Fabrication d'un convertisseur dynamo vers USB

Bonjour !

En fin de semaine je me suis attardé à fabriquer un convertisseur dynamo => chargeur USB. Pour les trajets à longue distances de type voyage je trouvais ça intéressants pour ne pas être dépendant du soleil. J’ai en ma possession un panneau solaire mais celui-ci donne ses meilleurs résultats… avec du soleil. Sans soleil avec une couverture nuageuse assez impotante encaissé dans une vallée, pas la peine de se fatiguer à le sortir, ça charge très lentement.

J’ai cherché des schémas sur internet et j’ai vu beaucoup de schémas à base de LM7805 ou autre chaudière linéaire, le rendement de tels dispositif est souvent en dessous des 50 %.

Le matos :

• Un ancien micro de radio de véhicule, dépouillé de son ancienne électronique
• Des diodes de récupération avec un seuil assez bas (diodes Schottky) qui démarrent à 0,3V
• Un ou plusieurs condensateurs, dans mon cas un 35V 390 µF
• Un bout de rallonge USB
• Un interrupteur trois positions
• Une plaquette embarquant un convertisseur DC-DC (continu-continu) LM2596S, c’est la seule pièce neuve (quelques euros sur internet).
• Des fils électriques (provenant de cordons de PC).

L’assemblage

J’ai commencé par usiner le corps du boitier afin de faire de la place à l’interrupteur, j’y ai placé mon pont de diodes. J’ai souhaité au début mettre une plaque électronique de prototipage mais ça ne passait pas du tout, vraiment pas assez de place.

Le condensateur de filrage du pont de diode a été placé directement sur l’entrée de la plaquette de conversion avec son LM2596S.
Cependant, je pense que la capacité est vraiment limite. De toute manière il faudrait une énorme capacité pour filtrer plus convenablement la tension continue.
Le régulateur a été préréglé à 5V pour alimenter l’USB.

Les résultats

A supposer que la dynamo fasse bien 3W, j’arrive à tirer environ 2.4 W au maximum. Au delà de 15-16 km, pas d’amélioration notable de la puissance. A 13 km/h j’obtiens 2.1W, ce qui donne un rendement de 70 % dans le pire des cas, plus de 80 % en vitesse plus haute. Difficile de mesurer en roulant, faudrait pouvoir embarquer un oscilloscope.

J’ai fait un test sur 7 km avec une vitesse moyenne de l’ordre d’une dizaine de km/h, j’ai réussi à charger environ 25 mAh par km sous 4,7V soit 0,117 Wh par km.

Conclusion

Pas assez de courant pour alimenter un gros smartphone gourmand affichant constamment une carte à luminosité maximum. En revanche pour maintenir une charge de smartphone pour moi ça passe, par contre il faut couper les données mobiles et l’utiliser peu. La consommation de l’écran allumé est énorme.
Si on voyage avec un GPS basse consommation type EDGE 520 ou 130 Garmin et un téléphone « classique » alors aucun problème, même pas besoin de batterie externe.

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