Comment fonctionne un chargeur solaire ?
Un chargeur solaire est formé par un ou plusieurs panneaux solaires. Chaque panneau solaire est composé de petites cellules photovoltaïques, généralement en silicium (matériau adéquat pour la transmission d’électrons) pouvant être monocristallin de haute qualité ou polycristallin, avec une moindre qualité et des résultats inférieurs.
Une des principales contraintes de ces panneaux solaires, en plus du matériau utilisé pour sa fabrication, est la faible quantité d’énergie recueillie par chaque cellule individuelle.
C’est pour cette raison qu’il est nécessaire d’utiliser des panneaux de grandes dimensions (ce qui serait peu pratique dans notre cas) ou, ce qui se fait habituellement, de connecter plusieurs panneaux de petite taille en parallèle qui vont ensuite se déployer pour capter une plus grande quantité de rayonnement solaire.
Modèles de panneaux solaires : Monocristallins vs Polycristallins
Au moment de choisir un panneau solaire, la majorité des utilisateurs se pose cette question : Quelle est la meilleure ? Pour y répondre, il faut savoir que le rendement d’un panneau solaire diminuera en fonction de l’augmentation de la température.
Panneaux monocristallins :
Ce sont ceux qui attirent le plus de rayonnement solaire en utilisant une cellule de couleur plus sombre. Leur utilisation est donc recommandée pendant les journées nuageuses ou de faible rayonnement.
Panneaux polycristallins :
De couleur plus bleuté, ceux-ci arrivent à atteindre des températures moins importantes, avec par conséquence une moindre perte de rendement, ils sont recommandés pour les journées de plein soleil.
Il n’existe cependant pas de panneau solaire idéal pour toute l’année. En tenant compte d’une moyenne annuelle, un meilleur rendement sera remarqué pour les panneaux solaires monocristallins les mois de faible rayonnement solaire et un rendement moins élevé les mois de fort rayonnement.
Les chargeurs solaires portables des marques que nous recommandons utilisent des panneaux monocristallins du fabriquant SunPower qui arrivent à un rendement supérieur à 20%.
C’est pourquoi, au moment de se décider pour un chargeur solaire, le plus important est de se focaliser sur le meilleur prix, qualité et besoins d’utilisation sans tenir réellement compte du type de matériau utilisé pour le panneau.
Que signifie la puissance (W) indiquée sur un chargeur solaire ?
La puissance d’un chargeur solaire, mesurée en watts (W), correspond à son panneau ou à la somme de tous les petits panneaux solaires qui le composent. Plus la puissance est élevée et plus il y a de panneaux, plus la taille du chargeur solaire sera grande.
Toutefois, la puissance qu’il est capable de fournir et celle qui est fournie à son port de sortie USB sont deux choses bien différentes :
Les fabricants limitent généralement la puissance de sortie, le chargeur solaire n’offre pas toute la puissance que son panneau (ou ensemble de panneaux) est capable de fournir. La raison principale est la sécurité (pour éviter une surchauffe excessive) et pour prolonger la durée de vie du panneau lui-même.
De plus, il y aura toujours une réduction de puissance en fonction des conditions d’utilisation du chargeur : angle d’incidence des rayons du soleil sur le panneau, jours nuageux, etc …
Selon cette puissance, quel chargeur solaire acheter ?
Plus la puissance de sortie du chargeur solaire est grande, plus la recharge des dispositifs connectés sera rapide, car les ports USB auront une plus grande capacité pour répondre à la demande énergétique de chaque dispositif connecté.
Il faut cependant prendre en considération deux facteurs clés :
Meilleurs chargeurs solaires pour téléphone (Octobre 2022) 🚩
Maintenant que nous en savons un peu plus sur les chargeurs solaires, nous te présentons notre sélection des meilleurs chargeurs solaires disponible en ce moment sur Amazon:
ELECAENTA 30W avec QC 3.0 + USB-C PD 18W
X-Dragon 40W + USB Ports DC Output
BigBlue 80W avec Câble kit (QC3.0 + 18V DC Sortie + PD 45W)
BLUETTI 268Wh – 1x AC 600W (1200W max.) + panneau solaire 120W
Ce sont les modèles recommandés par notre équipe pour Octobre 2022. Tu peux aussi jeter un coup d’œil à notre liste de générateurs solaires avec panneau solaire.
Batterie externe solaire vs Chargeur solaire
Bien que les deux produits remplissent la même fonction, une batterie solaire externe présente certaines différences qui peuvent être plus intéressantes pour l’utilisateur:
Flexibilité
Avec une batterie externe disposant d’un panneau solaire, tu pourras stocker l’énergie solaire dans la batterie interne et l’utiliser par la suite pour charger ton dispositif.
