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Accueil du site > Forum technique > L’électricité à bord -forum- > Panneau solaire > Panneaux solaires, MPPT, LiFePO4

Rubrique : Panneau solaire

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Panneaux solaires, MPPT, LiFePO4Version imprimable de cet article Version imprimable

Publié Août 2013, (màj Août 2013) par : caipirinha  image   

Copyright : Les articles sont la propriété de leurs auteurs et ne peuvent pas être reproduits en partie ou totalité sans leur accord
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Bonjour,

J’envisage de changer mes batteries servitude (mortes, Exide gel, 2x24V-230Ah) par un parc unique LiFePO4 (8 cellules 200Ah en série)
En parallèle j’envisage d’installer des panneaux solaires (je pensais 3 jeux de chacun 2 panneaux 12V-80à100W en série) pour compenser (au moins partiellement) la consommation journalière, ce qui me permet de réduire le parc et/ou la profondeur de cyclage. Les questions sont :
 Entre des panneaux de marque (p.ex. Victron comme ceux-ci http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll...) à 2€/W, et des panneaux génériques comme ceux-ci (http://www.ev-power.eu/Solar-Panels...) à la moitié du prix, la différence de performance est-elle vraiment sensible ?
 vaut-il mieux avoir un régulateur MPPT par jeu de panneaux (p.ex. un Victron MPPT 70-15) ou grouper tous les panneaux sur l’entrée d’un Victron MPPT 75-50 (http://www.ase-energy.com/regulateu...) qui coûte environ le prix des 3 petits régulateurs
 si on quitte le bateau et pour éviter toute surcharge il est préférable de déconnecter les panneaux en amont du/des régulateurs ? Que risquent les panneaux si déconnectés de toute charge ?

Merci

UP


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(pour répondre à un message en particulier, voir plus bas dans le fil)

12 Messages de forum

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  • 18 août 2013 01:58, par tilikum écrire     UP

    Les questions sont :
    Entre des panneaux de marque (p.ex. Victron comme ceux-ci http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll...) à 2€/W, et des panneaux génériques comme ceux-ci (http://www.ev-power.eu/Solar-Panels...) à la moitié du prix, la différence de performance est-elle vraiment sensible ?

    A mon avis qui n’engage que moi, je ne pense pas qu’il y ait une différence de performance notable... en tous cas dans l’immédiat,

    La différence ne sera visible que dans la durée : et la plupart du temps à cause de la qualité de l’assemblage, notamment pour l’étanchéité des modules !

    Un exemple concret vécu par un collègue il a moins d’un mois lors de l’achat de 12 panneaux de 160 watts à moins d’un €uro le watt... avec un des panneaux en panne dès le premier jour ! Certes remplacé le jour même par le fournisseur, mais ça laisse un doute pour la fiabilité réelle dans la durée... non ?

    vaut-il mieux avoir un régulateur MPPT par jeu de panneaux (p.ex. un Victron MPPT 70-15) ou grouper tous les panneaux sur l’entrée d’un Victron MPPT 75-50 (http://www.ase-energy.com/regulateu...) qui coûte environ le prix des 3 petits régulateurs

    Je suis justement en pleine réflexion, avec mes 330 watts de panneaux installés depuis 25 ans (6 x 55 watts Siemens en série/parallèle pour charger en 24 volts avec un excellent régulateur MPPT de chez Blue Sky Energy)

    Je remplace tout ça par 3 panneaux Victron de 180 watts 72 cellules et 3 régulateurs BlueSolar 70/15 pour une question de fiabilité et de rendement, sachant que mon régulateur d’origine ferait parfaitement l’affaire, tout comme le dernier régulateur Victron MPPT 75/50, mais je préfère diviser pour régner !

    Pour le fun... je m’amuse du fait que le régulateur Victron MPPT 75/50 soit déjà proposé à la vente alors qu’officiellement il est promit dispo ce mois d’août... en théorie mais pas encore en réalité !

    Edit du 23/08/13 : aux dernières nouvelles, ce régulateur sera dispo la première semaine d’octobre...

