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Les batteries

Note complémentaire de la page énergie

Batterie

Maj : 18/11/08

Capacité des batteries
Principes de câblage des batteries

Montage parallèle des batteries
Montage série
Énergie massique
Les types de batteries
Capacité utile des batteries
Régénération et équilibrage
Charge automatique
FAQ batteries
Liens

Capacité idéale des batteries

Le constructeur du moteur suggère une capacité de la batterie de démarrage correspondant à la puissance demandée par le démarreur.
C'est toujours un bon compromis, un moteur bien entretenu part au premier coup de démarreur, il y a surabondance afin de parer à un problème d'injecteurs désamorcés ou autre cas critique.
Il n'est pas utile de mettre plus gros. À titre d'exemple, une batterie de 75 Ah sous 12 V convient parfaitement pour un moteur de 20 CV sur un voilier de 35 pieds. En quelques minutes de moteur, la batterie se sera rechargée avec l'alternateur de base.
Cette situation est parfaite s'il n'y a aucune consommation à bord moteur coupé, mais nos bateaux modernes disposent d'une collection d'équipements dévoreurs d'énergie.
Il est bien évident alors qu'il n'est pas question de brancher tous ces accessoires sur la batterie basique, seulement prévue pour alimenter le démarreur.
Il y a toutefois une exception, le guindeau, pourtant énorme consommateur, qui peut être monté sans soucis sur cette batterie. La raison est très simple, le guindeau n'est utilisé qu'à l'appareillage et au mouillage, le moteur tournera encore quelques minutes après la fin de l'opération, donc la batterie se rechargera sans peine. Cela ne pose donc pas de problème.
Il ne faut tirer aucun autre consommateur sur cette batterie qui doit toujours être chargée à bloc quand elle est sollicitée.

Il faut donc ajouter des batteries servitude de capacité compatible avec les besoins du bord.
Notre goinfrerie en ampères fait que la capacité des batteries servitudes sera beaucoup plus grande que celle de la batterie moteur.
Le grand problème va être de charger ce parc ! Nous avons vu les solutions des répartiteurs à diodes, mais il est bien évident que le petit alternateur moteur d'origine ne peut pas étaler…
La meilleure solution est donc de garder l'alternateur d'origine comme prévu pour la batterie moteur et d'installer une poulie supplémentaire pour ajouter un gros alternateur de charge du parc servitude qui complètera les énergies douces, panneaux solaires et aérogénérateurs.
Il est peu utile de charger aussi la batterie moteur qui doit être toujours à bloc avec le montage d'origine. Les deux circuits indépendants sont la meilleure garantie possible de sécurité. Pour les cas exceptionnels, par exemple un claquage de la batterie moteur, un jeu de coupe-circuit à clefs permettra de démarrer sur les servitudes mais en désaccouplant la batterie moteur. Il n'est évidemment pas question de mettre en parallèle une batterie en bon état sur une en court-circuit, tourtes les batteries seraient vidées avec un risque d'incendie généra par les énormes courants de court-circuit.
N'oubliez jamais qu'une batterie peut lâcher à tout instant, les matériels actuels n'ont qu'une mtbf (mean time between failure = durée de vie moyenne) de quelques années seulement, il faut donc prendre très au sérieux le fait que votre batterie vous lâchera un jour au plus mauvais moment possible.

Notion de rendement

Une batterie reçoit de l’énergie pendant la charge, la stocke et le restitue à la demande. Par curiosité, il est intéressant d’avoir une idée du rendement, qui exprime le rapport de la quantité d’énergie restituée / reçue.
Dans les meilleures conditions de charge et de décharge, (longtemps et pas trop fort), une très bonne batterie neuve aura un rendement de 75 %.
Il baissera beaucoup dans de mauvaises conditions.

Attention, la capacité donnée par une batterie est la capacité maximale, mais l’énergie disponible avant dégradation et épuisement est beaucoup plus faible.
Il est raisonnable de recharger une batterie de servitude après avoir utilisé le quart de son potentiel, il faudra donc quadrupler la capacité calculée pour la consommation de ses appareils de bord entre deux charges. Il est bien évident que les énergies douces (vent et soleil) qui fourniront un appoint non négligeable, permettront une réduction de la capacité installée.

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Principes de câblage des batteries

Le principe du câblage des batteries est simple. Il faut limiter au maximum les longueurs des câbles de puissance. Il faudra en particulier positionner la batterie moteur au plus près du démarreur qui consomme quelques centaines d'ampères. Il faut réduire toutes les pertes, donc utiliser des câbles les plus gros et les plus courts possibles, de grosses cosses très bien soudées, des bornes très serrées et graissées avec grosses rondelles.
Le prix et le poids du cuivre étant très élevés, il vaut mieux bien réfléchir avant de câbler !
Le problème des batteries de servitude est moins critique, les autres équipements sont beaucoup moins gourmands sauf guindeau et four à micro-ondes.

Le guindeau pose un problème très spécifique. Il est loin du parc à batteries central et demande de grandes longueurs de gros câbles capables de véhiculer une centaine d'ampères en réduisant les pertes.

Il reste un vieux serpent de mer, qui a fait couler inutilement beaucoup d'encre, en particulier pour les bateaux métalliques :

 

Faut-il isoler les négatifs batteries de la masse moteur ?

Jamais, pour un bateau non métallique ! Les coupe-batteries dans les négatifs sont une aberration, il est difficile d'isoler pratiquement le moteur, les fuites électriques sont nombreuses, en particulier par l'arbre d'hélice qui baigne dans un superbe électrolyte et constitue une pile avec les parties métalliques de la coque. De nombreux courants de fuites apparaissent si l'on tente d'isoler le moteur. Le seul système fiable est de relier tous les éléments métalliques, vannes, moteur, balcons et accastillage par un câblage en étoile sur un énorme boulon rassemblant aussi toutes les bornes négatives des batteries. Voir dans la page "les astuces du bord", la nécessité des anodes.

Dans le cas d'un bateau métallique, la réponse est beaucoup plus complexe. Les coques en alliage léger sont très vulnérables, il faudra prendre de nombreuses précautions d'isolement, mesurer les potentiels flottants au voltmètre haute impédance et vérifier les fuites au milliampèremètre.
Les protections actives consistent à polariser les métaux suivant leur électropositivité par un petit générateur basse fréquence à tension moyenne non nulle. Ce sont des techniques très délicates qui dépassent le cadre de cette page de vulgarisation. Elles sont utilisées sur les gros navires, mais difficiles à transposer en plaisance.
Il faut être très sensibilisé par le risque des attaques rapides des métaux, et ne pas se fier aux recettes de cuisine douteuses et aux grigris.
Les anodes sont bien plus nombreuses et critiques sur une coque métallique que plastique.