Cette caractéristique permet une plus grande flexibilité par rapport à un chargeur solaire, avec lequel tu devras connecter le dispositif à charger au même moment que son exposition au soleil.
Puissance et temps de charge
1) L’inconvénient des batteries externes solaires est leur temps de charge, le panneau solaire intégré est très petit, par conséquent la zone d’exposition au soleil est réduite et implique de longues heures pour une charge complète de la batterie.
Elles peuvent par contre être rechargée via le port micro USB comme n’importe quelle batterie externe.
Le même problème survient lorsque tu vas recharger un dispositif avec la batterie externe via son panneau solaire :
2) Si la batterie externe n’a pas d’énergie stockée dans sa batterie et que tu dois la charger via le « mini » panneau solaire, le temps de charge du dispositif sera beaucoup plus long qu’avec un chargeur solaire, qui, comme nous l’avons déjà mentionné, utilise plusieurs panneaux solaires de grandes dimensions et fournit une plus grande puissance (W).
Pour cette raison, selon notre point de vue, les batteries externes solaires doivent être utilisées comme une batterie portable, c’est-à-dire être rechargées autant que possible via le port micro USB et se servir de son panneau solaire qu’exceptionnellement.
Si tu comptes charger tes dispositifs directement grâce à l’énergie solaire, nous te recommandons alors l’utilisation d’un chargeur solaire qui est spécialement conçu à cet effet.
MISE À JOUR
Nous avons trouvé ce modèle de la marque ADDTOP qui inclut 4 panneaux solaires pliables, ce qui réduit le temps de charge solaire contrairement à certaines batteries externes qui intègrent seulement un mini panneau solaire. Enfin une batterie solaire externe qui possèdent plusieurs panneaux !
Combien de temps faut-il pour recharger une batterie externe à l’aide de son panneau solaire ?🌞⌚
Comme cette question est très fréquente parmi les utilisateurs intéressés par l’achat d’une batterie externe avec panneau solaire, nous allons voir un exemple pratique afin de pouvoir évaluer si cela vaut la peine ou non d’acheter ce type de chargeur portable.
Nous avons acheté le modèle PN-W12 de la marque Blavor, qui a les spécifications suivantes :
- Sortie du panneau solaire : 300mA/5V (25000 lux)
- Capacité de la batterie : 20000mAh/3.7V
Grâce à ces données, nous savons que le panneau solaire de la batterie externe Blavor est capable de fournir un courant de 300 milliampères (mA) dans des conditions d’éclairage optimales (25000 lux).
Théoriquement, en tenant compte d’une tension de 5 volts (V) et dans les meilleures conditions d’éclairage et d’incidence de la lumière du soleil, ce panneau pourrait fournir une puissance maximale de 1,5 watts (W) :
Puissance panneau solaire Batterie externe Blavor = 300mA x 5V = 1500mW / 1000 = 1,5W
D’autre part, ce modèle dispose d’une batterie d’une capacité de 20000mAh qui lui permet de stocker 74 wattheures (Wh) d’énergie :
Énergie stockée Batterie externe Blavor = 20000mAh x 3.7V = 74000mWh / 1000 = 74 Wh
Pour recharger la batterie du powerbank, nous pouvons utiliser une prise de courant classique en connectant un chargeur à son port d’entrée micro USB ou USB-C, ou nous pouvons utiliser son panneau solaire.
Lors de nos tests effectués sur une prise de courant, nous avons constaté qu’il fallait fournir environ 90 Wh d’énergie pour recharger complètement la batterie externe, avec un temps de recharge de 8 heures.
Cependant, si nous voulons utiliser le panneau solaire, nous savons que dans des conditions d’ensoleillement idéales, il est capable de fournir une puissance de 1,5 W. Il nous faudrait donc 60 heures de recharge pour fournir les 90 Wh d’énergie nécessaire pour la restitution des 74 Wh d’énergie stockée dans la batterie :
Temps de recharge solaire = 90Wh / 1,5W = 60 heures
Si nous prenons en compte 12 heures de lumière du jour (de 8h à 20h) dans des conditions de luminosité optimales, il nous faudrait 5 jours pour recharger complètement la batterie externe, en utilisant uniquement le panneau solaire comme source d’énergie.
Jours de recharge solaire = 60 heures / 12 heures/jour = 5 jours 😱
Ces données sont théoriques, car nous avons pris en compte des conditions de lumière idéales pendant lesquelles le panneau solaire fournit toujours sa puissance maximale (1,5 W).
