Comparée aux autres sources d'énergie renouvelables, l'énergie solaire est la plus simple. C'est aussi l'un des moyens les plus efficaces de produire de l'énergie renouvelable. De plus, elle se combine parfaitement avec les batteries au lithium pour le stockage de l'énergie.
Un système composé d'un panneau solaire et d'une batterie au lithium convient à diverses applications. Il peut être utilisé dans un chalet isolé ou un camping-car de luxe. Bien que ce système soit très performant, il requiert certaines connaissances techniques. Il est indispensable de savoir l'installer et l'entretenir pour garantir sécurité et longévité.
Architecture fondamentale d'un système solaire-lithium
Un système de charge solaire typique se compose de trois éléments principaux. Chaque élément a un rôle spécifique, et ils fonctionnent ensemble pour charger la batterie au lithium.
Important: Une mauvaise coordination peut entraîner des pertes d'énergie et endommager le système. C'est pourquoi l'utilisation de composants modernes et à haut rendement est recommandée.
Panneaux solaires (réseau photovoltaïque)
Les panneaux solaires constituent l'élément central de l'installation, servant de source d'énergie principale ou de générateur. Ils sont disponibles dans une large gamme de tailles et de capacités.
Un panneau solaire capte la lumière du soleil et la convertit en courant continu. Son rendement varie en fonction de l'intensité du rayonnement solaire et de l'ombrage. Il convient donc d'être prudent lors de l'installation d'un panneau solaire sur un toit.
Contrôleur de charge solaire / Contrôleur de charge d'onduleur
Le régulateur de charge contrôle l'énergie solaire produite et son acheminement vers la batterie. Il assure principalement une alimentation énergétique constante et empêche la surcharge ou la décharge excessive.
Dans les systèmes modernes, le contrôleur est généralement intégré directement à l'onduleur solaire. Ces appareils offrent davantage de fonctionnalités et un contrôle intégré.
Batterie au lithium (LiFePO4)
La batterie au lithium stocke l'énergie pour une utilisation ultérieure. Chaque batterie contient des centaines de cellules individuelles. Lors de la charge ou de la décharge, ces cellules jouent un rôle crucial.
Parmi les différents types de batteries, les batteries au lithium sont les plus performantes et les plus durables. Par ailleurs, parmi les différents types de batteries au lithium, les batteries LiFePO4 sont les plus répandues.
Le rôle crucial du contrôleur de charge
Il ne faut jamais connecter un panneau solaire directement à une batterie au lithium. Les panneaux solaires sont conçus pour fournir une tension supérieure à la tension nominale de la batterie. Par conséquent, même en cas de faible luminosité, le courant peut circuler. Par exemple, un panneau de 12 V délivre souvent 18 V.
Si vous branchez directement le panneau solaire à la batterie, trois problèmes peuvent survenir. Les batteries au lithium sont sensibles à la tension. Un branchement direct peut les surcharger. Le dépassement de leur tension maximale peut entraîner des dommages chimiques permanents. Dans des cas extrêmes, un emballement thermique et un incendie peuvent se produire.
De plus, un branchement direct peut également créer un courant inverse la nuit. Sans régulateur, le courant peut circuler en sens inverse de la batterie vers les panneaux solaires. Par conséquent, une quantité importante de charge peut se décharger.
Les branchements directs engendrent des pertes d'efficacité. Sans régulation, la batterie ne peut se charger à sa vitesse optimale et ne peut atteindre son plein potentiel.
Choisir la bonne technologie : MPPT ou PWM ?
Il existe deux principales technologies de production d'énergie solaire : le MPPT et le PWM. MPPT signifie « suivi du point de puissance maximale ». Il s'agit de convertisseurs CC-CC avancés. Ils « suivent » la tension optimale du panneau et convertissent la tension excédentaire en ampérage supplémentaire. Ainsi, un système MPPT peut augmenter l'efficacité de charge jusqu'à 301 V. Les systèmes MPPT sont indispensables pour les installations de grande taille ou lorsque la tension du panneau est nettement supérieure à celle de la batterie.
PWM signifie modulation de largeur d'impulsion. Ces contrôleurs fonctionnent comme un interrupteur rapide qui réduit progressivement le courant à mesure que la batterie se charge. La modulation de largeur d'impulsion (PWM) est beaucoup moins coûteuse et moins efficace que la modulation de puissance maximale (MPPT). La principale raison est que ces contrôleurs contraignent le panneau à fonctionner à la tension inférieure de la batterie. Il en résulte un gaspillage d'énergie potentiel.
Guide étape par étape pour une installation sécurisée
Dans un système de charge solaire, le contrôleur gère et distribue l'énergie des panneaux solaires aux batteries. Avant que la charge ne puisse démarrer, le contrôleur doit connaître la tension. Il est donc essentiel de vérifier que les connexions sont correctes. Un mauvais branchement peut entraîner des problèmes de tension, endommager le contrôleur ou décharger complètement la batterie.
| Étapes du processus | Descriptions |
| Montage sur panneau | Installez vos panneaux solaires là où le soleil brille le plus. L'angle d'inclinaison dépend de votre emplacement précis. |
| Connexion de la batterie au contrôleur ou à l'onduleur | Connectez d'abord la batterie au contrôleur/onduleur. Cela permet à l'appareil de détecter la tension de la batterie. Important: Une détection correcte est essentielle pour des opérations sûres. |
| fusible de la batterie | Installez un fusible en ligne sur le câble qui relie la batterie au lithium. Vous pouvez l'installer près de la batterie. |
| Raccordement du panneau au contrôleur/onduleur | Une fois le contrôleur activé, connectez les panneaux solaires. |
| Paramètres d'étalonnage | Enfin, vous pouvez configurer le système sur un profil lithium ou LiFePO4. Les onduleurs modernes proposent des réglages pour différents types de batteries. |
Considérations relatives à la sécurité et à l'entretien
Il est nécessaire de prendre en compte divers facteurs de sécurité et d'entretien lors de la manipulation de batteries au lithium.
Tout d'abord, évitez de charger votre batterie au lithium par temps de gel. La température ne doit pas descendre en dessous de 0 °C (32 °F). Charger la batterie par temps de gel peut endommager les cellules. Ce défaut est également connu sous le nom de dépôt de lithium.
Nous vous recommandons également de respecter la règle des 80/20. Cela signifie que vous devez maintenir le niveau de charge de votre batterie entre 20% et 80%.
La plupart des batteries au lithium modernes sont équipées d'un système de gestion de batterie (BMS) intégré. Ce dernier surveille principalement le fonctionnement interne de la batterie, notamment la tension, le courant et la température.
Résumé
Oui, un panneau solaire peut recharger une batterie au lithium. Cependant, il est impératif de connecter correctement chaque composant.
Un système de charge solaire comprend trois éléments clés : des panneaux, un contrôleur et des batteries. Ces dispositifs fonctionnent de concert pour assurer le bon fonctionnement du système. Dans les installations modernes, des onduleurs solaires sont utilisés pour gérer la charge et la décharge des batteries au lithium.
Les onduleurs modernes, comme les onduleurs hybrides, combinent de multiples fonctionnalités. Vous pouvez les connecter à vos panneaux solaires, au réseau électrique, à vos batteries et à la charge. Ces appareils intelligents gèrent la charge de vos batteries. Vous pouvez également paramétrer la règle des 80/20. De plus, vous pouvez suivre l'ensemble du processus directement sur votre appareil via VPP.
LuxpowerTek est un fabricant leader de onduleurs solaires et batteries au lithiumSi vous avez des questions, n'hésitez pas à contacter notre service clientèle.
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