La Cabane du Jardin

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Le circuit électrique

12 Septembre 2015
( publié le 05.10.2015 )

Maintenant que le panneau est posé, je peux passer au montage électrique de la cabane. Le projet n'est pas aussi simple qu'il n'en a l'air au premier abord, même si l'objectif est plutôt simple lui : il faut que l'éclairage fonctionne (bien sûr !), mais aussi la prise électrique 220V que j'ai ajouté à l'intérieur. Sauf que cette dernière, étant donné qu'il s'agit d'une cabane pour enfants, a plusieurs contraintes surtout liées à la sécurité : elle ne doit fonctionner qu'en présence d'un adulte et elle doit être capable de fournir, tant qu'à faire, suffisamment d'électricité pour pouvoir chauffer la cabane en hiver, le reste du temps elle devrait pouvoir fournir de l'électricité pour alimenter des appareils électroniques tels que jeux, tablettes, télé, ordinateur, etc...

Alors pour pouvoir subvenir à ce besoin j'ai imaginé et conçu un montage qui doit être assez proche de ce qu'il y a dans un camping-car : deux circuits qui cohabitent, un en 12V et un en 220V et surtout deux modes de fonctionnement. Vous trouverez le schéma électrique complet dans le fichier PDF à télécharger ci-dessous, je vous invite à le télécharger et le regarder en même temps que vous lissez la suite de cet article :

Schéma électrique.pdf
Fichier Adobe Acrobat (vous pouvez télécharger AcrobatReader gratuitement ici : http://get.adobe.com/fr/reader/ ).

Voici les explications qui l'accompagnent :

Vous trouvez en bas du schéma le circuit 12V : le panneau solaire, l'éclairage, le contrôleur de charge et la batterie 12V (automobile classique au plomb + acide, récupérée). Cette partie du circuit n'a rien de particulier : le panneau solaire fournit l'électricité pour charger la batterie, qui fournit l'électricité pour l'éclairage. Le contrôleur de charge quant à lui, protège la batterie si elle venait à être trop déchargée et arrête sa charge une fois qu'elle est bien chargée.

Un peu plus haut, vous commencez à voir deux liens avec le circuit 220V, qui lui commence à être un peu particulier, ses éléments significatifs sont : la prise murale (celle qui est à l'intérieur de la cabane), la prise extérieure de camping-car, le relais, et enfin le convertisseur 12V->220V.

La cabane peut fonctionner ainsi en deux modes : le mode autonome, où elle n'est alimentée que par son panneau solaire et la batterie 12V (c'est comme ça qu'elle sera la plupart du temps), et le mode alimenté, où elle sera simplement branchée sur le secteur à l'aide d'une rallonge branchée sur la prise camping-car.

Mode autonome : Elle fonctionnera ainsi la plupart du temps, sauf besoin de la chauffer en hiver par exemple. Dans ce mode, le relais est au repos et le convertisseur 12V-220V qui permet de fournir du 220V à partir de la batterie 12V fournira le 220V sur la prise intérieure. Ce convertisseur a un interrupteur qui permet de l'allumer/éteindre, il ne devra donc être allumé qu'en présence d'un adulte (ou lorsque les enfants seront bien plus grands). Comme il peut fournir jusqu'à 400W, il suffit largement pour un large panel d'applications électroniques, y compris un ordinateur !
A l'instar du contrôleur de charge, le convertisseur arrête de fonctionner si la batterie est déchargée pour protéger cette dernière. De même aucun fusible n'est requis en sortie 220V puisqu'il se coupe aussi en cas de surconsommation.

Mode alimenté : En branchant la prise camping-car sur une rallonge raccordée au courant du secteur de la maison, le circuit 220V bascule, grâce au relais, directement sur le courant fourni par le secteur. Le 220V fourni par le convertisseur n'est plus branché sur la prise intérieure (ce qui a pour effet qu'il ne consomme plus d'électricité sur la batterie) et un chargeur 12V permet de recharger la batterie (si par exemple le panneau solaire est recouvert de neige ou que la batterie a été vidée par une trop longue utilisation nocturne, etc...).
Le disjoncteur est là pour protéger aussi bien d'un court-circuit que d'une surconsommation : 10A permettent de pouvoir consommer plus de 2000W sur la prise, ce qui est plus que largement suffisant pour un chauffage d'appoint.

N'oubliez pas que tout le circuit électrique se retrouve dans un boîtier en bas de la cabane, qui sera aéré à cause de la batterie, mais fermé à clé, permettant ainsi de garder les petites mains maladroites à l'écart de tout danger...
Le voici donc vu de l'intérieur, avec le contrôleur de charge installé (le boîtier noir en haut au milieu), le disjoncteur et le relais (à droite du disjoncteur). Vous voyez aussi la prise 220V qui alimentera le chargeur de batterie (seulement en mode alimenté, rappelez-vous), ainsi que le fil d'entrée pour le 220V produit par le convertisseur 12V->220V (fil blanc en bas) :
Et puis voilà avec toute l'installation : la batterie sur la gauche et de haut en bas sur la droite, le convertisseur 12V->220V et le chargeur de batterie.
Le boîtier vu de l'extérieur, avec une large grille sur le côté pour garantir une bonne ventilation, il ferme à clé avec un cadenas :
Et sa prise camping-car pour pouvoir l'alimenter, avec un crochet (en haut à droite) pour accrocher la rallonge :
Branchée en mode alimenté, ça donne ceci :
Le boîtier a été lasuré avec une couleur foncée exprès pour tenter de le camoufler un peu afin qu'il soit moins visible de loin.

Ce montage reste valide pour toute installation autonome, type camping-car ou cabane de jardin et permet de garantir son fonctionnement même lorsque son autonomie peut-être compromise par une utilisation trop soutenue (au-delà du dimensionnement prévu) ou des aléas de la météo. Il peut être adapté en jouant notamment sur le dimensionnement, tant du panneau solaire que des différents convertisseurs et/ou chargeurs/contrôleurs. N'hésitez donc pas à vous en inspirer pour vos projets et à me donner de vos nouvelles !
Diego
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