ? ).

Mon panneau souple, j'ai l'intention de le monter prochainement. Je cherche encore une idée de montage avec phiphi07, on réfléchit...
Il n'a pas encore vu beaucoup d'électrons, et encore jamais relié à la batterie, il est dans son carton dans le garage

franchement , si ton bms est effectif il y a une coupure sur surtension d'un élément , si ce n'est que pour un appoint, fait en sorte que la tension à vide ne dépasse pas la tension de charge de la batterie et il n'y a aucune raison qu'il y est un problèmes

Pour ta batterie 24V LiFePO, quelle est la tension max? 29.2V

Faut que je regarde si j'ai toujours mon convertisseur SolarConverters que j'avais pour la batterie BionX. Il sort du 28.2 ou 28.8 je sais plus.
Je fouillerai dans mon garage et si je l'ai je te ferai un prix.

Carbon arrow a écrit:

Imaginons la batterie ( lifepo) déchargée à moitié . en branchant à ce moment là le panneau ( 27w 36v ) aurais je des chances d'endomager les éléments si je reste loin de la charge max .... ??

Non, le panneau est un genérateur de courant. Il va prendre la tension de la batterie.


Le seul risque potentiel est une tension à vide trop élevé en fin de charge et un BMS qui ne fait pas son travail ou est un peu limite. Si le BMS est correct, il n'y a aucun risque pour la batterie.

Il est possible de vérifier le comportement en surveillant le courant et la tension lors de la première recharge.

Du coup, vous pouvez redire l'intérêt d'un chargeur mppt? Optimiser, oui, mais de combien, dans quelles situations?
merci!

deja de relever la tension ( fonction boost ) a celle de la batterie , et de profiter du gain du mppt ( de l'ordre de +20%)

Merci Snicker pour l'info .
Je serai vigilant comme un sioux lors du premier branchement ( Volt et A metre sur le circuit ).
Iubito ,il doit etre coincé entre deux instruments de musique ,ou des accessoires médiévaux !!
Mon objectif maintenant c'est de mieux souder les cellules sans sur-épaisseurs .

Sacrebleu, dans le garage sûrement pas !

mais je recherche aussi mes piles rechargeables, depuis un mois......

la soudure des éléments ne serait elle pas meilleur avec une soudure à air chaud ? ou cela abîmera le panneau ? j'avoue que cette idée me travaille surtout ( un rêve) en intégration direct sur une carrosserie de vm ( la carrosserie servant de support le poids serait extrêmement réduit ? ) quitte à faire un dessus spécial avec panneaux ( plus large)