Notre laboratoire : recherche des causes incendie sur un spot photovoltaïque

Un spot photovoltaïque, vendu par correspondance, fait l’objet de plusieurs sinistres dans lesquels il est le point de départ d’un incendie. Notre laboratoire a effectué une analyse fonctionnelle complète du produit à partir de produits neufs et de produits sinistrés, afin de comprendre les raisons de ces désordres et de statuer sur l’opportunité d’une campagne de retrait du marché ou d’une simple mise à jour.

 

Prérequis : reconstitution du schéma électronique

Le produit est composé d’un panneau photovoltaïque, d’un panneau de leds produisant la lumière, d’un circuit imprimé interne avec des composants électroniques et de deux accumulateurs pour l’éclairage nocturne.

N’ayant pas à notre disposition le schéma électronique du produit, il a été nécessaire de le reconstituer entièrement de façon à pouvoir en comprendre l’architecture et d’en tester le fonctionnement avec un oscilloscope.

 

Constatation : de nombreuses précautions d’usage à respecter

L’étude du schéma et l’observation de son fonctionnement avec l’oscilloscope nous ont permis de faire les constats suivants : le circuit imprimé ne gère que la fonction « éclairage » selon la lumière ambiante et le mode de fonctionnement sélectionné, et la gestion de la charge des accumulateurs, de technologie Lithium-Ion, n’est pas implémentée.

La technologie Lithium-Ion nécessite des précautions importantes pour gérer l’énergie stockée à l’intérieur :

  • éviter les surcharges
  • éviter les décharges profondes
  • éviter les courts-circuits ou les courants intenses
  • éviter la mise en parallèle d’éléments de charge inégale

 

En cas de non-respect de ces précautions, l’accumulateur est susceptible de s’échauffer en excès ou de prendre feu ou d’exploser. Connaissant la grande quantité d’énergie stockée à l’intérieur (28,5 kJ), sa libération accidentelle soudaine peut engendrer de graves dommages.

La protection est donc dévolue à un circuit électronique dédié appelé « BMS » (« Battery Management System » pour « système de gestion de l’accumulateur »). Ce circuit peut être partie intégrante de l’appareil dans lequel sont inclus les accumulateurs (ici le luminaire), ou être directement intégré dans l’accumulateur lui-même.

Comme l’étude du circuit imprimé a révélé qu’il n’en était pas équipé, cette protection doit en toute logique être incorporée dans les accumulateurs eux-mêmes, qui existent sous deux présentations : avec ou sans protection électronique intégrée.

Nous avons alors identifié, par ouverture des accumulateurs, qu’ils étaient du modèle sans protection intégrée.

 

Conclusion : un risque de dommage élevé

Les accumulateurs utilisés trouvés dans le produit ne sont pas protégés en eux-mêmes et le produit ne comporte pas de BMS.

En cas d’exposition prolongée en plein soleil en mode « OFF », les accumulateurs ne débitent pas, mais sont chargés en permanence par le panneau solaire, susceptible de débiter plus de 115 mA pour deux accumulateurs en parallèle. Le risque de dommage aux accumulateurs est certain.

Au jour du sinistre, le produit sur le marché tel que nous avons pu l’examiner est non conforme aux règles de l’art les plus élémentaires pour un produit destiné à l’extérieur et incorporant des accumulateurs de technologie Lithium-Ion.

Le produit est dangereux et doit faire l’objet d’une campagne de rappel ou d’échange de ses accumulateurs.