Charger un ordinateur portable avec un panneau solaire : Quelles contraintes ?

Charger un ordinateur portable avec un panneau solaire : Quelles contraintes ?

L'alimentation électrique par un panneau solaire d'un ordinateur portable ou de tout autre appareil électronique équipé d'une batterie (téléphone portable, tablette, appareil photo…) va devoir répondre à plusieurs exigences

Fournir la bonne tension

La tension d'alimentation des ordinateurs portables est comprise entre de 15 V et 21 V avec une forte majorité de PC fonctionnant en 19 V – 19,5 V. Pour les tablettes, les tensions sont plus faibles et vont de 5 V (USB) à 9 V.

Ces valeurs de tension sont indiquées sur l'alimentation secteur 220 V et elles correspondent à la tension de charge de la batterie Lithium équipant l'appareil.

Les fabriquant recommandent une variation maximale de +/- 0,5 V autour de la tension préconisée : si cette tension n'est pas délivrée, la batterie Lithium sera rapidement détériorée et /ou la charge sera incomplète.

C'est ainsi que des chargeurs « universels » avec des tensions d'entrée 220 V, 24 V ou 12 V sont proposés avec différentes tensions de sortie sélectionnables.

Fournir un courant adéquat

Les ordinateurs portables tout comme les téléphones mobiles sont équipés d'un chargeur intégré.

Ce chargeur gère la recharge de la batterie et demande à l'alimentation secteur une tension continue fixe et un courant variable en fonction de l'état de charge de la batterie et de l'utilisation du PC.

Sur l'alimentation secteur est indiqué avec la tension de charge un courant maximum. Ce courant maximum sera demandé quand la batterie est fortement déchargée et en cas d'utilisation intensive simultanée de l'ordinateur (carte son, carte vidéo, CPU...).

Si l'ordinateur demande pour son fonctionnement un courant donné et que le panneau solaire ne puisse pas le fournir, l'ordinateur va considérer qu'il est déconnecté du réseau et passer en mode "batterie". Si la batterie lithium n'est plus suffisamment chargée, l'ordinateur va passer en mode "veille" et ne redémarrera que si le panneau solaire peut délivrer le courant demandé pour une charge rapide de la batterie.

Si le panneau solaire ne produit pas le courant nécessaire à une charge rapide, la recharge de la batterie n'a pas lieu…

Ordinateurs portables, tablettes, téléphones mobiles sont conçus pour être rechargés sur le secteur à l'aide de leur alimentation. Ce bloc secteur peut délivrer tout le courant nécessaire au bon fonctionnement de l'appareil. Si ce n'est pas le cas, ceci signifie pour l'appareil qu'il a été débranché du secteur.

Ne pas surcharger la batterie Lithium

Tout comme pour une batterie Plomb, la charge d'une batterie Lithium doit être régulée afin d'éviter sa surcharge.

Les ordinateurs portables n'étant pas équipés de régulateur de charge solaire, si un panneau solaire délivre du courant alors que la batterie Lithium est totalement chargée, de l'énergie va être dissipée dans celle-ci ce qui va conduire rapidement à sa destruction.

Fournir l'énergie nécessaire au bon fonctionnement de l'ordinateur portable

On se retrouve ici dans le cas classique où l'on doit calculer la consommation quotidienne (Wh/j) induite par l'ordinateur portable.

Elle s'obtient en multipliant la consommation (W) de l'ordinateur par le nombre d'heures / jour de fonctionnement.

La consommation des ordinateurs portables actuels est d'environ 40 W.

L'autonomie souhaitée permettra de dimensionner la batterie nécessaire. Si elle dépasse l'autonomie autorisée par la batterie lithium de l'ordinateur, il faudra prévoir une batterie "externe".

Le dimensionnement du panneau solaire dépendra de la consommation quotidienne, de la période d'utilisation (été, hiver, toute saison), de l'orientation du panneau…

Comment utiliser un ordinateur portable avec un panneau solaire ?

Une batterie "externe" s'impose si l'on veut augmenter l'autonomie de l'ordinateur, mais aussi pour les raisons suivantes :

  • Une batterie "externe" est chargée par le panneau au travers d'un régulateur de charge solaire. La batterie "externe" fait alors tampon entre l'ordinateur et le panneau solaire ce qui évite la surcharge de la batterie Lithium.
  • La batterie "externe" permet de délivrer le courant nécessaire à l'ordinateur quelque soit la puissance fournie par le panneau solaire.

Il est à noter que sous le vocable "chargeur solaire" pour téléphone ou ordinateur portable se cache des produits regroupant un panneau solaire et une batterie dans le même appareil (ex : chargeur solaire SOLIO ou FREELOADER ) ou sous la forme d'un pack comportant un panneau solaire et une batterie externe (ex : chargeur solaire SOLARGORILLA + POWERGORILLA, GOAL ZERO SHERPA 50..).

Ces systèmes sont équipées de sortie à tension variable pour s'adapter aux différents appareils.

Dans notre cas (panneau solaire + régulateur + batterie Plomb externe), il faudra brancher l'ordinateur portable sur la batterie externe au travers d'une alimentation "12 V" pour PC portable.

Ce type de produit est généralement vendu avec une prise allume cigare puisqu'il sert à alimenter un PC à partir d'une batterie de voiture.

On pourra au choix dénuder la prise allume cigare pour brancher les fils sur le régulateur de charge ou bien utiliser un adaptateur.

Au final, le choix panneau solaire + régulateur + batterie Plomb externe + alimentation "12 V" pour PC portable est beaucoup plus économique que les chargeurs solaires. Selon les kits solaires, on peut obtenir des gains supérieurs à 50 %.

Les chargeurs solaires sont à réserver pour les usages nomades ou pour les appareils consommant très peu.