Fabrication powerbox

[krevett62]

Bonjour à tous!

 

J'ai commencé à me procurer du matos pour me monter une powerbox artisanale afin d'alimenter mon matériel, et il ne me reste plus qu'à choisir la batterie. Comme je compte prendre du LiFePO4 d'une marque correcte les tarifs sont assez élevés aussi je ne voudrai pas me tromper...

 

Pour le moment le matos consiste en une servante Stanley pour stocker le tout, un redresseur DC 12V 12A qui alimente un panneau avec 3 prises allume-cigare et 2 usb (oui je suis pas très bricoleur du coup j'ai pris du tout fait made in germany et de simples prises allume-cigare) ainsi qu'un convertisseur Novopal 1000W pour le PC (je sais que ce n'est pas optimal niveau energie mais j'ai un PC gaming assez haut de gamme je ne voulais pas prendre de risques avec un convertisseur en 19V, le chargeur de mon PC fait 230W, mais branché sur un onduleur Eaton en charge il consomme entre 50W au repos et 150W en travaillant sur 230V, la moyenne se situant majoritairement entre 80 et 100W mais j'aime calculer large pour ne pas avoir de surprises).

 

D'après les connaisseurs, est-ce qu'une batterie 12.8V de 80Ah serait suffisante pour alimenter une monture AZ-EQ6, potentiellement 2 caméras et l'ordinateur sur une nuit complète?

Edit: je table sur 80Ah parce que au delà (100 ou 125 Ah) les tarifs commencent à piquer un peu!

[Alk]

Bonjour !

 

Le LiFePO4 est en effet assez cher. Mais sur le long terme peut être + économique que des batteries au plomb étant donné leur meilleure tenue au cyclage ! Et il parait, moins susceptible que le li-ion.

Pour le dimensionnement... L'idéal serait de monter ton setup à la maison et alimenter le tout à partir d'une ou plusieurs alim 12V secteur montées sur une multiprise tout en mesurant la consommation. Cela est possible en utilisant un puissance-mètre à bancher au niveau de la prise 230VAC au mur.1 à 2 heures à prendre des photos du plafond étoilé devraient suffire. Ca donnera une bonne estimation de la consommation moyenne du système à mon avis. Tu auras aussi probablement une idée du pic de puissance instantané maximum (ce moment vicieux où la monture, le PC, le chauffage et les appareils photos décident de tirer le maximum en même temps !).En faisant cela, tu surestimeras la consommation du setup d'un facteur égal à l'inverse du rendement de tes alim 12V... Sans doute un facteur 1/0,8 ? Il te manquera quand même le chauffage. Mais ce dernier pourra être ajouté par la suite au calcul. A moins de faire l'expérience dans le jardin de nuit dans le froid ?

 

La bête noire dans ton installation c'est clairement l'inverteur  surtout avec le PC derrière. Comment les caméras sont alimentées ?

 

Suggestion de calcul :
- PC :  100/0,9 =   110W (rendement suggéré pour l'inverteur)

-  1 caméra générique : 2A @ 7V = 14W. => passage par un convertisseur (90%) => Disons 20W

- 1 autre caméra 20W
- 1 monture :  Sans doute entre 1 et 2 A @ 12V = ~20W de moyenne (à confirmer avec une mesure !). A moins de faire un marathon messier à la zapette... Dans ce cas là ça serait peut etre 4A de moyenne ! 

 

Total vu par le convertisseur DC 12V : 110+20+20+20 = 170W.

Vu par la batterie en supposant une conversion efficace à 90% = 190W

80Ah sous 12.8V donnent 1kWh environ.

1kWh est consommé en un peu plus de 5h à 190W. Cela serait sans chauffage et en supposant que la batterie a bien la capacité indiquée. Penser à utiliser la datasheet de la batterie pour ajuster l'estimation de l'énergie disponible en fonction de la température. Isoler la batterie du froid peut être une bonne idée. Mais attention aux risques de surchauffe/incendie. Si la batterie est équipée d'un BMS ou d'un circuit de protection elle devrait se déconnecter avant d'atteindre une température destructrice. Le circuit de protection sera un bon dernier rempare face aux autres accidents de la vie pour une batterie (décharge profonde, surcharge, court-circuit...). 