 

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Montage des batteries en parallèle

Remarque liminaire : Il n’est évidement question que du couplage de plusieurs batteries du parc servitude, il est impossible de coupler une batterie moteur et servitude de technologies totalement différentes.

La mise en parallèle de batteries est le moyen de doubler la capacité d’un parc, mais le sujet beaucoup plus complexe que ne le croient les néophytes !
Ce serait possible très simplement que si les deux batteries étaient strictement identiques, neuves, et de même lot de fabrication.
Le problème vient du fait que les deux batteries vont rapidement diverger,  la moins dégradée se videra en permanence dans la plus faible (effet de fuite électrique). Une batterie bien chargée mise en parallèle sur une batterie à plat donne deux batteries à plat, le transfert d'énergie se fait avec des courants élevés et un très mauvais rendement.

Mesure de divergence

Il est assez simple de vérifier la divergence de vos deux batteries :
Après vérification des niveaux d’eau (y compris pour celles à gel !), branchez-les provisoirement en parallèle et isolées des consommateurs, chargeur secteur alimenté. Laissez stabiliser pendant au moins une journée après que le chargeur soit passé en floating, la charge sera ainsi complète.
Débranchez le chargeur et les bornes positives afin de ne rien consommer et laisser ainsi pendant quelques jours au repos afin de permettre la stabilisation chimique.
C’est le moment de tester.

Première mesure, avec un voltmètre numérique de précision, vérifiez la tension à vide.
Les deux batteries étant identiques, vous allez trouver un faible écart, par exemple 14.690 et 14.686 V (cela dépend de la technologie du gel).
Ces quelques millivolts d’écart sont un mauvais présage pour la suite.

Deuxième mesure, la fuite de l’une vers l’autre.
Relier les deux positifs par le contrôleur universel en mode ampèremètre, en commençant par un calibre élevé (10 A) pour descendre à 100 mA.
Si la fuite est très faible, vos batteries peuvent être mises en parallèle sans risque, sinon la capacité résultante sera beaucoup plus faible que la somme des deux.
Si la fuite est forte, le montage est fortement déconseillé, il faut les isoler et passer par un séparateur (expliqué plus loin).

Notion de faible fuite

La fuite est proportionnelle à la capacité. Considérons les batteries servitude classiques d’une centaine d’Ampères. Heures, au gel ou spirale.
Un centième de la capacité voudrait dire grossièrement qu’une batterie se viderait en cent heures, soir quatre jours.
C’est évidement absurde, car la tension décroit avec l’énergie fournie et qu’en dessous de 11 V la batterie serait totalement vide, j’énergie récupérable étant très inférieure à la capacité commerciale. Nous prendrons toutefois cette valeur de 1% raisonnable comme base, car des paramètres plus complexes interviennent pour compenser cette approximation douteuse.
Nous dirons donc qu’une fuite de 1 % (soit 1 A) est forte et empêche le montage élémentaire.
Une fuite de 1 pour mille (100 mA) ou moins permet de considérer les deux batteries comme identiques et autorise le montage basique parallèle.

Le montage direct de batteries en parallèle sera évité si possible

Parallèle

Montage idiot ou montage médiocre ?


En pointillé à gauche mauvais bricolage en rajoutant deux fils. Sur le schéma équilibré de droite les bretelles sont identiques.

Dans certains cas, le montage parallèle sera toutefois inévitable s’il faut doubler la puissance du parc.

Montage idiot

Généralement le montage est fait n’importe comment, comme le montre le schéma de gauche. Cela a consisté à mettre simplement une paire de bretelles sur la batterie initiale.
C’est une stupidité, le parc étant alors déséquilibré.
En cas de forte demande de courant (quelques centaines d’ampères pour le démarreur, guindeau…), c’est la première batterie qui fournira la presque totalité de l’énergie, la résistance des bretelles rajoutées ne permettant pas à la deuxième batterie de participer au transfert.
Après l’appel de courant, la première batterie se retrouve avec un déficit de charge qui sera compensé par la deuxième mais avec une forte perte due au rendement.
Après un grand nombre de cycles de ce type, la première batterie sera plus dégradée que la seconde, la deuxième se déchargeant en permanence dans la première. Il faudra changer rapidement les deux.

Ou montage médiocre

Le montage de droite est beaucoup plus intelligent. Le départ des communs est en V, avec bretelles équilibrées. Dans chaque paire, les deux câbles sont identiques.
Cela signifie que si l’on installe deux batteries neuves et strictement identiques, elles recevront des énergies de charge et fourniront des énergies identiques. Elles vieilliront en parallèle et leur durée de vie sera plus grande.

 

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Bonne alternative au montage parallèle basique : Inverseur de parc

Il n’y a aucune bonne solution mais des compromis plus ou moins bâtards qui ont tous des défauts, augmentent la complexité est diminuent la fiabilité de l’installation.
Dans tous les cas les négatifs sont reliés à un bon boulon de masse par des bretelles identiques.

La solution du parc alterné est la plus simple et la moins risquée.
Les deux batteries (il s’agit seulement des bornes positives) sont isolées.
Un simple inverseur de puissance commute les charges soit vers l’une soit vers l’autre (pensez à inverser tous les jours.
Vous disposez toujours ainsi une batterie de secours pleinement chargée et vous équilibrez les usures.
Les régulateurs des panneaux solaires possèdent deux sorties identiques à diodes séparatrices (sauf les très bas de gamme, à modifier ou remplacer), câblez vers les deux batteries.
Câblez toute l’alimentation d’origine (consommateur et charge par alternateur et bloc secteur sur le commun des inverseurs.
Le plus délicat pour les non bricoleurs est de rajouter un relais automobile qui va mettre en parallèle les deux batteries pendant la charge.
Il n’y a plus alors de problème de fuite, car quel que soit le déséquilibre des batteries, le courant de charge répartira l’énergie en privilégiant la batterie la plus faible.
Ce relais est commandé par le contact moteur et par une sortie 12 V du chargeur (bien la choisir pour ne pas récupérer un retour de batterie) !
Les diodes servent à isoler les deux commandes.

inverseur

Montage initial et modifié avec inverseur et relais

 

Cela fonctionne parfaitement à un détail près : Il ne faut jamais commuter les batteries en charge (moteur en route ou chargeur branché) car l’alternateur ou le chargeur pourraient claquer. Pensez à couper avant d’inverser.

Il existe aussi la possibilité d’une légère variante. C’est le même montage, mais en répartissant les consommations sur les deux batteries en séparant le bord en deux circuits en utilisant un  double inverseur.
C’est ce que j’utilisais sur le bateau, une batterie était affectée à l’éclairage et l’électronique générale, l’autre réservée au pilote (inversion tous les matins).

