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Thursday, 6 October 2016

Comment recharger les batteries des différents appareils en camping car

Cet article résulte de questions récurrentes qui me sont posées :

comment recharger mon ordinateur portable ?
comment recharger mon téléphone et autres appareils mobiles (liseuse, tablette, appareil photo, lecteur mp3 etc...) ?

Recharger un ordinateur portable

La tension des ordinateurs portables puissants se situe entre 15 et 20V avec courant continu, le plus souvent 19 volts.
C'est de cela dont je vais parler, car la tendance est à la baisse de consommation des ordinateurs portables dûe à l'arrivée de nouvelles technologies ; c'est ainsi que les Microsoft surface pro (tous modèles) fonctionnent directement en 12V, ce qui est l'idéal en camping car (un cordon spécifique existe dans le commerce).

Revenons à nos moutons : les 15 à 19 volts.
Il y a 2 solutions possibles :

le convertisseur DC/AC (ou onduleur), qui transforme le 12V continu en 220V alternatif (comme à la maison) ; on y branche le chargeur de l'ordinateur qui transforme le 220V alternatif en 15 à 20V continu (selon les matériels).
le convertisseur DC/DC, qui transforme le 12V continu en 15/20V continu en élevant la tension, et qui se branche directement sur l'ordinateur ; un système simple permet de choisir la tension nécessaire qui est celle indiquée sur le transformateur de l'ordinateur (juste après le mot OUTPUT).

La deuxième solution a ma préférence, même si la 1ère fonctionne très bien.

Pourquoi ? parce que dans le 1er cas, on a 2 fois 10 % de pertes (2 transformateurs), alors que dans la 2ème on a que 10% de pertes et un appareil de petit volume.

Ce convertisseur se présente sous la forme d'un petit boitier avec d'un côté un cordon allume cigare pour branchement 12V, et de l'autre un cordon de branchement direct à votre ordinateur.

Comment en trouver un ?

Il suffit de taper sur internet "alimentation 12V pour ordinateur portable". Coût entre 30 et 50€, j'en ai même trouvé dans un magasin Leclerc.

J'aime bien le modèle Revolt (un adaptateur spécial à 2€ est nécessaire pour les ordinateurs de marque LENOVO).

Recharger les autres appareils mobiles

Pour les autres appareils mobiles, c'est bien plus simple car il se rechargent avec une tension de 5V à courant continu et par ailleurs ils sont tous livrés avec un cordon USB identique avec un bout micro USB (pour les matériels récents), et l'autre bout USB.
Il suffit donc d'acheter un chargeur USB 12 V et le tour est joué ! Il se branche directement dans une prise allume cigare.
Mais attention ! prenez un modèle qui délivre un courant de 2,1A minimum (= 2100mA), nécessaire à la charge de nombreuses tablettes (mais il recharge aussi tous les autres appareils sans aucun problème).

Comment en trouver un ?

Il suffit de taper sur internet "chargeur USB allume cigare 2,1A". Coût entre 10 et 20€.

Un conseil, prenez un double intelligent, comme par exemple celui de Aukey ou de Revolt.

Encore plus fort, vous installez dans votre camping car une prise murale USB, comme dans les nouveaux campings cars.

Vous en trouverez notamment sur le site web mon-camping-car.

Pour une recharge sur le 230V, je vous conseille le chargeur USB RAVPOWER ismart qui permet de recharger de manière intelligente 3 appareils dont 2 tablettes et ce simultanément. Cet appareil est vendu autour de 15€ sur Amazon.

NOTA :

si c'est la vitesse de chargement que vous recherchez, achetez un bon cordon USB/mini USB et court, vous serez servi !
En plus, éteignez votre appareil pendant toute la durée de la charge.
Vous pouvez contrôler l'intensité du courant de charge avec l'application Ampère (ou Battery monitor) pour les appareils Android
les solutions proposées sont évidemment utilisables dans votre voiture
la prise USB d'un ordinateur qui est en 5V ne délivre que 0,5A en USB2 et 1A en USB3, donc elle peut être utilisée juste en dépannage pour un téléphone, pas plus !

Friday, 26 August 2016

Entretien des batteries lutilisation du pèse acide

Entretien des batteries (solaire, auto, moto...) : Utilisation d'un pèse-acide

L'objectif de cet article est de vous expliquer comment utiliser un pèse-acide pour mesurer la concentration d'acide dans une batterie ouverte.

En effet, à l'inverse des batteries étanches (de type gel, AGM ou OPzV), avec une batterie ouverte, il est possible d'accéder à l'électrolyte (le liquide contenu dans la batterie). Mesurer la concentration d'acide dans l'électrolyte peut aider à prolonger la durée de vie de la batterie, cela permet par exemple de :

Connaitre précisément l'état de charge de la batterie sans appareillage,
Dans un environnement chaud, vérifier que l'acide n'est pas trop concentré pour éviter une corrosion précoce,
Détecter des problèmes (notamment la sulfatation des électrodes) avant qu'ils ne mettent la batterie définitivement hors-service.

