Panneaux solaires pour l'entretien de batterie de voiture
(Date de création : 16.08.2014, m.à.j. : 19.01.2017)
 
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INTRODUCTION :
 
- Vous faites peu de kilomètres par an ?
- Vous restez des semaines voire des mois sans utiliser votre voiture ?
- Vous en avez "marre" d'être en rade de batterie ? (Avec le temps la batterie se décharge toute seule)
- Vous en avez "raz-le-bol" d'être de corvé pour démonter la batterie pour la brancher sur un chargeur ?
- Toutes ces contrariétées et ces pertes de temps vous exaspères ? 
  
Il esiste une solution simple : Les panneaux solaires ! Cependant cela ne peu fonctionner que si votre véhicule "dors" dehors 24h/24 ! et que vos vitres ne soit pas ou peu teintées !  Mais ne vous faites pas de fausses idées : Si à la base la tension de votre batterie est trop basse (si la voiture ne démarre pas) les panneaux solaires ne la chargeront pas ! Seul un chargeur secteur le pourra ! Et c'est seulement ensuite que les panneaux solaires empêcheront la capacité de la batterie de descendre trop bas au point de ne plus pouvoir démarrer.
 
 
BUDGET POUR CE PROJET : 

Le prix total de tous les éléments nécessaire pour l'installation que je décris dans cette page équivaut au prix d'un chargeur secteur dit "intelligent" entre 100 et 150Euros 
  
 
ÉTAT DE LA BATTERIE :
 
Il existe une correspondance entre la tension et la capacité disponible de la batterie.
La mesure de la tension doit se faire au moins 2 heures après une charge ou une décharge.
Voir le tableau ci-dessous :
 

 
J'ai lu sur plusieurs sites et forums qu'une batterie de voiture qui est ≤ 10,6V serai "morte" ! Ben voyons :  Avant que j'installe mes panneaux solaires il est souvent arrivé que ma batterie de 12V descende endessous des 8V.
Solutions :
- Un coup de fouet avec un chargeur secteur classique à 30Euros (transfo, pont de diode et ampèremètre) dans un premier temps, avec une surveillance attentive pour éviter la surcharge de la batterie et la destruction du chargeur et la batterie peu repartir ! Lors du branchement du chargeur si l'ampèremètre dit :  0A => Batterie morte. Si c'est 6A => Batterie en charge. Si c'est 2A => fin de charge.
- Pourquoi ne pas utiliser directement un chargeur secteur "intélligent" ? Parce que certains chargeurs "intélligent" sont "stupides" => Quand une tension de batterie est trop faible il la déclare comme morte et donc le chargeur ne se déclanche pas !
- Si le coup de fouet a marché, à ce moment là vous pouvez utiliser le chargeur secteur "intélligent" pour ajuster la charge de la batterie sans risque de surcharge.
- Si le problème persiste c'est que la batterie ne tiens plus la charge et doit être remplacé !
 
 
LES PANNEAUX SOLAIRES :
 
Le choix du modèle/puissance du panneau solaire :
- Cela dépend (pour la taille) de la surface disponible de votre plage arrière.
- Cela dépend (pour la puissance) de la position des panneaux solaires par rapport à la position/course du soleil en hiver là où vous garez votre voiture habituellement. ATTENTION : Des vitres de voitures légèrement teintées font diminuer le rendement de moitier !
- Que le panneau solaire soit : Anamorphe, à couche fine, monocristallin, ou autre. Cela n'a pas d'importance mais le rapport puissance/taille sera différent.
- La connectique des panneaux solaires peu varié d'un fabriquant à l'autre, donc soyez vigilant ! et adaptez ce tuto en conséquence.
- Il existe des panneaux solaires "souples" qui peuvent être installés sur le toit du véhicule mais leurs prix sont prohibitif et ils sont trop facilement accéssibles aux voleurs et aux incivilités... De plus je ne sais pas comment faire pour les fixer sans endomager la peinture de la voiture.

Mes choix :
La surface "utile" de la plage arrière de ma voiture est de 100x32cm.
 
