Alimenter un équipement connecté isolé : panneau solaire, batterie, consommation

Une caméra au fond d'un chantier, un capteur au milieu d'une parcelle, un routeur sur un mât, un panneau d'information en bord de route : loin de toute prise, la question de l'énergie passe avant celle du réseau. Un équipement bien connecté mais vide de batterie ne sert à rien.

Trois façons d'alimenter un équipement isolé

• Un raccordement électrique proche, quand il existe et qu'il est permanent. Attention aux alimentations coupées une partie du temps, comme un tableau de chantier éteint la nuit ou un éclairage public éteint le jour.
• Une batterie seule, à recharger ou à changer : adaptée à un besoin court, ou à un objet qui consomme très peu.
• Un panneau solaire avec une batterie : la solution durable pour un équipement qui fonctionne en continu loin de tout.

Étape 1 : la consommation par jour

Le calcul de base est simple : la puissance de l'équipement (en watts) multipliée par ses heures de fonctionnement donne une énergie en wattheures (Wh).

Exemple de calcul : un routeur qui consomme 6 W en continu utilise 6 × 24 = 144 Wh par jour. La puissance réelle figure dans la fiche technique de chaque équipement ; additionnez tous ceux qui partagent la même batterie (routeur, caméra, capteur).

Un objet LTE-M ou NB-IoT qui dort la plupart du temps et se réveille pour envoyer un message consomme beaucoup moins : sa consommation dépend surtout de la fréquence des envois.

Étape 2 : la batterie et l'autonomie

La batterie doit tenir pendant les jours sans soleil. En hiver, plusieurs jours gris de suite sont fréquents.

Exemple de calcul : pour couvrir 3 jours à 144 Wh, il faut 432 Wh réellement disponibles. Si la batterie ne doit être déchargée qu'à 80 % pour durer, il faut une capacité d'environ 540 Wh. Les batteries au lithium supportent en général des décharges plus profondes que les batteries au plomb.

Étape 3 : le panneau solaire

• Dimensionnez le panneau sur la production de décembre, pas de juin : c'est en hiver que le système manque d'énergie.
• Orientez-le plein sud, avec une inclinaison plus forte que pour une installation pensée pour l'été.
• Évitez toute ombre, même partielle, à toutes les heures de la journée.
• La production varie beaucoup selon la région. L'outil gratuit PVGIS de la Commission européenne estime la production d'un panneau mois par mois, à votre adresse.

Un régulateur de charge protège la batterie entre le panneau et l'équipement.

Consommer moins : le levier le plus efficace

Le wattheure le moins cher est celui qu'on ne consomme pas.

• Une caméra qui enregistre sur place et n'envoie que les alertes consomme moins, en énergie comme en données. Voir notre article sur la caméra de chantier 4G.
• Un capteur en LTE-M ou en NB-IoT consomme bien moins qu'en 4G classique. Voir capteurs agricoles et irrigation : quelle connexion.
• Espacer les envois, mettre en veille la nuit quand l'usage le permet : chaque réglage compte.
• Un routeur 5G consomme en général plus qu'un routeur 4G : voir routeur 4G ou 5G : lequel choisir.

Les points pratiques

• Le froid réduit la capacité disponible des batteries, la chaleur réduit leur durée de vie : protégez-les des deux.
• Le vol vise aussi les panneaux et les batteries : fixation solide, hauteur, coffret fermé.
• Surveillez à distance la tension de la batterie quand l'équipement le permet : une alerte de batterie faible évite de découvrir la panne trop tard.

En résumé

Consommation par jour, jours d'autonomie, production d'hiver : trois calculs simples suffisent pour dimensionner l'alimentation d'un équipement isolé. Et chaque réglage qui réduit la consommation réduit d'autant la batterie et le panneau. Décrivez-nous votre équipement et son emplacement : nous vous conseillons la connexion la plus sobre pour votre usage. Voir aussi notre page carte SIM IoT.