Panneaux Photovoltaïques sur un bateau ou un camping-car

Aide et conseils à l’installation

Au mouillage ou en pleine nature, les panneaux photovoltaïques apportent un net plus pour le confort en permettant par exemple d’avoir un réfrigérateur opérationnel sans même faire tourner un moteur pour recharger une batterie. Ici, nous allons regarder l’installation de panneaux faite par soi-même.

Architecture

L’ensemble se compose de 3 éléments essentiels :

• un ou plusieurs panneaux photovoltaïques correspondant au besoin d’énergie et à la place disponible
• un contrôleur de charge permettant d’adapter la tension et le courant de sortie des panneaux variables suivant l’ensoleillement à la tension de la batterie du véhicule ou du bateau
• la batterie en général au plomb en 12V ou 24V nominal déjà disponible à bord

Choix des panneaux photovoltaïques

3 caractéristiques sont importantes pour un panneau photovoltaïque :

• la puissance crête : elle correspond à la puissance maximale panneau avec un fort soleil perpendiculaire. Prendre en gros 200W/m². En pratique, on voit rarement cette puissance sauf si vous êtes à la montagne, en pleine neige et un superbe soleil.
• la tension maximum en circuit ouvert, pas de charge, appelé Uoc (U Open Circuit)
• le courant maximum en court-circuit Isc (I Short Circuit)

Il existe des panneaux rigides, épaisseur de 2 à 3cm ou des panneaux souples plus petits de 2.5mm d’épaisseur, pratiques pour un montage sur un bateau ou véhicule.

Pour l’achat, il est préférable de commander auprès d’un fournisseur, l’ensemble panneaux + contrôleur (voir ci-dessous) afin d’avoir des éléments compatibles.
Pour un contrôleur MPPT, il faut que la plage de tension de sortie du panneau en fonction de l’ensoleillement soit compatible de l’entrée MPPT pour qu’il soit efficace.
Pour un contrôleur PWM, la tension doit être légèrement supérieure à la tension batterie. Typiquement du 18 à 20V pour une batterie 12V théorique au plomb que l’on montera en charge jusqu’à 14.4V.

En sortie des panneaux, on trouve en général des connecteurs MC4 adaptés au photovoltaïque. les câbles sont en 4mm² avec un isolant en silicone pour une bonne tenue aux intempéries.

Contrôleur de charge MPPT

Maximum Power Point Tracker

Ce type de contrôleur cherche à trouver le point de fonctionnement optimum pour extraire le maximum de puissance de vos panneaux. On l’utilise pour des productions de plusieurs centaines de Watt. Le principe MPPT est utilisé sur les onduleurs des installations photovoltaïques à domicile.
Attention à choisir une tension d’entrée du contrôleur adaptée aux panneaux. La tension max d’entrée doit être supérieure à la tension max des panneaux et la plage de fonctionnement du MPPT doit correspondre à la plage de tension de sortie des panneaux.

Contrôleur de charge PWM

Pulse Width Modulation

Ce type de contrôleur, plus simple, dédié aux panneaux de quelques centaines de Watt maximum, dispose de 2 sorties USB pour recharger un appareil. Les 3 sorties + (panneau, batterie, utilisation) sont reliées entre elles.
Sélectionnez bien le type de batterie 12V utilisé suivant la notice constructeur.
La sortie utilisateur n’est pas nécessairement utilisée. Elle se coupe si la tension batterie est trop faible.

Un long appui sur le bouton de gauche permet l’édition et la modification du paramètre.

Câblage panneaux

Si l’on souhaite une puissance supérieure à celle d’un panneau, il faut en acheter plusieurs et les mettre en parallèle ou en série.

Mise en parallèle

Choix le plus classique. Pour une batterie 12V, des panneaux 18V ou plus en parallèle. On n’est pas gêné si un des panneaux est à l’ombre. La tension ne change pas, les courants s’additionnent comme la puissance.

Mise en série

Choix intéressant pour des batteries 24V en prenant des panneaux adaptés au 12V. Attention, un panneau mal ensoleillé ou défectueux peut affecter l’ensemble sauf si on a des diodes passerelles.

Câblage contrôleur

Sur les schémas des fournisseurs de contrôleur, ces derniers sont connectés directement à la batterie 12V d’un côté et aux panneaux de l’autre. N’ayant pas une confiance aveugle dans ces systèmes et par mesure de sécurité, je préfère rajouter 2 interrupteurs, un côté PV et un côté + batterie. Avec une installation très puissante, on peut utiliser des coupes batterie, pour une installation qui coupe une dizaine d’ampères, des interrupteurs adaptés au courant continu (DC) peuvent faire l’affaire. Chez les équipementiers pour bateaux, on trouve des interrupteurs adaptés au milieu marin.

Sur ces contrôleurs, pour ne pas les griller en cas de surtension, il est recommandé de brancher en premier la batterie puis le/les panneaux. Pour cela, les 2 interrupteurs sont montés sur un petit boitier réalisé en 3D qui rappelle l’ordre de commutation.

Liste d’achats

Quelques exemples de produits à acheter. Les panneaux étant fabriqués en Chine. Il est plus économique de les acheter directement en Chine. Cela fonctionne très bien, il y a des stocks en Europe.

Panneaux souples + Contrôleur de charge

Connecteurs MC4 pour montage sur panneau

Connecteurs MC4 sur support

Connecteurs MC4 sur câble

Câble 4mm²

Interrupteurs 12V

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