Publié le 14 mai 2022 - par

Une lampe solaire à 2 balles

Si comme moi vous aimez arpenter les allées des discounteurs (GiFi, Action, LIDL…) pour y trouver des trucs pas chers et des machins qu’on peut démonter, vous avez peut être vu ces lampes à 1 ou 2 euros, avec une cellule solaire et une LED pour éclairer les allées… Vous vous êtes déjà demandé ce qu’il y avait dedans ? Moi, oui !

Démontage d’une lampe solaire à LED

Je vous propose de décortiquer une de ces « bornes solaires » (c’est comme ça qu’ils les appellent), pour voir ce qu’elle a dans le ventre.
Déjà la « pique » qui permet de ficher la lampe dans le sol s’enlève simplement en tirant dessus (sur le modèle que j’ai).
Il reste dans la main un cylindre en aluminium avec d’un côté la cellule photovoltaïque, de l’autre la LED et l’interrupteur.

Il suffit d’enlever 2 vis à la parti basse pour libérer la totalité.

Ici sur la partie basse on a l’emplacement des 2 vis (flèches blanches) l’interrupteur A/M (flèche rouge) et la LED. Une fois que les 2 vis sont enlevées tirez (doucement) pour sortir la partie basse.

Dans la partie basse on trouve la LED au centre, qui va donner un petit éclairage. En haut et en bas on voit les trous qui servent au passage des vis, à droite l’interrupteur A/M de la LED et enfin sur la gauche la carte électronique (oui, même si elle est toute petite, c’est bien une carte électronique) avec l’accumulateur Ni-MH (vert) qui est chargé de stocker l’énergie en journée.

Comme vous pouvez le voir, cette carte électronique n’est pas de prime jeunesse, elle a déjà passé quelques saisons dehors, ce qui explique son oxydation et… son démontage !  La LED ne s’allumait plus, la faute à l’interrupteur A/M qui doit être oxydé et qu’il faut triturer pour qu’il allume « parfois » la LED. Et puis au bout d’un moment il arrive que la LED s’éteigne. Il suffit alors de grouler un peu le bazar et ça se rallume !
On reviendra sur les composants un peu plus tard…

Voilà le coupable… Après vu l’utilisation de cet interrupteur il y a deux solutions : on le strappe en soudant ensemble les deux fils. On ne pourra plus éteindre la LED mais… est-ce grave ?
Deuxième solution on le retourne (si on veut garder le ON et le OFF au bon endroit) et on ressoude le fil le plus extérieur de l’autre côté. SI on a du bol ça fonctionne, si c’est le contact central qui est oxydé et que ça continue de déconner, appliquer la solution 1 😀

La partie basse de la « borne solaire » vient se positionner en bas du tube en alu. Les bosselages tout autour du socle assurent le maintien de cette pièce dans la partie transparente de la lanterne, mais pas l’étanchéité.

La cellule photovoltaïque

Le dessus du tube supporte la cellule photovoltaïque qui transforme la lumière du soleil en énergie. Le cercle sous le chapeau vient se positionner dans le tube et sur la photo du bas on voit le support qui part vers le haut. C’est sur ce support que sera vissée la base. Ceci emprisonne le tube en aluminium entre la cellule photovoltaïque et la base qui embarque la LED, l’inter A/M et la carte électronique. Le haut du tube en aluminium est coupé légèrement en biseau pour permettre d’orienter au mieux la cellule vers le soleil quand il est au sud.

En plein soleil, connectée à la carte électronique, j’ai mesuré un peu plus de 1,4 volt sur la sortie de la cellule. On trouve ce genre de panneau solaire pour quelques euros.

La carte électronique

Toute petite, son rôle est de charger la batterie et de fournir un courant à la LED.

A part la LED, un seul composant actif, le circuit intégré ANA618 qui se vend entre 1 et 2 euros sur Aliexpress (attention aux frais de port !). On  le trouve aussi sous la dénomination YX8018. Vous pouvez consulter la documentation du ANA618 en cliquant sur ce lien.

Vous voyez qu’avec ces quelques composants on a déjà plusieurs possibilités de mise en œuvre, la dernière intègre une cellule photorésistante qui n’autorise l’allumage de la LED que quand il fait suffisamment noir.
le circuit ANA618 comporte un chargeur de batterie Ni-MH (entre CE -enable- et GND) et un circuit d’alimentation de la LED (LX). Le rendement de l’alimentation LED est de 85 à 90%.