12W : 2 panneaux de 6W 12V anamorphe (93,4x31,5x2,2cm) de "conrad.fr" Photos ici et en bas de cette page
Branchés en paralèlle et installé sur la plage arrière. Voir test 1.
(Pré-câblé et livré avec chaque panneau il y a des adaptateurs "pince croco" et "allume cigare")
 
30W : 3 panneaux de 10W 12V monocristalin (93x28x1,8cm) de "ohm-easy.com" Photos ici et en bas de cette page
Branchés en paralèlle et installé sur la plage arrière. Voir test 2.
(La connectique est à souder)

Note : Les petits panneaux solaires 1,5W ou 2,4W que l'ont peu mettre sur le pare brise (ou planche de bord) me semblent plus des gadgets qu'autre chose. De plus ils créent un reflet génant dans le pare brise. Mon vrai premier essai avait été avec ce type de panneaux que j'avais démontés de leurs cadres de protections et installés sur les 2 pares soleils de ma précédente voiture (diésel celle-ci et la batterie était énorme). Comme ce fût un échec et que les panneaux sur les pares soleils c'était dangereux j'ai provisoirement abandonné l'idée. Quelques temps plus tard j'ai changé de voiture pour une essence et j'ai opté pour le second essai d'utiliser la plage arrière ce qui m'a permis de choisir des panneaux plus puissant.
  
Autres modèles intéressants :
20W 12V monocrystalin (53x30x2,5cm) de "ohm-easy.com"
20W 12V polycrystalin (63,6x28,3x2,5cm) de "energiedouce.com"
30W 12V POLY NX (71x36x2,8cm) 
40W 12V monocristallin (77x35x2,5cm) sur "ebay.fr" vendeur Allemand, pseudo : "isooe" (Désolé mais je n'ai pas trouvé de revendeur Français pour ce modèle)

Note : Chez chacun de ces 5 revendeurs il y a une multitude de panneaux solaires dans leurs boutique, ça ne coûte rien de visiter, ensuite c'est à vous de faire le bon choix !
 
 
LE RÉGULATEUR !!! Appareil indispensable !!!
1) Protège les panneaux solaires du courant de retour venant de l'alternateur.
2) Empèche la surcharge de la batterie.
3) Protège l'électronique de bord*

* Un panneau solaire produit une tension pouvant aller jusqu'à 21 volt ! Si vous ne mettez pas de régulateur les 21 volts iront dans l'électronique de bord dès que vous tournerez la clé de contact et fera des dégâts énormes : Cela est arrivé à un internaute qui m'a contacté avant d'avoir lu mon tuto. En résumé il en a eu pour plus de 4000€ (la climatisation et l'ABS) de réparation pour avoir branché un panneau solaire à 40€ (1,5W) en permanence sans régulateur...
 
Régulateur de charge solaire 12V 4A (Modèle conseillé) de "conrad.fr" Photo ici (Image du haut)
Uniquement : Entrée panneaux solaires / Sortie batterie. Raccordement par visserie.
 
Régulateur de charge solaire 12/24V 4A de "conrad.fr" Photo ici (Image du bas)
Ressemble en apparence au modèle précédent mais possède en plus une sortie "utilisateur" avec anti-décharge totale.
 
Sur ces modèles il y a 2 leds intégrées :
La rouge étiente : Absence d'énergie solaire et/ou Erreur de branchement
La rouge faiblement allumé : Trop peu d'énergie solaire.
La rouge allumé + La verte allumé : Présence d'énergie solaire + Batterie entrain de se chargé
La rouge allumé + La verte sintillante : Présence d'énergie solaire + Charge disponible mais pas de connexion avec la batterie.
La rouge allumé + La verte étiente : Présence d'énergie solaire + Erreur de branchement vers la batterie
La rouge allumé + La verte étiente ou faiblement allumé : (Régulateur non connecté à la batterie) Présence d'énergie solaire trop faible.
La rouge allumé + La verte étiente ou faiblement allumé : (Régulateur connecté à la batterie) Présence d'énergie solaire + État de charge de la batterie trop faible => Si vous ne pouvez pas démarrer la voiture => Utilisez une dernière fois le chargeur secteur.

Note 1 : Ces modèles consomment 1,5mA. Quand les panneaux solaires chargent ça va mais quand il ne chargent plus le courant s'inverse et c'est la batterie qui consomme les 1,5mA. Cependant il n'y a pas d'inquiétude à avoir, c'est négligeable, votre batterie ne sera pas à plat le lendemain matin, 1,5mA c'est ce que consomme une montre à quartz à cristaux liquide et vos panneaux solaires compenseront rapidement cette petite perte nocturne pendant la journée suivante.
 
Note 2 : Il existe de nombreux types de régulateurs solaires et à tous les prix, vous êtes libre d'un autre choix.
 