    Que risquent les panneaux si déconnectés de toute charge ?

    Rien ! Les modules photovoltaïques peuvent en effet rester indéfiniment autant en court-circuit qu’en circuit ouvert sans le moindre dommage !

    _/)

    Répondre à ce message

    • 21 août 2013 22:47, par johann écrire     UP     Ce message répond à ...  image

      Bonjour Fred,

      Attention, notre ami veut charger des LiFePO4 et ces batteries nécessitent des cycles de charge bien spécifiques.

      Répondre à ce message

      • Bonsoir Johann,

        En effet, je ne répondais que pour les panneaux photovoltaïques et leurs régulateurs... et je sais en te lisant régulièrement que tu maîtrises très bien le sujet ! ;-)

        Pour les batteries LiFePO4 c’est un autre sujet : cela exige l’incontournable BMS Battery Management System (Système de Gestion de Batterie). Le BMS contrôle la charge et la décharge de la batterie : il prend immédiatement des mesures quand certaines valeurs (cruciales) sont dépassées, et il maintient un transfert d’énergie efficace.

        Je pense qu’il ne faut pas jouer à l’apprenti sorcier avec cette technologie de batterie, surtout dans les applications marines : s’il est facile d’appeler les pompiers de sa maison ou de son auto du bord de l’autoroute... c’est sûrement moins évident depuis quelque part au milieu de nul part.... ?

        En ce qui me concerne, mon expérience du sujet est bien trop récente pour que je me permette de donner des avis ou des conseils en public ! |-)

        _/)

        Répondre à ce message

        • 22 août 2013 10:23, par johann écrire     UP     Ce message répond à ...  image

          Pareil pour moi, je ne maitrise pas encore ce type de batterie donc je prefere ne rien dire, si ce n’est mettre en garde sur les valeurs de tension de charge qui doivent être très précises ;
          Par contre pour ce qui est du fonctionnement des BMS, je ne sais pas comment ils réagissent par rapport aux résistances internes des batteries.
          Il me semble, je dis bien il me semble, que chaque élément de la batterie doit être calibré en charge/décharge sur la batterie avant installation.
          Pas encore assez répandu pour que j’ai pu m’en faire une experience mais je me penche dessus vu qu’en ce moment je bosse avec une école d’ingé sur un proto de voiture électrique épaulée par le solaire.
          Je dois leur fournir un système de charge indépendant non pour l’autonomie totale évidemment mais pour l’augmenter (l’autonomie).
          Pas simple car les chargeurs solaires ne prennent pas pour l’instant en charge ce type de batterie. La solution annexe est de caler un chargeur dédié en sortie de régulateur mais ça ne me plait pas car on se retrouve encore une fois à convertir et donc à augmenter les pertes en ligne.
          Si certains du forum veulent me contacter pour me présenter leur parc du bord en LiFePO4, j’en serai ravi.
          Ah oui, petit détail qui a son importance, méfiance avec le MMPT15 de victron. Beaucoup de retour de mes clients sur la fiabilité. J’aurais plus tendance à conseiller le morningstar.
          Petite précision, je ne dis pas ça parce que je vends du morningstar mais c’est parce que j’ai cette expérience du victron que je ne le vends pas.
          Bonne journée à tous.

          Répondre à ce message

          • 22 août 2013 11:59, par Robert écrire     UP     Ce message répond à ...

            J’utilisé des LiPo de qques Ah souvent. Avec lipo en mot clé dans PTP on trouve des discussions ...

            Répondre à ce message

          • Je dois leur fournir un système de charge indépendant non pour l’autonomie totale évidemment mais pour l’augmenter (l’autonomie).
            Pas simple car les chargeurs solaires ne prennent pas pour l’instant en charge ce type de batterie.

            Il en existe au moins un : le BlueSolar MPPT 150/70 (page 54) ;-)

            Ah oui, petit détail qui a son importance, méfiance avec le MMPT15 de victron. Beaucoup de retour de mes clients sur la fiabilité. J’aurais plus tendance à conseiller le morningstar.

