[Conseil matériel] Bateau Solaire

[Singtah]

Bonjour à toutes et à tous :

Je me lance dans un projet de bateau solaire (dans le cadre scolaire) et votre aide serait la bienvenue

Je vous décris brièvement le projet dans sa globalité :

Il s'agira d'un "catamaran" en balsa (donc deux mono coques, un moteur/contrôleur dans chacune d'entre elle, on reviendra sur le type de moteur plus tard) 4 panneaux solaire entre les deux coques avec deux batteries (donc Nimh ou Lipo, a voir). les Panneaux solaire sont les suivants (en jaune) :ImageShack® - Online Photo and Video Hosting

On aura donc un bateau d'environ 60cm de long pour 40cm de large. Le poids, je peux (difficilement) l'estimer mais le tout ferait environ 600g (tout dépend essentiellement de la taille des deux accus)

Alors pourquoi deux accus ? Et bien pour que les panneaux solaires soient tout le temps solicités : Lorsqu'un accus (B1) fournie de l'énergie aux deux moteurs, l'autre (B2) est chargé par les 4 panneaux solaire. Et quand B1 sera vide, on intervertira ! J'ai réalisé un schéma théorique du circuit :

ImageShack® - Online Photo and Video Hosting

Les panneaux solaire pourront délivrer 24W par tres beau temps. Il faut donc choisir deux moteurs qui pourraient théoriquement être directement alimentés par l'ensemble des panneaux solaire (en cas de mauvais temps). j'ai trouver des brushless et des moteurs charbons de différente puissance. Je rappel que le but du projet, c'est de pouvoir faire un bateau qui pourrait avancer par beau temps et par mauvais temps ! Voici les moteurs auxquels j'avais pensé :

Moteur GRAUPNER Micro Speed 6V x2
ou Moteur PROMODEL Micro 6V x2

Je pense (par expérience des micro 400) qu'il faut environ 20W/500g..

Pour la taille des accus, je ne sais pas non plus, il serviraient simplement à délivrer du courant continue aux contro (ou vario ?).


Quelques questions : Est ce réalisable ? (charger des Lipo ou des Nimh avec des panneaux solaires)
La puissance des moteurs est elle suffisante ? Que peut on esperer avec ?

Merci d'avance à tous !

[jpd]

Bonjour,
Comme je suppose que le poids et le rendement font partis des premières conditions du cahier des charges, le lipo s'impose.
Avec une tension, une fois chargés, de 4,2v par éléments, le plus judicieux est d'utiliser des 3S chargés par un groupe de 2 panneaux en série. C'est à mon avis la meilleur configuration pour limiter les pertes par effet joule.
Je ne vois pas l'intéret d'utiliser 2 batteries chargées en alternance. Vous pouvez fonctionner directement sur les paneaux solaires (2 ensembles de 2 panneaux en série mis en //) avec une batterie 3S en tampon. Le tout relié de façon permanente. Il faudrait seulement surveiller que les lipos ne reçoivent pas trop de charge, ce qui peut être contrôlé par le temps de navigation.
Pour les moteurs, il vaut mieux choisir des brushless (rendement 90%) ayant un kv pas trop élevé (kv 1000) ce qui donne à 12v une vitesse de rotation de 12000T/mn, ce qui est déja bien...
J'espère que cet avis va vous aider dans votre réalisation.
Cordialement,
JP

[Singtah]

bonjour jpd,

Je crois que je ne comprend pas tout ! Le moteur serait alimenté par la batterie et par les panneaux solaires en meme temps ? Mais alors comment est ce que le 3S va se charger ? Et peut on charger des lipos sous 12v ?

Pour ce qui est des moteurs, ceux que j'ai cité tournait de facon optimal a 5000/5300kv sous 6v ! Ils tourneraient donc a 10000kv sous 12v ?

Merci!

[Lagaffe]

Coucou de Lagaffe,

Un rapide calcul: chaque panneau délivre au mieux 5V 0,9A (on ne sait pas si c'est en même temps. A 0,9A on tombe certainement en tension....)
Je dirais que la puissance maxi théorique délivrée sera de 5W par panneau.
Raisonnablement à l'hélice on ne va trouver que 3 W au maximum...
Même multiplié par 4 ça ne fait pas grand chose.
Trouver un moteur brushless de 12 W ??? Dans les 120W oui, mais en dessous ????

Et si c'est un moteur classique il va bouffer autant de puissance qu'il en fournira à l'hélice.

A mon avis des panneaux solaires peuvent servir à charger une batterie (il faudra un certain temps, sinon un temps certain) mais pas à faire tourner directement un moteur de propulsion.

