Par « CHEVREUSE » :

Note technique recharge solaire directe Kangoo

L'hiver n'est pas généreux pour mes 5 panneaux solaires posés au sol dédiés à la Kangoo, à part quelques soubresauts lumineux, ils sont d'humeur plutôt sombre.

Malgré cela la plupart du temps je branche la Kangoo sur les panneaux solaires, quand elle est parquée. Si les panneaux choisis (total crête : 180V/5,13A soit 925Wc) apparaissent remarquablement adaptés à la recharge directe de la Kangoo (elle absorbe dans ce cas environ 150V/5A soit 750Wc, rendement  ~ 81%) elle n'est pas bien encline à la prise en compte de cet appoint.

L'intensité maximum pouvant être fournie par mon solaire est d'environ 5A, bien souvent cet hiver cela s'établissait au mieux de la journée vers 1,5 à 2A et la plupart du temps bien en-dessous de 1A. Bon = c'est l'hiver en Ile de France.

Kangoo éveillée

La Kangoo ne s'aperçoit de l'apport (et le % de charge indiqué n'augmente) que si son calculateur de bord est "éveillé", le plus simple c'est de laisser le contact en évitant les consommateurs (j'ai essayé d'autres méthodes, sans plus d'intérêt). Mais le calculateur est un vorace! sa consommation est en moyenne - au mieux - de l'ordre de 1A (~140W). Donc si je veux, ce qui serait simple et super, que la Kangoo tienne compte de l'apport et augmente son affichage % de charge ; en final le bilan est désastreux, voire souvent négatif : la consommation pendant tout le "jour" est supérieure à l'apport solaire c'est à dire que le % de charge a diminué et la batterie s'est déchargée (et encore en pensant bien à couper le contact pendant la nuit, mais ceci pourrait éventuellement être automatisé par une horloge si le jeu en valait la chandelle : c'est-à-dire si la consommation Kangoo était de l'ordre de 0,1/0,2A max.). Mais pas trouvé de moyen pour que la Kangoo compte sans gaspiller.

Kangoo endormie

L'autre méthode est de laisser la Kangoo s'endormir et d'injecter sans état d'âme les A solaires directement dans la batterie. Rendement très bon, la consommation Kangoo endormie est infime et l'ensemble de la contribution solaire de la journée, même la plus minime, est récupérée. De plus j'ai installé une diode anti-retour qui empêche la batterie de se décharger dans les panneaux solaires quand ils ne sont plus fournisseurs. Alors cela se comporte de la façon suivante à partir d'une charge complète : au fur et à mesure des utilisations la jauge % de charge diminue "normalement" c'est à dire qu'elle décompte l'énergie consommée de l'énergie "nominale batterie chargée". Arrivé en zone basse il faut commencer à penser à recharger (fonction de l'utilisation prévue pour le lendemain), d'ailleurs à 10% un voyant impératif s'allume. Mais en réalité au gré des appoints solaires journaliers la batterie est plus chargée que la Kangoo ne le croit. On peut en avoir une très vague idée par la mesure fine de la tension, mais c'est extrêmement approximatif la tension variant très peu avec l'état de charge, sauf vers les états de charge très haut ou très bas. De plus le niveau de ce "plateau légèrement incliné de tension" est très fonction de la température batterie, du temps de repos après une variation de charge/décharge, il y a un hystérésis ...bref à part constater que la batterie est plutôt bien chargée ou proche de la décharge c'est très incertain et subjectif. Alors si la Kangoo "en a encore" on continue à rouler? Euh! rouler avec une jauge à zéro et un voyant charge impératif ce n'est guère supportable pour un homme normalement constitué (et encore moins pour une femme, je crois?) Et jusqu'où?

Donc on recharge normalement : après avoir parcouru des distances usuelles avec un % de charge indiqué bas. Voici ce qui se passe lors de la charge : le chargeur donne son intensité nominale (10A coté secteur) et le % de charge Kangoo grimpe normalement (+14%/heure), mais du fait que la batterie est déjà +/- chargée la tension commence sérieusement à monter, signe d'approche de la fin de charge, bien avant que le % de charge indiqué approche de 100%. Le logiciel de charge de la Kangoo est fait de telle manière qu'il charge à 10A secteur jusqu'à une certaine tension (fonction de la température batterie) qui est définie comme point "batterie chargée", puis continue à faire une "surcharge d'équilibrage" à 5A pendant un "certain" temps (je passe sur le détail de "certain") avant d'arrêter la charge. Ce que j'ai constaté c'est que lors de l'atteinte de ce point "batterie chargée" le % de charge indiqué qui pouvait être fort à la traine (ex 60/70%) passe quasi d'un coup (éventuellement en 2 coups assez rapprochés!) vers 100% pour finir vers 103% (valeur normale usuelle actuelle). La Kangoo s’est aperçue que la batterie était chargée et recale la jauge au maximum pour une nouvelle utilisation normale. C'est très bien et fort heureux.