            C’est étrange, c’est plutôt le contraire dans mon coin : très bonne fiabilité du 70/15 et pas mal d’ennuis avec morningstar... ! |-)

            _/)

            Répondre à ce message

          • 19 novembre 2013 20:49, par gael écrire     UP     Ce message répond à ...  image

            Bonjour,
            Je viens de trouver ce site et ce thread concernant les batteries au lithium, alors j’apporte mon grain de sel sur le sujet.
            Cela fait 4 ans que j’ai migré vers cette technologie, principalement pour un pb de poids et je vis en famille a bord.
            La configuration est la suivante :
            2 packs 26V 130Ah chacun.
            BMS et controleur de cellules de chez Genasun (US)
            Celllule 3.4V 130Ah de CALB ; 8 par packs.
            Relais de charge et decharge Tycos.
            Un moniteur de batterie Victron par pack .
            chaque pack -complet - pese 46Kg

            Chargeur de quai Victron Skilla 50Amp , configuré en alimentation stabilisé.

            Alternateur Leec Neville heavy duty 24V 75Amp, taré a 28V,sans regulateur exotique,
            entrainé par 2 courroies.

            Un seul panx solaire monocristallin 130W - en attente d’autres...

            2 convertisseur 24V - 12V victron 350W . donc 2 domaines 12V.

            Le guindeau, le desal, le frigo, la BLU et les convertissuer 220V sont sur le 24V.

            Depuis 4 ans pas de soucis.
            Le desal (100L/h) tourne directement sur les batteries.
            Nous restons 3 a 4 jours au mouillage sans songer a recharger.
            Sur les 13 jours de transat, nous avons fait tourner le moteur 2h30 pour recharger.

            La premiere année etait un peu stressante, mais pas plus que plus le grement courant ou courant que j’ai realisé ainsi que beaucoup d’autres parties du canot.

            En bref je ne regrette pas l’investissement .

            amities

            gael

            Répondre à ce message

            • 19 novembre 2013 21:50, par yvesD écrire     UP     Ce message répond à ... Animateur

              Très intéressant, merci de tes précisions.

              Le desal (100L/h) tourne directement sur les batteries.

              As-tu relevé la consommation brute de fonderie pour un litre d’eau produit, brut de fonderie également ?

              Répondre à ce message

              • 20 novembre 2013 09:25, par gael écrire     UP     Ce message répond à ...  image

                bonjour,
                De tete, la consommation (24V) est de 30Amp et la production est de # 95L/h mesurée a la bouteille l’été dernier a Trinidad .(eau 28deg, salinité ??)
                La tension aux bornes du pack chute de # 10mv qd il fonctionne.
                Le dessal est un « Dessalator » 3membranes qui avait deja 5 années au compteur.

                La capacité de faire de l’eau sans demarrer le diesel est un vrai confort.
                amities
                gael