 

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La bien meilleure solution

La batterie servitude classique ne peut se décharger à plus de 50 %
Donc si vous avez besoin de 100 Ah, il faudra mettre deux batteries de 100 Ah en parallèle ! Il existe une solution bien plus intelligente.
Lors du renouvellement de votre vieille batterie fatiguée, échangez vos deux batteries médiocres contre une seule batterie spirale moderne.
Cela sera deux fois moins lourd à capacité fournie égale.
Une batterie spirale 100 Ah vous restituera la même énergie que deux classiques de 100 Ah et vous n’aurez plus aucun problème de décharge permanente de la meilleure dans la moins bonne.
Le seul défaut est qu’elle est plus chère, mais c’est un détail que vous oublierez à l’usage en regard des avantages.
spirale

 

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Coupleur répartiteur de batteries automatique

Le coupleur répartiteur est la solution privilégiée par les installateurs, car elle ne nécessite aucune connaissance éléctrique et semble résoudre les problèmes pour le client qui comprend encore moins.
Cela se présente comme un boîtier avec un commun et les sorties vers les deux batteries et le négatif (masse).
Il n’y a pas plus simple à brancher, mais tous les modèles ne sont pas égaux, il y a du bon et du très mauvais.
En gros, un modèle correct détecte qu’une des deux batteries est bien chargée (circuit comparateur) et met en contact les deux batteries (relais ou Mosfet) ce qui charge l’autre.
Il s’agit d’un simple dispositif à deux diodes à anode commune qui répartissent la charge vers les deux voies amélioré par un contact activé aux bons niveaux. Les batteries sont séparées dès que la tension descend. Les très bons ont des diodes shottky performantes, à très faible chute (0.3 V et moins), les mauvais ont des diodes à silicium qui chauffent et perdent beaucoup (plus d’un volt à chaud).
En mesurant la tension entre le commun et les deux sorties en charge forte, vous pouvez savoir ce que vaut votre dispositif. S’il est chaud, c’est un mauvais…

C’est le même branchement que celui décrit au dessus, en remplaçant l’inverseur par le boîtier.

Choisissez un modèle sérieux et ne me demandez de décider à votre place.

Attention au piège des coupleurs séparateurs qui n’ont que deux grosses bornes.
Ils ne sont absolument pas prévus pour deux batteries servitudes identique, mais pour un montage initial qui ne comporte qu’une batterie moteur sur lequel on veut rajouter une seule batterie servitude.
Ce n’est pas du tout pareil car les batteries sont de technologies différentes.

La documentation Scheiber montre très bien la différence des deux produits« Couplage de batteries »  pour une batterie moteur et une servitude et
« Coupleurs-séparateurs de batteries de faible puissance » pour deux batteries de servitudes (voir les liens).

 

Effet pervers des coupleurs

Un des autres problèmes des batteries couplées est lié aux mesureurs de la capacité d’énergie avec un énergiemètre.
Avec une seule batterie eu deux toujours en parallèle, pas de problème, un seul shunt suffit mais avec deux batteries il faut deux shunts indépendants.
Ces shunts représentent une grosse part de l’achat de l’énergiemètre.
Prendre un énergiemètre prévu pour deux batteries n’est pas une bonne idée, l’achat du shunt supplémentaire et la confusion des affichages enlève tout bénéfice.
Avec deux batteries et couplage, il faut impérativement deux énergiemètres complets indépendants !

 

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Montage des batteries en série

Ce montage est évidement indispensable pour obtenir une tension double des batteries d'origine. Il est souvent utilisé pour répartir les poids et faciliter la manutention, deux petites batteries sont plus faciles à installer qu'une grosse. Sur les bateaux en 24 V, on utilisera toujours des couples de batteries 12 V (strictement identiques). Pour les très grosses puissances, des blocs de 6 V seront privilégiés. Les gros bateaux tout électriques qui demandent plusieurs milliers d'ampères utilisent des éléments individuels 2 V (voir liens batteries).

Inconvénients du couplage série.

Deux batteries sont un peu plus lourdes qu'une de puissance équivalente, mais c'est négligeable devant la facilité de manutention. Elles sont un peu plus chères.
Elles doivent être dans le même état de vieillissement, sinon pendant la charge, la meilleure sera toujours surchargée (perte d'eau, échauffement, dégradation des plaques...) et vieillira très vite. Il faudra surveiller, dans toutes les phases de charge et de décharge, que la tension des deux blocs est très proche.

 

 adverc.co.uk

Montage classique ( voir liens Adverc)

Voici un montage habituel, mais attention dans la page Adverc, l'autre schéma suivant montre un couplage parallèle désastreux !

Le point de masse central

Voici encore un point très mal compris pour le câblage des liaisons électriques du négatif. Si le bateau est petit, il y a peu de matériel, c'est très simple. Dés que le bateau comporte beaucoup d'équipements, l'ensemble ne fonctionnera bien que si les règles de l'art sont respectées.
Nous prendrons l'exemple d'un catamaran de voyage équipé de deux moteurs et de quatre jeux de batteries 24 v et 140 Ah.
Les deux moteurs ont chacun leur batterie 12 V de démarrage, sur l'alternateur d'origine moteur et sont indépendantes, elles ne seront pas prises en compte dans la suite car ne servent qu'au démarreur.
Un jeu de batteries 24 V est constitué par deux batteries classiques 12 V mises en série, en s'efforçant de les appairer au mieux (voir en fin de ce chapitre).
Le points clef est dans les liaisons des négatifs. Dans tous les cas, il faut créer un point central négatif

Sur le point central négatif, convergent les négatifs de toutes les sources et partiront tous les négatifs de toutes les charges.

La réalisation se fait avec un barreau cuivre percé de multiples trous pour recevoir les boulons des cosses. Sur un gros bateau, le barreau recevra plus d'une centaine de cosses, il ne faut donc pas lésiner sur la taille. Par sécurité ce barreau sera isolé bans un compartiment fermé afin qu'aucun contact accidentel ne puisse se produire avec un positif quand le bateau est secoué par le mauvais temps. Beaucoup trop de bateaux ont brûlé faute d'avoir respecté ce principe.

 

Équilibrer les parcs

Dans le catamaran pris en exemple, il faudra s'efforcer de répartir le plus équitablement possible les consommations pour vider régulièrement les quatre parcs. Une première règle est évidemment d'équilibrer les consommations des deux coques, et ensuite de séparer chaque coque en deux ensembles.
Chacun des quatre ensembles sera affecté à un des quatre parcs. L'expérience montrera comment optimiser les équilibres.
Il ne faudra évidemment jamais mettre des batteries en parallèle comme cela a déjà été expliqué.

