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Publié : 1er mars

Un éclairage solaire de 2 à 4 watts à batterie lithium-ion

Certaines pannes de lampes solaires à batterie lithium-ion (li-ion) proviennent de l’électronique, c’est pourquoi je montre ici comment utiliser à la place un circuit vendu sur internet.

Un chargeur lithium-ion 1 ampère soit 4 watts

L’intérêt du circuit est qu’il possède 2 leds témoins, en cas de doute de fonctionnement cela permet de contrôler que la batterie se charge jusqu’à pleine capacité.
Attention, ce circuit est prévu uniquement pour la charge et la protection de la batterie contre la décharge profonde. Il est prévu pour un allumage « à la demande » par interrupteur et non pour l’allumage à la tombée de la nuit du moins dans sa version d’origine, mais je montre aussi comment le modifier.

Le montage dans un boitier de lampe.
La batterie est cachée par le support noir, la trappe s’ouvre de l’autre côté.
On a fait un petit trou sur le côté du boitier pour voir les leds,
on peut ajouter du joint transparent dans le trou pour l’étanchéïté.
Ici on a utilisé le circuit en simple chargeur et non en chargeur solaire,
c’est pour cela qu’on a connecté l’entrée de l’alimentation
sur une prise USB, alimentée ici par un "power bank"

Montage_Chargeur_Li-ion_1A_Lampe

Il y a deux versions du circuit, l’une possède une protection de la batterie, l’autre pas, dans ce cas on peut utiliser la version 2 avec une batterie qui est déjà protégée.
Attention, dans le support de batterie de lampe solaire que nous avons utilisé, on a du mal à placer une batterie Li-ion de type protégé car elles sont un peu plus longues et elles rentrent à peine dans le support.
On peut utiliser aussi ce circuit comme simple chargeur de batterie lithium-ion, il sera plus efficace que les chargeurs basiques qui ont souvent une intensité bien inférieure à 1 ampère !

LampeChargeurBatterie-protection

Modification pour éclairage automatique la nuit

.

Il n’y a pas d’allumage automatique prévu, mais on pourrait le rajouter

- soit en remplaçant l’interrupteur par un commutateur commandé par le courant de sortie de la cellule.

- Soit en dérivant une partie du courant de la cellule vers l’entrée 2 du circuit de protection.
En effet l’entrée 2 du circuit DW01A est destinée à bloquer la sortie de courant en cas de détection d’une tension qui dépasse 150 mV. Le but recherché est que l’éclairage s’éteigne lorsque la tension produite par la cellule solaire dépasse 3 à 4 volts, autrement dit lorsque la lumière commence à être assez importante. Il suffira donc de rajouter une résistance de 10 kohms sur la « pin 2 » du DW01A ou sa jonction avec la résistance de 1k et le « + cellule solaire ». (Ou mieux, on pourra prendre une résistance ajustable de 15 K si on veut ajuster la sensibilité de la commutation d’éclairage)

Des modules plus puissants : 2A et 5 Ampères

Il existe des modules tout prêts avec allumage automatique, vendus sous le nom 2A solar panel controller & light control, ou 20w light control, soit 5 Ampères. Ils sont tous les deux un peu plus chers que le précédent, environ 5 Euros. Je conseille plutôt le modèle 20 watts qui est plus élaboré et au même prix que l’autre. Je n’ai trouvé aucune documentation sur ces circuits, je suppose qu’on doit pouvoir régler l’intensité de la led par une résistance en série.

20w_Solar_Charger_Light_Control

Les possibilités du circuit 1 ampère

L’intensité de charge maximum est de 1 ampère donc on pourra au maximum utiliser un panneau de 5 volts et 1 ampère (soit 5 watts) ; au niveau batterie il ne sera donc pas nécessaire de dépasser 6 ampères-heure, soit 2 batteries 18650 en parallèle, sauf si l’éclairage est très sollicité et qu’on veut une réserve de capacité pour les jours sans soleil.
En ce qui concerne notre version, nous l’avons réalisée avec une seule batterie 18650 de 3000 mAh, et nous l’avons placée dans un boitier de lampe de camping que nous avons modifiée.

Le boitier d’origine

C’était à l’origine un boitier avec 60 leds, avec un interrupteur à 3 positions d’éclairage :

- 5 leds
- 17 leds
- 60 leds. Chaque led consomme environ 15 mA, donc on a 900mA soit une une puissance d’environ 3 watts en position maxi.
Le diffuseur se retire en le faisant tourner, il est tenu par des encoches enfoncées dans la circonférence noire.
En remplaçant les 60 leds par une led Cree XPG R5 3 watts, on gagne 20 pour cent de luminosité pour la même consommation et la qualité de la lumière est bien meilleure, beaucoup moins bleuâtre.
A l’origine il n’y avait pas de contrôle de charge, le boitier était prévu pour qu’on mette une batterie lithium 3,7v chargée ou bien 3 piles de 1,5v, il y a bien une prise d’alim sur le dessus mais il serait dangereux de vouloir recharger une batterie à partir de cette prise si la batterie n’est pas protégée.
Parmi les inconvénients de ce boitier, après mesure je constate que le diffuseur fait perdre 40 pour cent de lumière !
Si on désire vraiment une bonne luminosité il faudrait le charger ou modifier la partie centrale.

Lampe_Camping 60 leds

Chargeur li-ion 0,5 watt sur panneau solaire de 2 volts

Je donne ici le plan d’un chargeur de batterie lithium qui a le gros avantage de fonctionner avec un panneau de 2 volts seulement, et un circuit très répandu ; le QX5252 qui est utilisé dans les lampes de jardin. L’inconvénient est la puissance qui est limitée ; un demi-watt, mais qui conviendra dans certains cas.

QX5252_Lampe_jardin_Solar_Charger

Si vous avez d’autres informations sur ces circuits ou des questions, vous pouvez me contacter en cliquant sur le lien en bas de page.
Jean-Louis Ramel