 
ÉLÉMENTS SECONDAIRES : Tout les liens vont chez "conrad.fr"
   
1ère étape : Construction d'une ralonge
La particularité de l'électricité est quelle choisi toujours le chemin le plus court. Donc une ralonge directe allant de la batterie à la plage arrière aura une meilleure efficacité et avoir une prise allume cigare femelle dans le coffre peu toujours servir. Pour passer le cordon : la fente de l'aile => le long du joint de la portière(s) maintenu avec des pointes de pistolet à colle => jusqu'au coffre ou siège arrière en fonction du modèle de votre voiture.
 
Pourquoi ne pas faire le branchement directement ou via le régulateur sur la fiche allume cigare d'origine ?
- Il y a 9 chance sur 10 que votre fiche allume cigare soit asservi par la clé de contact. Donc pas besion de vous faire un dessin !
- Si vous branchez le panneau solaire directement vous allez le "claquer" car vous allez oublier de le débrancher avant de démarrer !
- Si vous avez d'autres appareils à brancher sur votre fiche allume cigare il vous faudra une triplite et avec tout ces "câbles qui se baladent" vous allez vous prendre les pieds dedans et avoir un accident !
 
Nomenclature pour la ralonge : Photos en bas de cette page
Pince crocodile isolée 10 A noire (x1)
+ Pince crocodile isolée 10 A rouge (x1)
Porte fusible (6,3 x 32 mm) (x1) Ce modèle est plus cher mais il ne nécessite pas d'avoir un tournevis ou une pince pour remplacer le fusible. ATTENTION : Le porte fusible doit être installé en série sur le fil du + au plus près de la pince croco rouge.
+ Fusible 1A (6,3 x 32 mm) (x1, vendu en lot de 10) si panneaux 2x6W
+ Fusible 2A (6,3 x 32 mm) (x1, vendu en lot de 10) si panneaux 3x10W
Câble (2 x 0,75mm²) (x3m) C'est une section adapté à l'ampérage des panneaux solaires et autres petit accéssoires éléctriques comme par exemple : une baladeuse 12V mais insuffisant pour un ampli audio. ATTENTION : Les couleurs des fils du câble sont : "marron" = rouge/+ et "bleu" = noir/-
Cordon allume-cigare fiche femelle 1,8 m ProCar plus cher mais de bien meilleure qualité que la fiche standard
+ Gaine thermorétractable. Il vous faut choisir un gros diamètre et un diamètre moyen pour isoler correctement le porte fusible conseillé précedement et le raccord entre le câble de 3m et le cordon fiche femelle de 1,8m.
 
2ème étape 2x6W : Câblage du régulateur
Rappel : Les panneaux solaires sont déjà pré-câblés)
Câble avec fiche adaptateur (x3) 2 pour raccorder le régulateur avec les panneaux solaires et 1 pour raccorder le régulateur au cordon adaptateur fiche allume cigare déja fournis
NOTE : Bien qu'il y ai un fusible de 1A (5 x 20 mm) (x1 lot de 10) intégré à la fiche de l'allume cigare mâle le fusible de la ralonge reste indispensable au cas que vous branchez autre chose à la fiche femelle.

2ème étape 3x10W : Câblage des panneaux solaires et du régulateur 
(C'était plus simple de faire quasiment pareil que pour les 2x6W)
Fiche allume cigare avec fusible 6,3 x 32mm (x1)
Fusibles 6,3 x 32mm 2A (x1, lot de 10) Les fusibles 2A font déjà partie de la nomenclature de la ralonge donc inutile de les acheter deux fois.
Câble avec fiche adaptateur (x6) 3 pour les panneaux solaires et 3 pour raccorder les panneaux solaires au régulateur.
Câble (2 x 0,75mm²) (x5m) 95cm pour le panneau N°1, 125cm pour le N°2, 155cm pour le N°3. Photo du câblage ici et en bas de cette page. Les 3 panneaux étant l'un à côté de l'autre avec des longueurs de câbles différents les 3 fiches adaptateurs seront au même niveau quand elles arriveront près du régulateur. Le reste moité-moité : Fiche allume cigare mâle et triplite fiches adaptateurs que vous isolerez avec du chaterton noir ou en vous aidant des gaines thermorétratables achetées pour la ralonge.
NOTE : Mêmes consignes que pour le fusible de la fiche mâle allume cigare des 2x6W
  
3ème étape : Fixation des panneaux solaires sur la plage arrière. 
1) Le velcro autocollant : (Déconseillé, ce n'est pas l'idéal surtout l'été car la colle fond et les panneaux n'adhèrent plus)
Pour les fixer de façon "centré" n'enlevez pas le papier protecteur du velcro qui se collera sur la plage arrière => Centrez les panneaux => collez-les un par un.