 

Les trois robinets

Un des bases du bon câblage consiste à utiliser la technique trois robinets avec deux clefs pour les positifs. Cela remplace très avantageusement les gros inverseurs rotatifs, chers et très peu fiables avec position instable court-circuitant accidentellement les entrées.
Le principe est simple et s'applique à chaque cas ou se présente deux sources vers deux charges (= consommateurs).
 robinet

Il utilise trois commutateurs, modèles simple et fiables et seulement deux clefs fixées par une garcette à un pontet permettant les 3 combinaisons.
Dans tous les cas les clefs sont en position normale en 1 et 3, batterie A vers source A, batterie B vers source B. La position 2 correspond à un strap, liaison directe soit entre les sources, soit entre les charges. En cas de problème, par exemple la batterie A vient à claquer, il suffit de passer la clef de 1 en 2 pour se dépanner en mettant les charges A et B sur la batterie B survivante. Ce système sera utilisé plusieurs fois dans le câblage d'un gros bateau avec des variantes à 4 coupe-circuit (c'est un terme invariable) et 2 clefs pour couvrir toutes les combinaisons.
Une variante est nécessaire, si les deux sources sont éloignées, comme par exemple le catamaran à deux moteurs. Ce serait du gaspillage que de laisser à poste un strap très long pour un usage exceptionnel.
Il est alors préférable de le remplacer par un câble mobile d'une dizaine de mètres (à adapter suivant la taille du bateau). Ce très gros (lourd et cher) câble sera terminé par des pinces crocodiles massives, de très bonne qualité et graissées et surtout pas les bas de gamme en tôle. Cet ensemble devra supporter les quelques centaines d'ampères du démarreur, le jour où une des batteries claquera.
Sur un gros catamaran chaque moteur entraînera un gros alternateur 24v supplémentaire qui chargera deux parcs via un répartiteur à diodes (4 parcs 24 V en tout).

 

Caractériser une batterie

Appairer des batteries demande de les quantifier, c'est à dire de leur attribuer une valeur numérique caractérisant leur état physique réel. C'est moins simple qu'il n'y paraît, les très fortes puissances mises en jeu rendent l'opération difficile.
Une note décrit le principe pour une petite batterie R6, (pile 1.5 V). En gros, il suffit de la charger à bloc, laisser reposer 24 h, la décharger rapidement en mesurant le temps actif, donc l'autonomie. C'est simple pour une pile mais pas pour une grosse batterie.
Les énormes puissances rendent pratiquement impossible de dissiper la puissance sans danger à bord.
Les batteries actuelles ne sortent pas les straps entres les éléments 6 éléments 2 V, c'est très ennuyeux car cela empêche de localiser un élément défectueux. Très souvent une batterie lâche car un seul élément se met en court-circuit. Un test rapide par éléments de 2 V montrerait immédiatement le problème. Cela se faisait avec un petit accessoire de garagiste, un rustique voltmètre 2 volts, contact par deux pointes sur les bornes et shunt incorporé dissipant une centaine d'ampères pendant quelques secondes. Il faut oublier cet accessoire maintenant inutilisable.
La mesure de la densité de l'acide par pèse-acide à flotteur peut parfois donner une idée. Si les niveaux de liquides sont bons et si un des éléments diffère beaucoup des cinq autres, la batterie est à remplacer.
Un autre test élémentaire consiste à laisser vider un des blocs et vérifier si les tensions restent sensiblement égales sur les deux batteries en série. En cas de dispersion, il faut changer la disposition des batteries pour trouver un nouvel équilibre.
Le parc le plus mauvais sera chargé au maximum en attendant de remplacer les batteries.

 

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Énergie massique

Il est intéressant d'avoir une idée de l'ordre de grandeur de l'énergie massique de nos énormes batteries au plomb.
Cette énergie s'exprime traditionnellement en "W*h*kg ". Il serait plus rigoureux de se conformer au SI (Système International) et d'utiliser les Joules, mais l'usage est établi. Les Watts sont le produit de la tension par le courant P=V*I.

Prenons une batterie plomb classique :
Tension 12 V, capacité 135 Ah, masse (poids) 48 kgf
L'énergie massique est de V * C / P soit : 12 * 135 / 48 = 35 Wh/kg environ. C'est la valeur admise pour les batteries moyennes au plomb.

A titre d'amusement comparons l'énergie massique d'une batterie NiMh de type R6 :
Tension 1.4 V, capacité 1.5 Ah, masse 25 grammes
Énergie massique 1.5 * 1.2 / 0.025 = 72 Wh/kg

Énergie massique des grosses et antiques batteries au plomb = 35 Wh/kg
Énergie massique des minuscules et modernes batteries NiMh = 72 Wh/kg
Pour information, Pile à combustible = 120 Wh/kg
Ce qui est extrêmement loin (facteur 430 !) de l'essence ou du fuel (environ) = 15.000 Wh/kg
et (facteur 1000 !) de l'hydrogène = 34.000 Wh/kg

Ces valeurs sont assez extraordinaires et montrent que les batteries NiMh de dernière génération ont à peine le double de capacité des antiques batteries au plomb (qui égalent celle des anciennes CdNi) !
Les nouvelles technologies (Lithium et autres) ont des performances meilleures, mais malheureusement le rendement énergétique des carburants fossiles est tellement plus grand, que les voitures et bateaux électriques ne sont pas pour demain.

Batterie

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Les types de batteries

Aucune des batteries du bord n'a la même capacité ni le même âge. Il n'est pas simple d'harmoniser les charges et de maintenir un câblage acceptable et surtout une bonne fiabilité pour un voyage serein. Il faudra répartir au mieux le poids dans le bateau, ce qui est un énorme problème si le parc est important. Le placement des batteries est régi par diverses règles de bon sens.

 

Sécurité des batteries

Il faut protéger les bornes des batteries et des coupe-circuit, aucun objet métallique tombant à la gîte ne doit pouvoir venir faire un court-circuit, l'énergie est énorme. Montez des capots isolants. C'est une des premières causes d'incendie de navires.
Les batteries doivent être maintenues sanglées très solidement, si le bateau venait à se retourner, elles ne doivent en aucun cas se déplacer et défoncer la coque. Les dégâts causés par l'acide sulfurique se répandant dans le bateau seront bien assez désastreux ! Les batteries à électrolyte gélifié résolvent bien ce dernier problème.

 

Choix du type de montage, transversal ou latéral

Le choix se pose du sens de placement des batteries par rapport à l'axe de roulis. Faut-il privilégier le montage qui fait émerger un coin des plaques ou celui qui fait émerger une partie des plaques ? Mauvaise question, aucun n'est bon, les batteries n'aiment pas la gîte.
Ne les oubliez pas si vous abattez en carène ou si vous couchez le bateau pour les mesures de couple de redressement (ainsi que tous les fluides du bord, huile moteur, gazole...).

  Inclinaison batteries

Marine ou ordinaire

Faut-il privilégier la batterie achetée en supermarché, ou la "qualité marine " plus chère ?
Les batteries de grande distribution à prix cassés sont souvent extrêmement médiocres et durent peu de temps. Faites le bon choix pour le meilleur rapport qualité/prix.
En grande navigation, une batterie qui lâche loin de tout rend le skipper nerveux…
Les shipchandlers ne peuvent évidement pas s'aligner sur les entrées de gamme "automobile " de la grande distribution mais proposent des modèles "marine " différents pour notre usage en voilier.