On trouve des petits moteurs, bien sûr, mais il ne faudra pas du tout de vent lors des essais !

[jpd]

Les panneaux solaires peuvent fournir un maximum de 24w (en plein soleil) donc vous ne disposerez que de cette puissance. En marche normale, il ne faudra pas que les 2 moteurs utilise plus que 24w sinon c'est la batterie qui devra fournir.
En partant du principe que vous démarrez les batteries chargées, quand la puissance du moteur sera inférieure à 24w (régime très lent), les batteries chargerons (légèrement) et si vous demandez plus de puissance, c'est la batterie qui fournira.
Ne disposant que d'environ 24w d'énergie solaire, le bateau ne pourra pas aller très vite,
A la louche, je dirai 2 à 3 km/h
Vous pouvez trouver de petits brushless kv=1000 en 3S qui pourraient tourner avec 12w (pas vite!) en réglant les gaz à petite puissance:
MP JET AC 22/7-60D - Topmodel
Ce projet est à la limite du réalisable compte tenu de la faible puissance de la source d'énergie...
Ce sera une mise au point difficile pour optimiser tous lmes éléments!
Bonsoir,
JP

[Singtah]

Bonjour,

Merci pour vos réponse.

Je pense que je vais me diriger vers d'autre panneaux solaires car ceux que j'ai cité sont en Australie et les frais d’envoi sont très élévés.

a JPD : Je trouve votre beaucoup plus simple et plus réaliste, mais, je ne vois pas comment est que le panneau solaire pourrait "savoir" (le terme est vraiment mal employé) s'il faut charger la batterie et alimenter le moteur en meme temps. Idem pour la batterie ?
j'ai une petite idée mais rien de sur : lorsque l'on met plein gaz, le moteur demande 30W (admettons), si les panneaux ne peuvent pas tout fournir ces 30W, alors la batterie fournis le reste (tampon). Quel est le schéma de ce montage (mis en série de la Batterie/Moteur/panneaux ?). C'est tres intéréssant.

a Lagaffe : Ce serait une bonne solution pour nous. En effet, le but c'est de ne pas dépendre d'une source d'énergie autre que l'énergie solaire. Si il faut du temps pour charger une batterie qui propulsera un bateau, alors nous attendrons..

Finalement, si on utilise votre solution Lagaffe, la question n'est plus trop : "quelle capacité Lipo, quelle puissance pour le moteur" (vu que ces deux variables dépendent de la puissance fournit par mes panneaux) mais plutôt "combien de temps je veux attendre avant de pouvoir faire avancer mon bateau et à quelle vitesse" (autrement dit, je choisis un moteur et un accus et puis je vois ce que je peux mettre comme panneaux, ça me donnera mon temps de charge)

Merci d'avance

[Lagaffe]

La confusion perpétuelle entre puissance théorique et puissance réelle fait espérer des performances qu'on ne trouvera pas en réalité.

Une lecture intéressante:
panneau solaire photovoltaïque

Pour moi la seule solution et de charger la batterie pendant qu'on prend l'apéro et de faire naviguer le bateau après la sieste.... S'il y a eu assez de soleil.

[jpd]

Le panneau solaire n'a pas besoin de "savoir"!
Si la tension qu'il fournit est plus élevée que celle de la batterie, il charge ET fournit aussi une partie du courant vers le moteur. S'il n'y as plus de soleil, la tension est plus basse (une diode en série empèche la batterie de se décharger vers le panneau) seul la batterie peut fournir du courant.
les 4 panneaux ne pouvant fournir, au maximum qu'une vingtaine de watts, c'est trés insuffisant pour faire avancer le bateau autrement qu'a une allure de péniche donc, la batterie sera le principale fournisseur d'énergie et sera vite déchargé.
S'il faut attendre au bord du bassin que le soleil recharge, il est inutile d'embarquer des panneaux solaires emcombrants, autant avoir une station solaire de recharge fixe ou un autre dispositif plus rapide!
JP

[Gédéon31]

Si le solaire était la panacée, tout le monde serait équipé...

Pour l'instant il faut reconnaitre que ce n'est pas encore au top...

[Pénich]

Bonsoir,

Je vous trouve un peu pessimiste. Dans un RC Marine de novembre 1993 (n°32, du temps où il y avait du technique intéressant), il est décrit un bateau solaire atteignant une vitesse de 5 km/h. Je pense que depuis les cellules solaires ont fait d'énormes progrès. Aussi, je pense que ce projet est très réalisable.

A plus
Claude