Donc à moins d'avoir le nez sur la jauge au moment critique on ne s'aperçoit de rien et l'utilisation générale est tout à fait ordinaire avec la même autonomie apparente et fréquence de recharge, mais ... mon compteur d'énergie dédié révèle que le chargeur a consommé beaucoup moins sur le réseau que "normalement" prévu (fonctionnement moins long) : la voilà! la différence c'est l'énergie qui avait été injectée discrètement par notre ami Soleil. Cette estimation à posteriori est bien agréable à constater (estimation car c'est la différence entre ce que l'on "pense" que le réseau aurait normalement fourni pour l'état de charge résiduel et la mesure réelle), même si j'aurai préféré une incrémentation directe Kangoo en % charge comme un niveau de carburant et faire des recharges/secteur plus espacées.

Précautions

Un des effets de bord c'est que l'on recharge avec des décharges réelles moins profondes ce qui peut affecter la capacité de la batterie : elle peut devenir "paresseuse", c'est l'effet "mémoire" connu des batteries Ni Cd. Le "certain" temps de la surcharge d'équilibrage peut aussi être un peu affecté. Il suffit normalement de faire régulièrement quelques décharges assez profondes comme piqure de rappel.

Attention : avec l'accroissement de l'ensoleillement aux beaux jours et pour peu que l'utilisation soit ponctuellement très faible/temps de branchement solaire on peut rencontrer parfois sur quelques jours une différence considérable, voici un exemple concret extrême (mesuré pour un même niveau de charge résiduelle apparente de 8%) : charge/secteur sans aucun apport solaire 18,5kWh et charge/secteur avec apports solaires 2,2kWh seulement !

Ah!? il pourrait arriver que le soleil dans certaines circonstances fournisse plus que la consommation et donc surcharge insidieusement la voiture?

Il semblait important d’avoir une mesure réelle au fil du soleil de son apport. J’ai monté un petit compteur courant continu qui fait l’intégration de l’intensité - indique donc les A (instantané et pic) et les Ah fournis. Mais mesure de tension max 60V, pas possible de prendre en compte la tension Kangoo, je l’ai monté en alimentation 24V avec microconvertisseur d’isolement 12V/24V branché sur la batterie 12V, donc tout ce qui a rapport à la tension est faux et à ne pas prendre en compte (V, W, kWh)

Je me suis astreint à relever les indications tous les jours un mois d’avril (2013).

Pour rappel la batterie de la Kangoo fait 100Ah

D’abord un calcul théorique montre que si la Kangoo était branchée solaire en permanence l’apport moyen sur l’année attendu correspondrait à 11,8Ah/jour.

Fourniture totale solaire mesurée du mois d’avril : 406Ah soit une moyenne de 13,5Ah/jour (équivalent à 2,6h de soleil à puissance crête de 5A). C’est la bonne période qui commence, mais la Kangoo n’a pas été branchée complètement en permanence, au moins quand elle est de sortie.

Fourniture journalière maximum (le 18 avril) : 29,3Ah soit la possibilité d’augmenter la charge Kangoo de 29,3% (ce jour).

Plus parlant j’ai parcouru ce mois d’avril 817km dont 325km (40%) ont été estimés fournis par les beaux électrons solaires directs (325km =  80km x 406Ah/100Ah)

Compte-tenu de ces mesures pour éviter le risque de surcharge incontrôlé je me suis fixé pour le moment des règles de bonne pratique :

. pas de charge « Kangoo endormie » au-dessus de 60% de charge résiduelle (rappel +29,3% possible en 1 jour) … euh ! sauf s’il fait très vilain on peut aller au-dessus

. charge « Kangoo éveillée » pour avoir un visu, de 60 à 90% de charge résiduelle … euh ! sauf s’il fait très vilain car alors c’est contreproductif

. pas de charge au-dessus de 90% de charge résiduelle

Bon ça reste assez pifométrique et ces précautions altèrent la contribution.

MA CONCLUSION

La recharge directe ça marchote, à cause de la consommation excessive du calculateur et à condition que la voiture soit souvent parquée