Batteries classiques automobiles à électrolyte liquide, adaptées aux fortes puissances brèves d'un démarreur mais non optimisées pour les décharges importantes sur les équipements de bord.
En voiture, la charge est permanente, pas en voilier.
Ces batteries bas de gamme ne sont pas performantes comme servitudes car n'acceptent pas de profondes décharges. Elles sont à réserver au démarrage moteur si le budget est insuffisant, mais les suivantes sont bien préférables.

Batterie au plomb-calcium, aussi à électrolyte liquide, mais de technologie différente. Les batteries marines sont plus hautes, le niveau de liquide est supérieur sur les plaques pour compenser la gîte. Elles conviennent comme servitudes et leur surcoût est justifié.

Batteries à électrolyte gélifié. L'électrolyte est stabilisé par un gel, la gîte n'est plus un problème. Le rendement (énergie restituée/masse) baisse un peu mais la sécurité augmente considérablement. Cet argument peut être décisif. Ces matériels sont parfaits pour les servitudes.

Le chargeur doit être adapté au type, beaucoup sont médiocres et détruisent les batteries car ils ne respectent pas les cycles et tensions qui dépendent des technologies.
Une mauvaise batterie avec un mauvais chargeur ne durera pas longtemps, elle lâchera au mauvais moment, et la médiocrité coûtera très cher sur la durée.

Batteries à à plaques carbone. Il faut regarder la très intéressante évolution des nouvelles batteries traction à plaques carbone. Elles sont à considérer très sérieusement pour les servitudes. Nous n'avons pas le recul suffisant pour les évaluer, mais elles semblent un excellent choix. Comparez les poids et l'encombrement, cela justifie le prix. Elecsol carbon fibre batteries dans les liens.

Batteries Glassmat AGM

Cette nouvelle génération de batteries spécifiquement conçues pour la marine, à plaques d’isolation en fibre de verre, possède un excellent rapport qualité / prix. Ces batteries ont de très bonnes performances pour les servitudes et ont la particularité d’être totalement étanches et de fonctionner dans toutes les positions, y compris à l’envers !
C’est un avantage formidable sur les monocoques (et les multicoques chavirés…).

Les batteries haut de gammes sont évidement chères,
mais c’est un investissement rentable et une bien meilleure sécurité.

Deux petites ou une grosse

Mais non, cela n'a rien de sexuel... Il ne faut éviter de monter des batteries en parallèle ou les coupler (voir le chapitre coupe-batteries).
En 24 volts, deux batteries identiques de même âge seront évidement montées en série, mais en 12 volts toutes les batteries sont indépendantes. Pour des batteries de très grosses capacités et afin de répartir les poids, deux batteries 6 V ou six batteries de 2 V seront utilisées en série. Voir les liens, batteries Rolls de 2 V.
Un piquage sur le strap de liaison (pour alimenter un petit appareil basse tension) lors d'un montage série de plusieurs batteries ne doit jamais être fait car il déséquilibre le parc.
Le 12 V ne doit s'obtenir que par un convertisseur depuis le 24 V pour conserver un bon rendement.

Aération des batteries

La charge (surtout excessive !) produit des dégagements de vapeurs acides très corrosives et explosives (hydrogène). Il faut ventiler le logement, aspiration naturelle à la base et rejet externe. Les batteries étanches ou à électrolyte gélifié dégazent aussi par le clapet de suppression. Cela complique très sérieusement le montage réparti en coffres. Tuyaux et dorades sont très encombrants. Si la circulation naturelle n'est pas suffisante, il faut forcer et ventiler pendant toute la charge et quelques minutes après. Il peut être simple de monter un ventilateur automatique déclenché quand la tension dépasse 13.5 volts (il se coupera dès l'arrêt de la charge) ou en centralisant les commandes au tableau électrique. Le bruit est pénible quand on dort à quai, chargeur branché.

 

Remplacement d'une batterie

Dans une installation minimaliste sur un petit bateau, les batteries servitude et moteur sont toutes des batteries démarrage (bien qu’inadaptées en servitudes). Cette mauvaise solution à un coté positif.
À qualités égales, statistiquement c'est la batterie plus vieille qui lâchera.
Si une batterie servitude vient à lâcher, il n'y a rien d'autre à faire que d'en acheter une neuve.
Si les capacités et encombrements sont compatibles, montez toujours la batterie neuve en démarrage moteur, la plus vieille sur le parc servitude le moins sollicité.

 

Maintenance des batteries

Il n'y a pas grand chose à faire, hormis de vérifier que la charge soit correcte, que les bornes et contacts sont propres et graissés, sans oxydation ni sulfatation.
Sur les batteries ouvertes, si cela est possible, il faut contrôler le niveau d'eau.
S'il faut rajouter souvent de l'eau, soit le régulateur est en panne, soit le chargeur est inadapté.
Il n'y a plus qu'à attendre qu'une batterie lâche, généralement sans aucun signe d'avertissement. La panne est souvent provoquée par court-circuit entre les plaques d'un élément, lié à la dégradation d'une plaque et dépôt conducteur au fond du bac. La moyenne de vie d'une bonne (pas un bas de gamme) batterie actuelle, utilisée normalement est de quelques années.

 

Nouvelles batteries à électrolyte polymère

Enfin du nouveau dans les batteries ! En un siècle les batteries au plomb n'avaient progressé que de manière faible alors que toutes les autres technologies explosaient, cette stagnation est unique. Le CNRS devrait bientôt diffuser les résultats de ses remarquables recherches dans le domaine du remplacement du plomb antimoine ou calcium, hautement polluant.
Le marché devrait être modifié à moyen terme par des batteries plus performantes et légères à électrolyte polymère, sans aucune trace de plomb.

 

Les batteries en série

Dés que l'on monte en tension (24 V) ou en puissance (éléments de 2 ou 6 V), il est nécessaire d'utiliser des montages en série. Si les deux batteries étaient physiquement identiques (en vieillissement, capacité..) donc parfaitement appairées, cela ne poserait pas de problème et un équilibreur serait inutile. En pratique, les éléments vont diverger rapidement.
Les deux batteries sont traversées par un courant identique, mais ont des rendements d'accumulation de charge différents, une sera plus chargée que l'autre. En poussant pour charger la plus faible, la plus forte sera surchargée entraînant échauffement, sulfatation, perte d'eau et dégradation…
L'équilibreur est inutile avec deux batteries neuves et strictement appairées, mais ensuite réduit beaucoup les inconvénients de la divergence.
Il est difficile de bricoler un système fiable d'équilibrage qui ne soit pas pire que de rien installer.
Ce n'est pas la complexité du dispositif qui pose problème, mais la fiabilisation maximale d'un dispositif qui restera branché en permanence.
La solution existe sous forme d'un module commercial équilibrant les batteries. Leur documentation explique très clairement le fonctionnement. Cela semble cher mais prolonge efficacement la durée des batteries.
Regardez la démo Equalize Powertech dans les liens. Ils ont aussi des modules de mesure déportée par RS-232 (Powertrac), mais cela est beaucoup plus simple à réaliser par l'amateur.

