Panneaux solaires 12V
Protection surtension et cours circuit
TechTalk
La protection des installations de panneaux solaires: surtension, inversion de tension et cours circuits.
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Protection contre la surtension

Les panneaux solaires n'ont pas de protection contre les surtensions. Quand il n'y a pas de charge connectée, la tension d'un panneau solaire conçu pour 12V peut mùonter à 17V. Certains appareils et accus ne résistent pas à cette tension plus élevée.

Les accus LFP ont une protection intégrée (BMS) mais elle ne va pas protéger les appareils, au contraire: quand l'accu est complètement chargé, il se déconnecte du chargeur et c'est comme s'il n'était plus présent. La tension peut alors monter à la tension maximale du panneau, qui peut être trop élevée pour certains appareils. Le frigo Dométic peut également travailler sur du 24V et ne risque rien.


Deux résistances de 40W (pour vous donner une idée de la taille)
Le montage tout simple se compose d'une diode zener 14V 3W qui entre en conduction quand la tension dépasse 14 + 0.6V. Le transistor entre alors aussi en conduction et la puissance superflue est dissipée dans la résistance et le transistor. Prenez une résistance de 40W ou plus et le transistor 2N3055 doit avoir un gros refroidisseur de 30 × 20cm ou plus.

On peut utiliser une ampoule de voiture de 12V/55W à la place de la résistance qui est difficile à trouver. Attention, la lampe devient très chaude et ne peut pas être montée près du panneau.

Il faut un circuit par panneau de 60W et le branchement se fait directement à la sortie du panneau avant la diode contre le retour de puissance. Cela a comme résultat que si le circuit est défaillant il ne cours-circuite que le panneau auque il est attaché (cela ne pose aucun problème pour le panneau même). La puissance totale fournie est moindre, mais la batterie n'est pas déchargée par un courant de 8A.

Le circuit de protection n'est pas nécessaire dans tous les cas: si la production et la consommation sont relativement identiques, si la production peut être controlée (un panneau est mis à l'ombre quand les batteries sont chargées),...

Certains types d'accus peuvent être en charge permanente si le courant de charge est inférieur à 1/20 de la capacité (accu NiFe de 70Ah et courant de charge maximal de 3.5A). L'énergie en trop est transformée en chaleur dans l'accu.

Les accus LFP peuvent rester en charge permanente, une protection intégrée à la batterie coupe la charge quand les accus sont totalement chargés. Par contres les utilisateurs connectés doivent pouvoir résister à la surtension. Un frigobox conçu pour du 12V et 24V ne risque rien, par contre il peut indiquer un défaut de batterie et il faut le redémarrer.

Protection contre les courants trop élevés et les cours circuits

Les panneaux n'ont pas besoin d'une protection contre les courants trop élevés, ils peuvent même être cours-circuités. Le courant de cours circuit est limité à 125% du courant nominal (le courant que le panneau débite sur une charge normale). Le courant maximal dépend évidemment de l'irradiation solaire.

L'accu qui est toujours nécessaire peut lui produire un courant très intense. Les installations doivent être protégées par un fusible près de la batterie (fil positif).

Il faut voir le fusible comme faisant partie intégrante de l'accu: on ne peut jamais utiliser un accu sans fusible. Même un petit accu de 7Ah peut fournir 70A et plus. Le fils relativement fins de l'installations ne sont pas conçus pour un tel courant.

Les accus LFT ont généralement une protection intégrée contre les sur-courants (sauf accus spéciaux pour le démarrage), mais un fusible ne fait pas de tord.

Protection du panneau contre l'inversion de polarité

Cette protection n'est nécessaire que si vous utilisez plusieurs panneaux en série. Il peut se produire une inversion de la tension d'un panneau si plusieurs panneaux se trouvent en plein soleil et l'un est à l'ombre. La plupart des panneaux ont déjà une telle protection, car une inversion de la tension peut détruire le panneau.

Il y a plus d'information sur la diode de protection sur la page du branchement des panneaux solaires (branchement série).

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