Fabriquer un chargeur smartphone solaire

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Fabriquer un chargeur smartphone solaire.

Lors des randonnées nous nous entourons de plus en plus d’électronique et la question qui se pose est comment maintenir leur charge.

Je me suis donc lancé dans la fabrication d’un chargeur solaire, qui soit le plus léger possible et portable.

Avant tout un remerciement à Avril qui m’a fait pensé aux diodes, si elle passe par là, elle se reconnaîtra, et un merci à mon frère qui m’a fourni les diodes et puisqu’il était là, nous l’avons fait ensemble.

Dans cet article:

  • Matériels.
  • Conception.
  • Réajustement.
  • Retour d’expérience.

Poids une fois terminé : 223 g

Matériels

  • 4 Cellules solaires 12 V 1.5 W 1.5 – 2,62 € pièce.
  • 1 Module d’alimentation boost réglable DC-DC, carte de batterie USB 0.9V ~ 5V litre 5V 600MA 1A 1,5 a 3A, module de sortie USB – 0,20 € pièce.
  • 4 diodes anti-retour (diode Schottky), j’ai pris les plus petites que j’ai trouvés.
  • Fil électrique.
  • De la gaine thermorétractable.
  • Ruban nylon, attaches.
  • Fer à souder, étain à souder.
Petit module électronique convertisseur DC-DC boost sur circuit imprimé bleu avec connecteur USB-A femelle, photographié sur une surface en bois avec une règle graduée indiquant une longueur d'environ 4 cm.
Module élévateur de tension DC-DC avec sortie USB-A (5V) : circuit compact d’environ 4 cm de long intégrant une inductance toroïdale en cuivre, un condensateur électrolytique et des composants CMS, posé ici à côté d’une règle pour illustrer sa taille miniature.
Quatre petits panneaux solaires photovoltaïques Mazava modèle CNC85X115-12 posés sur une surface en bois, présentés recto et verso, avec une règle graduée indiquant environ 85 x 115 mm de dimension.
Quatre cellules solaires Mazava CNC85X115-12 (85 × 115 mm) photographiées recto-verso : face bleue à cellules photovoltaïques striées et face arrière noire avec bornes de connexion cuivrées (+ et −) et marquage du fabricant.
Quatre diodes électroniques à boîtier cylindrique noir DO-41 avec fils de connexion métalliques, posées en vrac sur un fond blanc, dont trois regroupées et une séparée.
Diodes de redressement à boîtier DO-41 (type 1N4007 ou similaire) : composants électroniques traversants classiques utilisés pour protéger les circuits contre les inversions de polarité ou pour redresser un courant alternatif en courant continu.

Conception

Il suffit de relier les panneaux en parallèle, c’est-à-dire les positifs avec les positifs et les négatifs avec les négatifs. Ne pas oublier de mettre les diodes anti-retour sue le positif de chaque panneau.

Si vous ne mettez pas de diode, ça fonctionnera tout de même, la diode sert de sécurité, dans le cas où un panneau lâche, cela évite que le courant repart sur ce panneau plutôt que sur le module d’alimentation et qu’il n’y ait plus assez de courant pour la charge.

Ensuite il ne reste plus qu’à brancher les deux derniers fils sur le module d’alimentation (+ sur + et – sur -).

N’oubliez pas avant de souder vos fils de passer votre gaine thermo.

Pour les sangles, je les ai achetées au mètre (2,20m) ainsi que les attaches et fait coudre chez le cordonnier. Ensuite il n’y a plus que les coller sur les panneaux. Concernant le choix de la colle j’hésitais, Avril et mon frère m’ont conseillé la néoprène, et en effet c’est ce qui tient le mieux.

Cela permet de l’accrocher au dos du sac à dos.

Quatre mini panneaux solaires Mazava CNC85X115-12 face arrière visible, câblés en série avec des fils rouge (positif) et noir (négatif) soudés sur les bornes, posés sur un établi avec des outils électroniques visibles.
Assemblage en série de quatre cellules solaires Mazava CNC85X115-12 : les fils rouges (pôle +) et noirs (pôle −) relient les panneaux en chaîne pour additionner leurs tensions individuelles, dans le cadre d’un projet de chargeur solaire DIY.
Vue de dessus de quatre mini panneaux solaires photovoltaïques bleus câblés en série par un fil rouge, reliés à un module convertisseur DC-DC boost avec sortie USB-A, posés sur un établi vert, avec un doigt pointant vers le module.
Assemblage final d’un chargeur solaire USB artisanal : quatre cellules solaires Mazava en série alimentent un module élévateur de tension DC-DC équipé d’une sortie USB-A, permettant de recharger un appareil mobile à l’énergie solaire.
Quatre mini panneaux solaires photovoltaïques bleus câblés en série sur un établi vert, reliés à un multimètre numérique OHM affichant une tension de 12,01 volts en courant continu.
Validation de l’assemblage en série : le multimètre OHM affiche 12,01 V en sortie des quatre cellules solaires Mazava connectées en série, confirmant l’additivité des tensions individuelles (~3 V par cellule) sous éclairage ambiant.
Face arrière de quatre panneaux solaires Mazava CNC85X115-12 câblés en série, calés dans un cadre en bois et maintenus avant collage des sangles
Face arrière de l’assemblage définitif du chargeur solaire DIY : les quatre cellules Mazava CNC85X115-12 sont calés dans un cadre en bois avant le collage des sangles, leurs connexions en série avec manchons thermorétractables.
Chargeur solaire artisanal portable composé de quatre panneaux photovoltaïques bleus montés en colonne sur des sangles noires à boucles clip, avec un câble rouge terminé par un connecteur rose, posé sur un carton beige.
Chargeur solaire nomade DIY finalisé : les quatre cellules solaires Mazava sont solidarisées par des sangles à clips réglables permettant de fixer l’ensemble sur un sac à dos ou un porte-bagages, le câble de sortie rouge étant équipé d’un connecteur rapide.

Réajustement

Lors des tests sans la gaîne thermo sur le module de charge usb, tout fonctionnait très bien, une fois la gaîne posée sur le module, plus de charge ??? Cherchant une cause à effet, j’en ai déduit que le module chauffait peut-être de trop sous la gaîne… j’ai donc enlevé la gaîne thermo autout du module et fabriqué un petit boîtier que j’ai perforé pour la ventilation et ça a fonctionné de nouveau.

Module convertisseur DC-DC boost protégé dans un petit boîtier transparent perforé, maintenu par des sangles élastiques noires, avec le câble d'entrée rouge à gauche et la prise USB-A blanche de sortie à droite.
Boîtier de protection artisanal du module DC-DC boost : le circuit imprimé bleu est logé dans un petit boîtier plastique perforé pour la ventilation, maintenu par des bandes noires, entre le câble solaire rouge (entrée) et le connecteur USB-A (sortie).

Retour d’expérience.

La charge est lente et dans les meilleures conditions, les panneaux plein soleil, il faut « 3h40 » pour recharger mon smartphone S7 à 50 %. ça permet de maintenir la charge ou éviter qu’il se décharge trop vite pendant mes marches, sachant que lorsque l’on marche, on est pas toujours bien orienté.

Si c’était à refaire j’en prendrais des panneaux un peu plus puissants, en 2W, ils sont à peine plus grands.

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