Batterie Ni-MH

C’est un modèle « bouton » Ni-MH de 1,2 volt pour 40mAh. Cela veut dire qu’il est capable de délivrer 40mA pendant 1 heure, ou 20 mA pendant 2 heures, 10 mA pendant 4 heures etc.
La charge « normale » est de 4 mA pendant 14 heures. Les plus rusés auront déjà calculé que ça fait 56 mAh et que ça dépasse les 40mAh écrits sur la batterie. Que voulez vous, rien n’est parfait ici bas et le rendement de l’opération n’est pas de 100%, une partie de l’énergie part en chaleur… Bon après, vous n’allez pas râler, l’énergie vient du soleil et vous ne la payez pas 😉 On trouve ce genre de batterie 1,2v / 40mAh pour moins de 3€.

La LED blanche

C’est un composant classique qu’on va payer quelques centimes si on l’achète par 100.

La tension pour faire fonctionner la LED est aux alentours de 3 volts d’où la présence d’une « alimentation » pour la LED avec une self dans le circuit pour élever la tension.

Le courant nominal de ces LED est de 20 mA en général mais ici il est plus faible, la LED s’allume un peu moins mais la batterie dure plus longtemps.

La self

La self (bobine, inductance) est le composant qui se trouve au milieu de la carte, à gauche entre la batterie et le ANA618. Ça ressemble à une résistance mais… ce n’est pas une résistance. La documentation précise que la résistance de la self (bin oui, une self c’est du fil, donc ça a aussi une résistance) doit être inférieure à 1,2 Ω.
Ensuite ce sont les anneaux qui donnent la valeur de la self. Ici on a rouge, rouge et marron (ce n’est pas moi qui ai lu les couleurs, je suis daltonien 😉 )

Ce qui donne une valeur de 220 µH (vous pouvez aussi utiliser un calculateur en ligne). L’anneau argenté indique une tolérance de 10% sur la valeur.

Si on se réfère à la documentation, le générateur de courant délivre 7 à 9 mA on voit qu’avec 220µH … Oui, la LEd va s’allumer mais pas trop quand même et ça va permettre de faire durer la batterie plus longtemps !

Conclusion

Il y a de quoi disserter même sur un montage très simple.
La question étant : quand on ajoute le prix des composants individuels, le tube en alu, la partie transparente pour l’éclairage, le transport, la mise en rayon… Comment est-il possible que la lanterne solaire de base soit vendue à moins de 1 €??? Mystère !

Peut-on détourner ce montage ? La réponse est toujours la même : OUI !
On peut imaginer alimenter un circuit qui consomme très peu de courant (du LoRa ?) en utilisant uniquement l’énergie solaire… Si vous avez franchi le pas, n’hésitez pas à m’envoyer des images et une petite présentation que j’ajouterai avec plaisir à la fin de l’article.

Enfin c’était l’occasion de montrer que même avec un objet à 1 ou 2 € un maker peut découvrir des choses, faire des recherches, envisager des modifications, des détournements d’utilisation… Pas besoin d’équipement sophistiqué ou de connaissances en programmation. Démontez, récupérez, modifiez… Il en restera toujours quelque chose. Et là vous ne prenez pas un gros risque financier 😉

 

 

 

 

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

7 réflexions au sujet de « Une lampe solaire à 2 balles »

  1. Alynpier

    Même si je ne comprends pas toujours tout, je suis toujours fasciné par la passion qui t’anime, et c’est à chaque fois un plaisir de te lire.

    J’ai quelques unes de ces lampes, et je vais démonter et essayer de comprendre !

    Merci, bonne journée,

    Répondre
  2. Simon

    Un petit article très sympa à lire, merci ! 🙂
    J’ai découvert que ce que je prenais pour une résistance est une self !
    Il y a une astuce pour ne pas les confondre? C’est comme le Port Salut?
    Aller, je vais de ce pas demander à Google à quoi sert une Self 🙂

    Répondre
    1. François MOCQ Auteur de l’article

      Salut Simon
      non pas trop a part mesurer à l ohmmètre si tu trouves une R proche de zéro il y a des chances que ce soit une self (en général un R cramée c est plutôt une R infinie)
      Après pour ces modèles à l’oeil elles sont plus « grosses » et plus rondes que les R…
      La self c est comme le condensateur mais « à l’envers » …et il y a plein d’applications des alims à découpages aux antennes, électroaimants, moteurs…
      amitiés
      François

      Répondre
  3. PIUZZI

    Sur le même thème, voici deux montages « Faites le vous même » DIY

    1) la bouteille solaire

    https://hackaday.io/project/185217-diy-solar-bottle-lamp

    2) le « squelette d’une cellule solaire pour l’éducation

    https://www.instructables.com/Tiny-Solar-Cell/

    François Piuzzi commission Physique sans Frontières (Société Française de Physique et Société Française d’Optique)

     

    Nous recherchons les montages frugaux pour les pays à ressources limitées.

     

     

     

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