                Répondre à ce message

  • 22 août 2013 19:24, par caipirinha écrire     UP  image

    Bonjour et merci à Fred et à Johann (de LRSolaire ?) de leurs avis,

    Je pense que ma question aurait dû être plus précise, je vais y revenir.
    Tout d’abord mon opinion sur les batteries LiFePO4, suite à une longue revue sur le web (PTP, un looooong fil sur Cruiser’s forum) :
    Le prix n’est pas vraiment plus élevé, à capacité effective équivalente (voir le fil de Robert sur la capacités batterie Pb en fonction des tensions mini utilisables), que des batteries plomb de qualité (Opz, AGM selon vos préférences), par contre le gain de poids et d’encombrement est indiscutable.
    Le risque d’incendie qui a défrayé la chronique est réel pour les batteries lithium-polymère (smartphone) ou lithium-cobalt (boeing 787) mais pas pour les LiFePO4. Bien sûr une batterie chargée quelle que soit sa technologie est une source concentrée d’énergie et donc un risque (même en technologie plomb)
    Les batteries LiFePO4 acceptent des courants de charge importants (contrairement aux batteries Pb , surtout en fin de charge).
    En cas de surcharge il y a destruction de la batterie avec relâchement d’électrolyte (qui semble inflammable ?) donc paramètre à surveiller mais tension connue (ne jamais dépasser 3.85 V par élément sauf pour la mise en condition initiale)
    En cas de décharge profonde d’un élément (moins de 2.8 V) il y a risque d’endommagement irréversible (et de polarisation inverse ?)
    Donc dans mon utilisation / configuration actuelle (pas résident à bord et même absences longues) je pense qu’en fait le lithium est moins dangereux car :
     si batterie Pb je « dois » laisser le chargeur pour éviter la sulfatation due à une sous-charge, or cela pose un problème de sécurité
     si batterie Li je peux les laisser partiellement chargées (et totalement déconnectées), et en 1-2 h de charge à l’arrivée à bord (temps de mettre les affaires en place etc...) j’ai déjà récupéré pas mal d’Ah

    Le BMS :
     les éléments d’une batterie Pb « se trouvent bien » d’être surchargés, cela cause simplement une électrolyse (d’où remplissage périodique sur éléments classiques, ou recombinaison des gaz sur batteries « sans entretien ») et ce processus égalise les éléments en les alignant sur la charge complète
     sur une batterie Li qui ne tolère pas la surcharge il faut effectivement surveiller le voltage de chaque élément et interrompre la charge lorsque le premier élément atteint la valeur limite (3.85 V couramment admis) : les autres éléments ne sont alors pas chargés à 100% ce qui ne nuit absolument pas à leur durée de vie mais peut diminuer la capacité totale de la batterie car le même processus s’applique en décharge.
     Les utilisateurs de voitures électriques ont donc poussé au développement de BMS, les plus simples permettent de continuer à charger les éléments non « pleins » en dérivant le courant de charge autour de l’élément déjà plein (les plus complexes dérivent l’excès de charge des éléments pleins vers les éléments non pleins mais leur complexité me les fait écarter). Avantage : les dérives progressives de niveau de charge enter les divers éléments disparaissent puisque toute recharge complète réaligne les éléments sur la charge complète (top balancing). Inconvénient 1 : la fin de charge s’effectue à intensité réduite (compatible avec le courant de bypass des éléments du BMS), ce qui n’est pas l’objectif recherché en nautique (charge rapide pour éviter les heures moteur). Inconvénient 2, plus grave : ces BMS semblent fragiles, et le mode de défaillance semble être le mode « bypass » qui va donc,une fois la charge terminée, vider progressivement l’élément concerné !
     Par ailleurs ces déséquilibres entre éléments d ’une même batterie semblent très liés aux fortes intensités typiques des véhicules électriques, or en utilisation servitude marine les intensités sont modérées
     Donc le consensus des utilisateurs nautiques est de ne pas mettre de BMS, simplement un voltmètre multi-cellules pour s’assurer que chaque élément reste dans les limites de voltage « autorisées » (avec alarme et/ou deconnection automatique si on sort des clous) ; il reste à l’utilisateur soigneux à égaliser ses éléments, une fois par an, avec un chargeur d’appoint connecté sur un élément à la fois.

    Pour les chargeurs classiques de qualité (dans mon cas un MultiPlus et des alternateurs avec régulateur externe paramétrable) il n’y a pas de problème particulier pour charger des batteries Li, simplement mettre les bons paramètres et couper le processus de charge si un élément de la batterie atteint le voltage maxi.