 

La puissance maximale vue par la batterie serait d'environ (150/0,9 + (2*4*7)/0,9 + 4*12)/0,9 = ~310W. Soit 24 A ?

Attention à bien protéger la batterie (et les équipements) avec un fusible adéquat et à choisir des sections de câble adaptées au différentes charges.

 

Comment serait rechargée / surveillée la batterie ? Pourrait-on avoir des photos du projet ?

 

A+

Alk

 

[krevett62]

L'inverseur ne servirait que pour le PC en effet c'est le maillon faible du lot...

Je prendrai quelques photos après que j'aurai l'ensemble du matériel mais en gros il y a le côté 230V direct à l'inverseur pour l'ordinateur  (qui a déjà 3h d'autonomie environ lorsqu'il mouline bien) ensuite le reste sera alimenté direct en 12V avec un montage batterie-redresseur 12V DV-bouton d'alimentation-voltmètre-boîte à fusible qui alimente 3 ports allume-cigare et 2 USB (c'est un panneau tout fait il n'y a qu'à le câbler)

@Alk J'ai la possibilité de faire une mesure de conso (avec l'onduleur qui alimente mes PC de bureau) car j'ai également une box d'alimentation en 230V pour l'ensemble que je branche quand j'ai accès à une prise de courant cependant il y a un transfo 12V qui du coup baisse le rendement. Pour la version portable je compte alimenter direct en 12V à partir de la batterie

 

Le panneau en 12V ressemble à ceci il y aura un fusible pour chaque sortie. Est-il nécessaire de prévoir un fusible général avant l'interrupteur dans ce cas (désolé je suis pas très calé en montage élec )?

 

La batterie sera rechargée avec un chargeur dédié 10A (si j'ai le droit de dire une marque je regarde du côté de Green Cell).

L'inverseur a également un écran de surveillance de la tension/charge de la batterie.

[krevett62]

 

Edit: je compte mettre un fusible 5A à chaque sortie du panneau (3x12V, USB)

Bon c'est pas très beau comme schéma mais grosso-modo un truc dans ce style

 

Pour les câbles l'inverseur est fourni avec ses propres câbles (bien gros forcément) pour le reste en 12V j'ai pris du 1.5mm² ça devrait être suffisant.

[Alk]

Merci pour les images.

Il y a quelque chose que je ne comprends pas très bien dans le système. C'est ce "redresseur 12VDC".  La batterie au plomb typique fourni une tension allant de 11V à 14V (sauf pour les adeptes de la décharge profonde). La batterie LiFePO4 fera sans doute entre 10V et 14,6V. Mais il se trouve que dans le cas du LiFePO4 la courbe de décharge est très plate et est centrée sur 12.8V.

Courbe de décharge d'une batterie LiFePO4 quelconque. Dans le cas de la batterie de 80Ah déchargée en 5h on est sur la courbe rose. > https://www.microbatt.com/media/pdf/AML9131_FR.pdf pour + de courbes.

 

La monture EQ6 doit avoir une certaine tolérance autour de 12V. Si elle est conçue pour décharger les batteries de voiture des astrams les plus négligents, alors elle doit pouvoir supporter d'être directement connectée à ta batterie. D'ailleurs j'ai déjà alimenté une EQ5 pro directement depuis une petite batterie au plomb. La doc de la EQ6-GT indique que l'alim doit etre entre 11 et 16V. Tu pourrais donc alimenter directement avec ta tension de batterie. Tout en sachant, que dès que tu auras atteint 11V, la batterie sera de toute façon déjà quasiment vide.

Pour le convertisseur 12V/USB il fonctionnera très bien avec la tension brute de la batterie.

 

Ma question est donc : Quel est ce mystérieux redresseur ?