2) Le fil de fer : C'est la solution la plus sûre, d'autant plus si vous avez souvent des passagers car en cas d'accident frontal avec du simple velcro autocollant cela pourrai être très dangereux !
Faites 4 petits trous (diamètre du forêt : 3mm) à 3cm du bord de chaque panneaux dans l'axe de la longueur de la voiture puis passer le fil de fer, faites vos boucles et serrez fermement. Voilà : ça ne bougera plus.  NOTE : Faire les trous à la perceuse est délicat à cause de la moquette collée sur la plage arrière car elle s'effiloche et s'entoure autour du forêt. (Prévoir une pince et/ou un cutter pour nettoyer le forêt).
 
 
TESTS ET MESURES : 
 
- En théorie : Exemple : Pour avoir une batterie de 60Ah à 100% de sa puissance il faudrai la charger à 6A pendant 10h. Pour avoir 6A d'énergie solaire il faudrai recouvrir presque toute la voiture de panneaux solaires et que le soleil soit aussi fort qu'à midi pendant toute la journée : MISSION IMPOSSIBLE
 
-
En pratique : La batterie ne sera jamais chargé à 100%. Car les panneaux solaires à l'intérieur d'une voiture seront peu de temps voire pas du tout en ligne directe sur toute leurs surface avec les rayons du soleil donc le rendement ne sera pas terrible malgré leurs puissance théorique.
 
- Pour des mesures optimales : Il est préférable de les faires à midi au soleil (13h en hiver et 14h en été) et par très très beau temps (sans nuages à l'horizon)
 
-
En lumière directe (hayon ouvert et/ou vitres non teintées)
- Tension à vide en sortie des panneaux solaires environs 21V
- Tension à vide après le régulateur environs 15,50V
- L'ampèremètre sur la batterie en série avec la pince croco "rouge": Voir les TESTS un peu plus bas.
- Le voltmètre sur la batterie avec les pinces croco branchés : Tout dépend de la charge initiale de la baterrie mais le voltage de la batterie doit "augmenter" millivolt par millivolt, c'est visible en temps réel (avec un peu de patience). 
 
- En lumière indirecte (hayon fermé et/ou vitres légèrements teintées)
- Une vitre sale peu faire perdre quelques milliampères...
- Des vitres légèrement teintées font chuter le rendement de moitier... 
 
- Note : Il semble que l'instalation ai besoin de 24 à 48h de fonctionnement pour trouver sa vitesse de croisière. Les panneaux solaires vont fournir plus de mA si la batterie a besoin d'être chargé. Une fois la charge de la batterie stabilisé les mA venant des panneaux solaires se stabiliseront aussi et c'est à ce moment là que vous pouvez faire vos tests de rendements à votre place de parking habituelle.
 
TEST 1
Avec mes 2x6W de chez "conrad.fr" avec le hayon ouvert et en lumière directe avec une batterie de 60Ah j'ai fait une pointe à 215mA en hiver. Mais je tombe à 15mA à ma place de parking habituelle. (Je sais : C'est pas le top et pourtant j'habite au bord de la Méditerranée) Et comme mes vitres sont légèrement teintées les 15mA ne font plus que 8mA en réalité Pour la tension mesuré sur la batterie (sans avoir utilisé la voiture pendant au moins 2 mois) : En été => 12,25V = 60% de capacité, là c'est correct. En hiver => 11,70V = 23% de capacité, là c'est limite...
 
TEST 2 (Désolé pour la redondance mais à tests identiques discours identiques)
Avec mes 3x10W de chez "ohm-easy.com" avec le hayon ouvert et en lumière directe avec une batterie de 60Ah j'ai fait une pointe à 640mA en hiver. Mais je tombe à 32mA à ma place de parking habituelle. (Je sais : C'est pas le top et pourtant j'habite au bord de la Méditerranée) Et comme mes vitres sont légèrement teintées les 32mA ne font plus que 12mA en réalité Pour la tension mesuré sur la batterie : En hiver (le 06/02/2015) lorsque j'ai changé de modèle de panneaux solaires => Je suis passé de 11,70V à 11,96V en seulement 2 jours d'ensoleillement. Ce qui correspond de passer de 23 à 40% de capacité, là c'est mieux... TEST + : Au début de l'été (le 23/06/2016) j'ai mesuré 12,42V = 75%
  