    Pour revenir à la question initiale du chargement par panneaux solaires les questions qui le tracassent sont :
     trouver des équipements (panneaux , régulateurs solaires) dont le rapport qualité/prix soit correct : je veux bien payer 2€/watt (et même 3 chez certains) à condition d’avoir la qualité correspondante et pas seulement un nom connu ajouté sur un panneau lambda
     m’assurer que les équipements choisis seront compatibles avec des batteries Li, ce qui n’est pas si évident : si possible pas de floating (ou relativement bas en voltage) car ces batteries n’aiment pas ce mode ; mais alors comment re-déclencher la charge (qui demande un voltage légèrement plus élevé) sans installation complexe ? En fait l’idéal serait que le moniteur de batterie (BVM 602 ou équivalent) puisse déclencher la charge solaire lorsque les batteries passent sous une valeur prédéterminée (disons 85%), la déconnection se faisant ensuite sur le voltage de fin de charge. Si vous connaissez un moniteur qui fournit, sur sortie utilisable par un micro-PC, les infos qu’il propose à l’affichage, c’est jouable. L’autre méthode serait de ne brancher les panneaux que lorsque je suis à bord, leur rôle étant alors limité à compenser la consommation (frigos, pilote, etc...) et la consommation nocturne assurant dans tous les cas qu’au petit matin la batterie est partiellement déchargée et donc prête à accepter du courant d’origine solaire
     choisir entre 3 petits régulateurs et un gros, réponse fournie par Tilikum, mais bémol de Johann (sauf que le 15A Morningstar coute le prix du 50A Victron...) - et du reste si la qualité / fiabilité du régulateur Victron est mise en doute, sur quelle base considérer que leurs panneaux solaires valent le surcout par rapport au bas de gamme ?

    Tout ce qui précède n’est que mon opinion et n’engage que moi, et tout commentaire même contradictoire sera accueilli par moi avec intérêt !

    Répondre à ce message

    • 22 août 2013 21:48, par johann écrire     UP     Ce message répond à ...  image

      Oui je suis bien ce johann la.

      Salut Robert, j’ai lu en effet pas mal d’articles sur ces batteries ici et ailleurs mais n’utilisant pas ce type de batterie, je préfère dire que je ne connais pas. Il faut que je m’y mette sérieusement car depuis quelques mois j’en entends beaucoup parler sur les pontons.

      Très intéressant Fred ta remarque sur la fiabilité des 2 modèles et très surprenant aussi. Quels sont les problèmes que tu rencontres avec le sunsaver 15 ?
      Peut être pouvons nous discutailler sur nos boites persos pour ne pas polluer ce fil ?

      Pour caipirinha et pour répondre dans le domaine qui me concerne, voici ce que je peux dire :
      Si le MPPT 150/70 de Victron coute le prix du morningstar mppt sunsaver 15A, alors choisit le Victron car tu pourras installer un parc solaire plus important et, de fait, répondre à un besoin de charge rapide que tes batteries semblent accepter avec plaisir. De plus la prise en charge de ce type de batterie est très explicite sur la notice.
      Mes remarques ne concernent que le petit 15A de Victron pour lequel pas mal de clients, attirés par son prix, ont eu le regret de constater son décès prématuré (d’où ma remarque dans le fil plus haut). Mais je pense en discuter ultérieurement avec tilikum et il serait très intéressant de confronter nos expériences la dessus.
      Tu peux aussi vouloir te pencher vers une autre politique que serait de ne pas mettre tout tes panneaux sur le même régulateur pour répondre à une éventuelle panne. Tout dépend du programme de nav’ envisagé et de la redondance des moyens de charge du bord.
      Pour les panneaux solaires, une réponse simple : c’est la jungle !
      Il est très difficile de trouver un fournisseur sérieux, qui assure une bonne qualité de cellule et un bon assemblage et surtout qui conserve cette qualité dans le temps.
      Je sais que comme j’en vends mon discours peut être prit pour de la pub déguisée mais c’est pas vraiment mon genre. Je préfère que les choses soient claires d’emblée et qu’il n’y ait pas d’ambiguïté. On parle ici de matos Victron et je ne le vends pas.
      Il faut partir du principe que les panneaux sont montés en chine dans leur énorme majorité et la qualité peut aller de médiocre à excellente. comme pour tout et partout d’ailleurs.
      Les cellules par contre, c’est plus délicat. De vraies bonnes cellules, ça coute. Pour faire chuter les prix on va trouver des cellules mono de second choix mais de grande marque, ce qui complique encore le choix.
      Pour exemple, l’usine avec laquelle je bosse (chinoise) m’a confié ne plus vouloir travailler avec les allemands (Bosch) car le taux de cellules défectueuses qu’ils importaient était trop élevé (le monde à l’envers, je sais).
      En fait, comme pour toute chose, il est bon de réfléchir un peu avant d’agir et se poser les bonnes questions. Soit tu cherches un prix et dans ce cas tu preux trouver des panneaux à 50cts le watt et tu seras content de ne pas avoir beaucoup dépensé, soit tu recherches la qualité et dans ce cas tu acceptes de payer plus cher.
      La ou tu dois accorder de l’importance, c’est l’assemblage et le boitier du panneau.
      les diodes by pass présentes (et correctement branchées ! si si, j’en ai vu à l’envers, ça marche beaucoup moins bien), le cadre (pas de jour entre l’alu et la vitre et des coins bien alignés).
      Pas évident sur internet.
      Pour en rajouter encore, le prix n’est pas forcément un gage de qualité. Je ne vais pas citer de noms mais quand j’ai vu les prix et la qualité des panneaux proposés chez un accessoiriste de camping cars, je me suis dit que je pouvais surement les intéresser.
      ben non en fait. La discussion s’est arrêtée tout de suite quand le responsable des achats m’a dit : on achète à tel prix, vous pouvez faire mieux parce que pas la peine de me parler de qualité, je m’en fout !
      Je ne sais pas si je t’aide beaucoup mais voila la réalité du marché.