[krevett62]

Je voulais juste être sûr de sortir une tension stable de 12V mais en effet c'est peut-être superflu

[krevett62]

@Alk finalement en place de l'inverseur j'ai opté pour un module step up 12-19V le rendement a l'air bien meilleur pour alimenter le PC ça devrait économiser du poids et de la place également!

[Alk]

Ça sera effectivement bien meilleur ! Attention à bien prendre un convertisseur de qualité avec un courant suffisant. J'ai déjà essayé d alimenter mon pc à partir d'un convertisseur de conception douteuse. Mon pc n'a pas souffert mais il arrêtait la charge au bout de qq minutes. La sortie était sans doute trop bruitée et pas assez puissante...

 

Il faudra penser à bien vérifier les montages... Ça fait pas mal de matériel coûteux potentiellement détruit en cas de pépin. Je décline toute responsabilité bien-sûr !

En cas de doutes, ne pas hésiter à solliciter le reste de la communauté

A+

Alk

[krevett62]

J'ai visé assez large enfin je pense la sortie est en 19V 10A donc je suis pas loin du chargeur d'origine  (11.8A) je m'étais trompé c'est 230W et pas 300 le chargeur (bien sûr ils est au dessus de ce que tire le PC en charge + travail assez intensif j'ai mesuré 150W en pointe sur du 230V, 50W en charge + repos, entre 80 et 100W en travail + charge le reste du temps)

 

J'ai aussi prévu des fusibles un peu partout il vaut mieux être prudent en effet surtout que je suis pas un pro

Modifié 29 novembre 2021 par krevett62

[krevett62]

Bon ça progresse tout doucement, je ne suis pas bricoleur ni électricien pour un sou donc ce n'est vraiment pas très esthétique mais j'espère que ça fera le job.... Bien sûr il manque encore la batterie et le module step-up 19V!

 

 

Il y a pour le moment le redresseur 12V/12A (rendement > 96%) pas encore connecté qui alimente une boîte à fusibles 6 voies qui elle-même alimente un panneau composé de 3 prises allume-cigare 12V, 2 USB 5V et un voltmètre, chaque sortie étant protégée par un fusible 5A.

Un autre transfo 19V/10A qui devrait arriver sous peu sera également alimenté par la batterie afin de fournir le PC portable.

 

 

Le panneau frontal (pas très beau pour le moment ) donc avec les trois prises allume-cigare en bas, un voltmètre à gauche et à droite en haut (LED rouge) pour la tension en sortie des transfos 12V et 19V, au milieu les 2 USB et tout en haut un écran LCD qui affiche les infos batterie (tension, ampérage soutiré, puissance instantanée et puissance totale consommée depuis la dernière remise à zéro ce qui permet de suivre la charge restante dans la batterie), sur le côté un interrupteur. Il n' avait pas assez de place dans la servante (je me sert de l'étage supérieur pour autre chose) donc j'ai rajouté une boîte faite à l'arrache recyclée à partir d'une caisse de pinard

 

Chaque transfo et lui même protégé par un fusible 15A et l'interrupteur par un général à 25/30A (encore en réflexion mais 25A ça devrait suffire). J'ai câblé le tout en 2.5mm² sauf le panneau 12V en 1.5mm².

 

Matériel utilisé:

Servante stanley + Caisse de pinard bricolée

3 x sortie allume cigare 12V

1 x double-sortie USB 5V/2.1A

1 x Interrupteur

2 x voltmètre simple

1 x LCD + shunt 50A/75mV

3 x porte-fusible simple

1 x porte-fusible 6 voies

1 x redresseur 12V/12A (rendement > 96%)

1 x step-up 12-19V/10A (rendement > 96%)

câble 2.5mm² et 1.5mm² + cosses à sertir

connecteurs WAGO 3 voies 2.5mm²

fusibles 5/15/25A

 

Et normalement une batterie 80Ah LiFePO4 qui rentre tout juste dans la place restante!

 

Edit: le panneau transparent devant le LCD devrait permettre de passer le câble pour alimenter le PC!

Modifié 6 décembre 2021 par krevett62