 

Équilibrage épisodique

Un protocole d'équilibrage simple est possible en mode manuel de temps en temps, sans aucun matériel spécial.

° Vérifiez que tous les niveaux d'eau sont bons, chargez normalement les deux batteries en série sous 24 V, puis débranchez tout consommateur et laissez reposer 24 heures.
Utilisez un petit chargeur, à tension élevée (avec résistance série), mais à courant limité au vingtième de la capacité du bord pour charger séparément chacune des batteries 12 V.

° Surchargez ainsi légèrement pendant 24 heures une batterie, à courant faible, et faites ensuite de même pour la suivante. Un contrôle en tension et densité d'électrolyte vous montrera que les deux sont maintenant parfaitement chargées et provisoirement équilibrées.
Il arrive souvent qu'à l'occasion d'un tel contrôle sur un vieux parc, une batterie soit détectée défectueuse et à changer...

Exemple : batteries 120 Ah, ne dépassez jamais C/20= 6 A.
Vous pouvez limiter le courant en mettant en série une résistance (ampoule appropriée) et utiliser le chargeur 24 V du bord, provisoirement déconnecté du reste pour charger en 12 Volts !
12 V *6 A = 72 VA. Récupérez une veille ampoule de voiture 12 V 50 Watts, montez en parallèle une autre de 15 à 25 W, c'est un shunt idéal qui vous limitera le courant à notre C/20. Vous avez en série 14 à 15 V sur la batterie, presque autant sur les ampoules, la tension de sortie du chargeur étant maximale car il détecte un début de charge.

Danger sérieux du montage bricolé. Ces ampoules vont rester allumées 24 h par cycle, elles chauffent beaucoup, il faut prendre toutes les précautions pour ne pas mettre le feu au bateau ! Si vous disposez d'un aérogénérateur ou de puissants panneaux solaires, vous pouvez tenter de les utiliser mais ce sera beaucoup plus long et incertain qu'avec le chargeur de quai au courant constant.

 

 

Abaisseur 24 vers 12 V

Sur un bateau en 24 V, il restera toujours divers équipements seulement en 12 V. Il faut donc trouver le moyen de fabriquer cette tension. S'il s'agit de petites consommations occasionnelles, c'est simple. Soit tirer sur la batterie moteur 12 V, soit abaisser simplement la tension 24 V en utilisant un transistor de puissance (un successeur du vieux 2N3055) monté sur un radiateur avec une régulation élémentaire. Une résistance série diminue la charge du transistor; une ampoule de 12 V adaptée au courant maximum est une charge parfaite. Cela n'est acceptable que pour des courants faibles, inférieurs à 1 A. Pour des courants plus élevés, ce rendement de 50% est inacceptable, la moitié de la puissance étant perdue en chaleur.
Les abaisseurs bas de gamme du commerce ne se posent pas ces questions basiques et chutent jusqu'à 20 A dans une telle chaufferette, soit 250 W de dissipés... Cela est évidement une aberration, il faudra faire mieux. Tout dépendra du courant nécessaire en 12 V. La réalisation d'une pompe de charge à MosFets de puissance donnera un rendement supérieur à 80 %.
Les moins bricoleurs adopteront un convertisseur 24 V DC / 220 V AC suivi d'une classique alimentation basse tension. Le résultat est très acceptable pour un rendement global de 75 % en adaptant bien les puissances, et offre la meilleure souplesse. Cette solution simple est à privilégier.

Batterie

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Capacité utile des batteries

C'est une notion très mal comprise par les utilisateurs. Pour éclairer les idées, prenons l'exemple d'une batterie de 100 Ah.
Comment interpréter cela ? En première approche nous pourrions croire naïvement que cela signifie que je vais pouvoir tirer :
1 ampère pendant 100 heures
10 ampères pendant 10 heures
100 ampères pendant 1 heure
1000 ampères pendant 6 minutes
10000 ampères pendant 36 secondes…

Et bien non c'est du pur délire, pour de multiples raisons, en particulier à cause de la résistance interne.

Par convention, la capacité en Ah, correspond à 20 fois le courant
qu'une batterie neuve et parfaitement chargée,
fournirait en 20 heures avec des phases de récupération.

Nous pourrons donc espérer pour une batterie neuve de 100 Ah, chargée à bloc et froide, 5 ampères pendant 20 heures, à condition d'alterner des périodes de repos pour permettre les rééquilibres chimiques internes.

Pour des courants plus forts, la tension tombe très vite, la capacité utile aussi.

La résistance interne d'une batterie neuve est de quelques centièmes d'ohms. Les pertes s'additionnent avec la résistance du câblage, bien plus importante.
Ces pertes jouent peu à courant faible, mais V=R*I, donc pour un démarreur qui tire 300 ampères, chaque centième d'ohm fera perdre 3 volts !
Cela permet de comprendre l'intérêt d'une batterie en bon état avec un câblage extrêmement soigné.

Une autre des limitations sur l'énergie disponible sera la tension minimale en deçà de laquelle la dégradation devient irréversible. Pour une décharge en quelques heures, notre batterie ne fournira que la moitié de la capacité annoncée.

La capacité donnée est proche de l'énergie (en Ah) théorique nécessaire pour charger de manière optimale une batterie vide, c'est à dire depuis la tension basse jusqu'à la pleine charge.
Il faudra donc tenir compte d'un facteur d'un demi pour estimer son énergie disponible sur dix heures. Pour des courants forts, le temps décroît exponentiellement.
Le démarreur consomme 300A, nous avons bien compris que cela ne va pas permettre de laisser la clef tournée pendant 20 minutes si le moteur de démarre pas. Outre que tout aurait brûlé, la batterie n'a pas une telle performance.
En donnant des coups de démarreur d'une dizaine de secondes et en laissant récupérer une minute entre chaque essais, nous aurons droit à quelques minutes donc une vingtaine d'essais.
Il est évident que cela est très théorique car ce serait de l'obstination stupide d'insister autant sur un moteur qui ne part pas, il faudrait réparer. Sauf désamorçage, nos moteurs diesel actuels partent toujours en quelques secondes de démarreur.

La spécificité d'une batterie de démarrage est de pouvoir fournir de très forts courants, de plusieurs fois la capacité en Ah, mais pendant quelques secondes seulement et d'accepter un fort courant de charge pendant un temps court. C'est tout ce qu'on lui demande. Il ne faut jamais tirer des courants supérieurs à cinq fois la capacité en Ah, ce serait un véritable court circuit destructeur.