De plus, nous pouvons seulement obtenir 12 heures de soleil en été, il serait pratiquement impossible d’en obtenir autant en hiver.
Logiquement, dans la pratique, ce n’est pas le cas, car les rayons du soleil ne frappent pas toujours selon le même angle, ni ne maintiennent toujours la même intensité pendant les 12 heures de jour que nous avons prises en compte pour le calcul.
Par conséquent, en conditions réelles, le temps de recharge de cette batterie externe par le biais de son panneau solaire sera bien supérieur à 5 jours.
Comme nous pouvons le constater, le panneau solaire ne sert pas à recharger complètement une batterie externe, mais il est plutôt conçu pour fournir une petite quantité d’énergie en cas d’urgence.
Par exemple, si notre téléphone portable n’a plus de batterie, il pourrait peut-être fournir suffisamment d’énergie pour passer un appel.
Charger un téléphone portable en utilisant uniquement l’énergie solaire 📱🌞
Dans le test suivant, nous allons analyser la charge du smartphone BQ Aquaris X2 Pro en utilisant uniquement l’énergie solaire obtenue pendant 7 heures au moyen:
- d’une batterie externe avec un panneau solaire intégré de 1,5W (Blavor PN-W12)
- d’un chargeur solaire de 16W composé de 3 panneaux (RAVPower RP-PC008).
Preuve de charge avec une batterie externe solaire
Tout d’abord, nous avons déchargé complètement la batterie du powerbank Blavor car nous voulons charger le smartphone uniquement à l’aide de l’énergie solaire.
La batterie externe Blavor a ensuite été exposée à une lumière solaire intense pendant 7 heures.
De plus, pendant ce temps, nous l’avons tourné sur lui-même (simulant le mouvement de rotation de la Terre) afin que les rayons du soleil le frappent aussi directement que possible, en essayant de le faire perpendiculairement au panneau solaire de la batterie externe.
Après 7 heures, nous avons effectué une décharge complète de la batterie du powerbank en utilisant une charge électronique de 10W (5V/2A) pour voir combien d’énergie (Wh) elle sera capable de fournir.
L’ensemble de ce processus a été contrôlé sur un PC à l’aide d’un multimètre USB :
Comme nous pouvons le voir sur l’image, nous avons obtenu 4,56 Wh d’énergie à 5V/2A.
Pour avoir une idée, le smartphone BQ Aquaris X2 Pro doit être alimenté par environ 15 wattheures (Wh) d’énergie pour une recharge complète (100%) de sa batterie (~12 Wh).
Ainsi, avec 7 heures d’exposition au soleil, la batterie externe Blavor pourrait recharger jusqu’à 30 % de sa batterie :
Nombre de charges = Énergie utile Batterie externe solaire / Énergie de charge du smartphone = 4,56 Wh / 15 Wh = 0,3
Preuve de charge avec un chargeur solaire
Pour ce test, nous allons stocker l’énergie obtenue par le chargeur solaire RAVPower dans une batterie externe, puis utiliser cette énergie pour savoir combien de fois nous pouvons recharger notre smartphone BQ.
Dans notre cas, nous avons utilisé la batterie externe Blavor (en couvrant évidemment son panneau solaire), mais vous pouvez utiliser n’importe quelle autre batterie externe.
Comme dans le test précédent, les panneaux du chargeur RAVPower ont été exposés au soleil pendant 7 heures avec la batterie externe connectée.
Ensuite, la batterie externe a été entièrement déchargée à 5V/2A (10W) pour voir quelle puissance elle sera capable de fournir :
Dans ce cas, l’image nous montre que 43,57 Wh à 5V/2A est l’énergie totale fournie.
Ensuite, avec 7 heures d’exposition au soleil, le chargeur solaire RAVPower a pu recharger complètement près de 3 fois la batterie du smartphone BQ :
Nombre de charges = Énergie utile du chargeur solaire / Énergie de charge du Smartphone = 43,57 Wh / 15 Wh = 2,9
Conclusions
Dans cette comparaison, nous pouvons clairement voir ce que nous avons dit dans la section précédente, c’est-à-dire que ce type de batteries externes avec panneaux solaires sont utiles pour nous sortir du pétrin en fournissant une petite quantité d’énergie en cas d’urgence, mais elles ne sont pas adaptées pour se recharger exclusivement avec le panneau solaire qu’elles incorporent.
Si nous n’avons pas accès au secteur et que nous devons recharger notre batterie externe en utilisant uniquement l’énergie solaire, il est préférable d’utiliser une batterie externe normale (sans panneau solaire) alimentée par un chargeur solaire (adapté à la puissance requise par notre batterie externe).