TEST 2 Bonus :
- 08/02/2015 : Je vais essayé de faire un tableau de mesures sur ma place de parking habiluelle afin d'établir une moyenne des mA car l'emplacement de la voiture par rapport à la position/course du soleil doit avoir une influence tout au long de la journée
sur le rendement des panneaux solaires.
- 09/02/2015 : J'y ai passé toute la journée (de 07h00 à 19h30) et j'avais raison : "Mon midi au soleil" ce n'est pas à 13h en hiver ! Tableau des mesures
ici
- Note : Si vous voulez faire votre propre test bonus => Allez sur Google => Mots clés : Lever du soleil + votre commune ou code postal => 1er ou 2ème lien => cherchez les horaires du jour souhaité => Créez votre propre tableau => Et avec du courage faites vos mesures !
 

- Pré-conclusions : Une moyenne de charge de la baterie à 57% sur toute l'année sans avoir à intervenir c'est suffisant pour démarrer une voiture bien entretenu quel que soit les conditions climatiques.
 
      
CONSEILS DE DERNIÈRES MINUTES : 

- N'installez aucune led décorative ou voltmètre permanent où que se soit sur le montage cela peu altérer l'éfficacité de l'installation. (Les fusibles électroniques "Polyswitch" sont aussi à proscrires). Pour le voltmètre, à la rigueur mais, s'il est branché après la clé de contact.
 
- Pensez à débrancher le régulateur si vous enmennez votre voiture au garagiste ! Si vous ne le faites pas et s'il intervient sur la batterie il pourrai mettre les pinces croco en cour-circuit par inadvertance et par voie de conséquence griller le fusible, comme il ne s'en apercevra pas il ne pourra pas vous prévenir et donc vos panneaux solaires deviendront inopérants.
 
- N'oubliez pas non plus qu'une batterie au plomd à acide liquide à une durée de vie limité => 5ans en utilisation normale mais dans cette situation de "peu de Km/an" je pense que vous pourrez en profiter 2ans de plus. Après cette date, même si elle marche encore, anticipez la panne et remplacez-là ! (Sans négliger que de fréquentes "charges/décharges complètes" réduisent d'autant la durée de vie de la batterie d'où l'utilité des panneaux solaires).
 
- Ne soyez pas étonné que les mesures faites directement sur les panneaux soliares "à vide" soient différentes avec des neufs sortie du carton et 6 mois plus tard... il y a de l'usure à l'utilisation et les valeurs théoriques données sur la fiche technique du produit sont pour du matériel neuf si, et seulement si, le panneau était utilisé sous la latitude de l'équateur. 
 
 
CONCLUSIONS :
 
- Avec une installation permanente vous gagnerez du temps et vous n'aurez à vous soucié de rien... sauf que... si vous changez de voiture il faudra tout démonter et remonter  et si on vous vole votre voiture il faudra probablement tout recommencer depuis le début

- Ce tutoriel peu aussi être adapté aux : motos, forgons, camions, engins de chantier, bateaux, etc... en 6, 12 et 24 Volts
 
 
CONCLUSIONS PERSONNELLES EN 2x6W :
  
- 16/11/2013 : J'avais fait un 1er essai sur ma voiture en 1x6W cet hiver là mais le rendement était insuffisant.

- 16/08/2014 : La taille de ma plage arrière me le permettant je suis passé à 2x6W et depuis c'est "ZEN" , ça l'est tellement que j'ai refait la même installation pour la voiture de ma mère. GAME OVER la corvé du chargeur .
 
- Si j'ai créé cette page 8 mois après mon 1er essai, c'est que j'ai recours à ce système car je conduit peu (une moyenne de 1500Km/an) et que cette technique pourrai servir à d'autres personnes... 
  
- 01/02/2015 : Après 1 an d'expérience je peu dire que cette installation en 2x6W me donne moyennement satisfaction. Je vais chercher d'autres modèles de panneaux solaires qui à tailles égales pourraient avoir un meilleur rendement....
 
Voici des photos du résultat :
 

 
 
CONCLUSIONS PERSONNELLES EN 3x10W :
 
- 08/02/2015 : Les 3x10W sont plus puissant c'est indéniable et ils compensent le fait que mes vitres soient légèrement teintées.
 
- Je ne pense pas qu'il soit nécessaire que je refasse l'installation de la voiture de ma mère pour le moment parce que ses vitres ne sont pas teintées.
 
Voici des photos du résultat :