Les batteries de servitude n'ont pas les mêmes contraintes, elles sont prévues pour étaler des courants moyens sur une dizaine d'heures. Les constructions sont différentes. C'est une des raisons pour ne pas monter le guindeau sur les servitudes mais sur le circuit moteur.

Une batterie à électrolyte liquide peut être déchargée au maximum à la moitié de sa capacité,
une à électrolyte gélifiée un peu plus.

Batterie

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Charge automatique

Doit-on laisser le chargeur branché à l'année pendant hivernage ?

Un très bon chargeur, bien réglé sur le bon type de batterie, passera en floating et maintiendra un très faible courant qui compensera l'autodécharge des batteries. Elles ne seront pas surchargées et perdront peu d'eau.
Malheureusement ces matériels ne représentent que quelques pourcent des chargeurs installés. Les 95 % sont médiocres ou mauvais et leur branchement permanent dégradera les batteries.

Pour résoudre ce problème, j'utilise un matériel très simple disponible facilement pour quelques euros, le programmateur horaire.
Il se compose d'un disque faisant un tour en 24h et de cames pour activer un contact pendant un cycle déterminé.
Cela permet de charger automatiquement une heure par jour, c'est suffisant pour maintenir le parc, sans risque pour les batteries.

J'utilise aussi ce système simpliste et très fiable à la maison pour alimenter une barrette multiprises. Les petits matériels n'ont aucune protection et surchargent les batteries qui chauffent et se dégradent. Je branche plusieurs chargeurs une heure chaque nuit :
Les téléphones GSM , le GPS à faible autonomie, le phare portable, les accumulateurs des perceuses à main…
Cela supprime les soucis des accumulateurs vides au moment inopportun.

Tempo

La question à se poser

Les esprits aiguisés de posent immédiatement la bonne question. Une batterie branchée à un chargeur éteint 23 heures sur 24 ne se déchargera t'elle pas ?
En effet, le circuit de sortie des chargeurs comporte des diodes qui ne sont pas parfaites, en inverse elles fuient et laissent passer un courant parasite.
Il est intéressant de mesurer ce courant de fuite, mais la manipulation est souvent délicate car il faut se prendre en série !
Si le courant de fuite mesuré est inférieur à un pourcent du courant moyen de charge, ce montage convient.
Si votre chargeur est médiocre, la fuite inverse sera trop importante, il n'est alors pas possible de laisser branché éteint, il faudra intercaler un relais en série avec la batterie.

 

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Dispositifs de régénération de batteries

Nous sommes ici exactement dans la problématique des additifs pour carburant ou huiles et des extraordinaires bougies à électrode radiales qui sévissent depuis des décennies.
Poudre de Perlimpinpin ou produit tellement génial qu'il faudrait en mettre dans le biberon de tous les bébés ?
Faut-il que les constructeurs soient stupides pour ne pas les utiliser, mais ils n'en connaissent peut être pas l'existence…
Trêve de billevesée, l'essentiel est d'avoir la foi, les vendeurs de médailles miraculeuses ont des centaines de témoignages de clients satisfaits, alors croyons en ces merveilles qui révolutionnent nos misérables existences d'incultes, la preuve, "c'est même écrit que c'est vrai ", monsieur Duchmol, huissier agréé le confirme dans son rapport.
Demain je commande les aimants qui enlèvent le calcaire des canalisations et le bracelet cuivre qui rend viril.
Mais ne croyez surtout pas que tous les dispositifs nouveaux sont des attrape couillons, il y a beaucoup d'astuce et de créativité, c'est au consommateur de se faire son opinion sans se faire manipuler par une publicité perfide et mensongère.
Il est parfois très difficile de séparer le vrai du faux, mais il y a quelques grands principes.
Si le dispositif présente un intérêt pour un prix raisonnable en tenant compte de la fonction annoncée, il est évidemment déjà diffusé largement, l'information circule vite et rien d'important ne peut être ignoré sur le marché.
Si la publicité est faite par des canaux marginaux, en évoquant des principes secrets, magiques ou fumeux, l'arnaque est avérée.
Attention toutefois, les catalogues "sérieux " de shipchandlers ou de distributeurs sont aussi semés de quelques perles farfelues entre des produits très normaux.

 

Équilibreur de batteries

Il ne faut évidemment pas généraliser, tout n'est pas que gadget, les dispositifs d'équilibrage pour deux batteries en série sont par exemple des dispositifs très intéressants qui augmentent le rendement et la durée de vie d'un parc.
Ce dispositif n'est utilisable que si deux batteries identiques sont montées en série.
Le principe est astucieux. Une petite électronique se crée une alimentation flottante sur les batteries en série. Elle mesure la tension d'une batterie, puis de l'autre périodiquement. Si les tensions sont proches, il ne se passe rien. Si une batterie est plus faible que l'autre, une pompe de charge prend l'énergie sur la plus chargée pour charger l'autre par courants pulsés. Cela se fait à courants faibles sur de longues durées. Si le déséquilibre est rattrapable, c'est à dire si une des batteries n'est pas trop dégradée, l'équilibre est retrouvé.
Ces dispositifs se trouvent sur les catalogues des shipchandlers US.
Évidement les esprits chagrins argueront que l'équilibreur ne sert qu'à équilibrer des batteries équilibrées ou identiques.
Ce n'est pas exact, son utilisation est intéressante, mais quand une batterie lâche, l'équilibreur ne peut évidemment rien faire, il faut tout remplacer. Ce dispositif retarde sensiblement la divergence des capacités par la dégradation naturelle.
Sur un parc, quand une batterie lâche, il faut changer les deux car le déséquilibre d'une neuve et d'une vieille serait irrattrapable et les deux (dont la neuve !) ne tiendraient pas.
Si vous avez deux parcs de deux batteries du même age, il faut tester les trois autres pour appairer les deux semblant les meilleures et jeter aussi la troisième plus faible. Cette manœuvre de permutation ne se reproduira pas la prochaine fois car les deux nouveaux parcs ne seront plus de même génération.

 

Note technique pour les bricoleurs électroniciens

Note technique pour les bricoleurs électroniciens, réalisation de l'équilibreur.

L'alimentation de la partie mesure est obligatoirement flottante, par un petit transformateur torique et un hacheur pour pouvoir mesurer les tensions sans référence de masse. La consommation en surveillance pulsée est très faible de l'ordre de la dizaine de microampères. Une fois la décision prise de charger d'une batterie sur l'autre, la commande est envoyée à des mosfets de puissance montés en élévateurs isolés classiques et indépendants du circuit de mesure, aiguillés dans le bon sens.
Un microcontrôleur fait afficher les résultats statistiques montrant le sens et les durées d'équilibrages. La sortie est soit sur afficheur indépendant, soit gardée en mémoire et transférée en série ou usb sur PC avec mise en forme Excel. Cela permet de caractériser le déséquilibre et de savoir qu'il faut changer.
Cette réalisation est simple à l'état de prototype, mais fiabiliser le montage est bien plus complexe et peut réserver de mauvaises surprises en navigation.