      Parlons maintenant de comment installer tout ça.
      Je pense, vu ce que je comprends dans ton message ci dessus, que ton intérêt sera la 2eme solution à savoir ne charger que lorsque tu es à bord (longues absences du bord).
      Les batteries ont une auto-décharge très faible et il me semble qu’elles pourront supporter tes absences sans trop de problème. Si tu as une puissance solaire suffisante, l’intensité de charge suffira à compenser ta conso de la nuit. A toi de faire correctement ton bilan énergétique.
      Un petit truc pratique dans ton cas : pense bien à installer un interrupteur sur les câbles des panneaux solaires de telle sorte que la connexion/déconnexion ne soit pas fastidieuse et source de problème. Pareil entre les batteries et le régulateur.
      Bien sur cet inter sera correctement dimensionné et de bonne qualité, hein ?

      Répondre à ce message

    • 23 août 2013 13:40, par Peio écrire     UP     Ce message répond à ...

      Merci pour ce message vraiment très très intéressant !

      J’utilise aussi des batteries « gel » qui devraient durer encore quelques années, sauf accident. Mais je pensais également à les remplacer par des batteries LiPO4 lorsqu’elle viendront à défaillir.

      Maintenant, ces contraintes de charge/décharge des différents éléments me font un peu réfléchir. J’ai toujours essayé d’éviter que le bateau ne devienne (trop) une usine à gaz électronique et pour ce qui concerne les batteries, il m’ennuirait de dépendre de circuits trop complexes et donc fragiles.

      Maintenant, je signale à nouveau ici l’existence d’un régulateur solaire MPPT que j’utilise depuis quelques mois et qui me semble très performant pour son prix.

      C’est bien évidemment une fabrication chinoise mais, au moins sur mon bateau, ça fonctionne à la perfection. On le trouve par exemple ici :

      /secure.oatleyelectronics.com//product_info.php?products_id=718&osCsid=grhipxqa>

      ...à 139 Euros, port compris.

      Les principales données techniques sont les suivantes :

       30A dc
       Max. open circuit voltage : 65V dc
       Bulk adjust. : 13.8-14.8V (batteries 12V) ; 27.6-29.6V (batteries 24V)
       Float adjust. : 13.0-14.2V (« ) ; 26-28.4V ( »)

      La reconnaissance du voltage des batteries est automatique

      Avec capteur interne de température, écran LCD complet et un tas d’autres fioritures dont je n’ai pas vraiment besoin.

      Peio
      Haize Egoa

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