 

Particularités des batteries

Les lignes suivantes sont extraites d'une documentation Reya :
Contrairement à beaucoup d'idées reçues, une batterie n'est pas chargée à 12 volts, bien au contraire !
Attention : Une batterie se mesure toujours au repos avec un voltmètre précis

Niveau de charge
Batterie classique
Batterie gel
100 %
12.7 V
12.80 V
80 %
12.5 V
12.64 V
60 %
12.3 V
12.48 V
40 % (= vide)
12.1 V
12.32 V

On voit bien qu'à 12 volts une batterie est quasiment vide. Pour recharger correctement une batterie, il faut en connaitre ses qualités, par exemple :


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FAQ batteries

 

Sur un petit bateau, une seule batterie de servitude est-elle suffisante (en plus de la batterie moteur) ?

Il est évidement préférable de répartir ses batteries, cela donne une sécurité car elles lâchent de manière imprévisible.
Si le bateau est petit, une capacité de 70 Ah suffit pour les équipements, c'est la plus petite valeur courante. Il n'est donc pas rationnel de dédoubler. Une vielle légende urbaine (marine ?) invoquait une malédiction si de gros consommateurs (frigo, pompes...) étaient sur le même circuit que les instruments sensibles de navigation. Cela avait un sens sur les anciens matériels gourmands qui étaient sensibles aux pics de chutes de tension provoqués par le démarrage d'une grosse charge selfique et qui se "plantaient ". Les matériels actuels sont beaucoup plus tolérants, la pompe de charge accepte entre 8 et 30 volts pour du 12 V nominal, ils consomment très peu et ont des condensateurs réservoirs bien dimensionnés, les pics sons sans effet.
Il est toutefois utile de monter une alimentation de sécurité avec deux diodes et un gros condensateur tampon pour le matériel très sensible lors du changement de batterie si vous êtres très lent et si la coupure dure plus d'une seconde.
Donc si possible montez un maximum de batteries, mais si les contraintes de poids de budget l'imposent et si la sécurité n'est pas recherchée une suffit.
Pour des capacités plus grandes, évidemment deux batteries de 75 Ah seront choisies à la place d'une 150 Ah.

 

Isoler la batterie

La question se pose d'isoler soit le positif, soit le négatif. Sur un circuit électrique à terre ou en automobile, la polarité à isoler est strictement indifférente.
Sur un bateau, on choisira toujours d'installer le coupe circuit sur le positif.
La raison est complexe à cause des très nombreux métaux différents baignant dans un électrolyte (mer ou humidité salée).
La solution idéale serait d'isoler individuellement chaque métal du bateau du négatif pour éviter les bouclages des couples électrolytiques. C'est évidement strictement impossible, il y a une multitude d'éléments métalliques individuels plus ou moins raccordés.
La moins mauvaise solution est de tous les relier ensemble sur la borne négative et de la laisser branchée sur la batterie.
Cela a l'avantage d'éliminer au mieux les charges statiques et de limiter les dégâts de la foudre.

 

Je voudrai charger plus vite

Nous cherchons tous à diminuer le temps de charge pour diminuer les nuisances du moteur et du groupe qui gaspillent beaucoup de puissance. Il y a toutefois un gros problème, à fort courant, doubler le courant ne divise pas le temps de charge par deux… Le rendement est d’autant plus faible que la charge est forte.
La batterie chauffe beaucoup à courant fort.
Au-delà de C/1, par exemple 120 A pour une batterie de 120 A*h, la batterie se détruira très vite.
Ne comptez pas charger une batterie vide à C/1, en une heure, elle n’y résisterait pas.

Les chargeurs évolués ont un réglage optimal du courant en fonction de l’état de la charge, mais il faut du temps pour accomplir le cycle.

 

Mon chargeur de quai est trop faible

Plutôt que de le remplacer, je voudrais en rajouter un autre en parallèle.
Ce n’est pas possible car tous les matériels fonctionnent par découpage, le conflit de régulation peut détruire les deux.
La solution est découpler le parc de batteries en deux séries et de mettre un chargeur sur chaque parc indépendant.

 

Branchement permanent

Si l’on branche le bateau au quai pendant plusieurs semaines, et si l’on dispose d’un chargeur automatique de batteries, vaut-il mieux couper le chargeur ou bien le laisser alimenté ?
Un bon chargeur (mais ce n’est pas la majorité…) peut rester branché à l’année sans aucun problème.
Pour les bas de gammes (parfois achetés fort cher…), cela peut s’avérer très dangereux… Ne les branchez que sous surveillance.
Un bon chargeur passe en floating, sans risque.

 

Durée de vie des batteries

J'ai eu de nombreux appels de détresse de copains plaisanciers étonnés de la faible durée de vie de leurs batteries…

Pour des parcs en série, 12 V avec 2*6 ou 24 avec 2*12 ou mieux 4*6 V, les dispositifs d'équilibrage cités seront efficaces en maintenant les éléments à la même tension. Ce n'est pas toutefois une panacée car il est le traitement ne se fait que sur un assemblage d'éléments série de 2V sur lequel les points intermédiaires ne sont pas accessibles. Une batterie se dégradera car un des éléments va flancher en déséquilibrant les autres qui ne résisteront pas longtemps. Ne pouvant pas isoler l'élément, la batterie sera perdue.
Le problème se résout sur un gros bateau en utilisant des éléments de 2 V, équilibrés individuellement qui auront une durée de vie bien plus grande. Cela n'est applicable que sur des éléments de très grosse capacité, de quelques centaines d'Ah au moins.

Il est d'usage maintenant d'admettre que les batteries du bord ont une durée de vie de trois saisons sous les tropiques si elles sont bien entretenues, c'est à dire :
Elles n'ont jamais manqué d'eau, mais avec les batteries étanches, le contrôle n'est pas possible, elles en perdent pourtant.
La tension n'est jamais tombée en dessous de 10 V ce qui entraîne des dégradations irréversibles.
Elles n'ont jamais été surchargées en tension et courant, donc la température ne s'est jamais élevée.
Les vibrations qui dégradent les plaques et produisent des dépôts qui court-circuitent les plaques, sont minimisées par un montage soigné sur coins mousse et moteur bien suspendu.
Elles n'ont pas sulfaté…

Elles peuvent alors tenir trois saisons en n'ayant perdu que le tiers de la capacité initiale si vous êtes tombé sur une bonne.

 

Note complémentaire de la page énergie

Liens batteries

Les liens énergie, batteries, diodes, alternateurs étant très liés, tout est regroupé dans une seule page: Liens énergie

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