Ouvrir une batterie : d'abord, se protéger

L'électrolyte est constitué d'acide sulfurique concentré. Avant d'ouvrir la batterie, assurez-vous que vous êtes correctement protégé contre les projections d'acide : gants, lunettes, manches longues...

N'ouvrez pas une batterie qui vient d'être rechargée (elle risque d'être très chaude) ou qui est en train d'être chargée (le liquide peut bouillir). Le pèse-acide ne donnera de toute façon une indication fiable que sur une batterie au repos. Il est donc préférable d'attendre 2h environ après une recharge avant de faire une mesure.

Comment utiliser une pèse-acide ?

Un pèse-acide est constitué d'une pipette dans laquelle se trouve un flotteur lesté et gradué. On peut en acheter dans certains garages automobiles (ils peuvent aussi servir pour des batteries de voiture ou de camion).

L'utilisation du pèse-acide est très simple, procédez de la façon suivante :

1. Ouvrez les bouchons de la batterie,

2. Plongez le tube du pèse-acide dans l'électrolyte et aspirez autant de liquide que possible dans la pipette

3. Le niveau du liquide sur le flotteur gradué indique la concentration d'acide (par exemple si la surface se trouve sur la graduation 1180g/L, la densité de l’électrolyte est de 1180g/L) :

Lecture de la concentration d'acide grâce au niveau de l'electrolyte.

Comprendre la concentration en acide de l'électrolyte

Dans le cadre d'un fonctionnement normal de la batterie, deux facteurs expliquent la concentration en acide dans la batterie : l'état de charge et la température. Les variations de la densité de l'électrolyte en fonction de ces deux paramètres dépendent de la batterie, néanmoins le tableaux suivant donne des ordres de grandeurs :

Charge	Densité de l'électrolyte (g/L)
Charge	17°C	27°C	37°C	47°C
100%	1260	1255	1250	1245
75%	1220	1215	1210	1205
50%	1185	1180	1175	1170
25%	1160	1155	1150	1145

Il est intéressant de comparer les mesures obtenues avec le pèse-acide à celles données par un voltmètre ou un contrôleur de batterie. Si ces deux valeurs ne concordent pas, c'est qu'il y a un problème. Les explications peuvent être les suivantes :

Si la densité est plus forte qu'attendue (par exemple, le contrôleur de batterie indique que les batteries sont déchargées mais que la densité de l'électrolyte se trouve autour de 1250g/L), cela signifie sans doute qu'une partie de l'eau contenue dans l'électrolyte s'est évaporée, il faut contrôler les niveaux et les compléter avec de l'eau distillée si nécessaire.
Si la densité est plus faible qu'attendue (par exemple, le contrôleur de batterie indique que les batteries sont complétement chargée mais que la densité de l'électrolyte reste autour de 1200g/L), les explications peuvent être multiples. Il peut s'agir :

d'une stratification : l'acide est plus lourd et a tendance à se concentrer au fond des batteries. Vous pouvez effectuer une charge d'égalisation (c'est-à-dire une légère surcharge qui va faire bouillir, et donc mélanger, l'électrolyte) et recommencer la mesure.
d'un début de sulfatation : la réaction chimique de la batterie ne s'effectue plus entièrement. Ce phénomène n'est pas toujours réversible mais il peut parfois être résolu en effectuant une charge d'entretien. Il s'agit alors d'effectuer une recharge longue avec un courant de charge aussi faible que possible et une tension de charge plus élevée que la normale jusqu'à ce que la densité de l'électrolyte augmente jusqu'à une niveau normal (ce que vous vérifierez grâce au pèse-acide),
Enfin, il peut y avoir eu des fuites sur les batteries qui auront peu à peu perdu une partie de leur acide.

Aller plus loin :

Revenir à la page consacrée aux systèmes de batteries
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Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.

Tuesday, 24 May 2016

Faut il acheter des batteries au lithium

Quelques camping caristes adoptent la batterie lithium comme batterie de service ; c'est encore la batterie lithium qui alimente tous nos appareils nomades : téléphone, tablette, ordinateur... ainsi que les voitures électriques.
Alors pourquoi ? et quelles précautions prendre ?

Voir aussi mes articles :

plus loin avec l'électricité du camping car
Consommation électrique quotidienne d'un camping car
choisir et faire durer sa batterie cellule
TOUT sur les batteries cellules en parallèle

Les avantages de la batterie lithium

Attention au type de batterie lithium ; aujourd'hui c'est la technologie Lithium-Fer-Phosphate qui est la plus sûre, donc c'est uniquement de celle-ci dont je vais parler.

Contrairement aux autres technologies de batterie, la batterie lithium présente de nombreux avantages :

nombre de cycles charge/décharge élevé : 1500 à 2500 (voir aussi sur ce sujet mon article choisir et faire durer sa batterie cellule)
décharge profonde possible à 80 % sans impact sur le nombre de cycles
pas besoin de recharger à 100% entre 2 décharges pour garantir d'atteindre le nombre de cycles prévus par le constructeurs : c'est un VRAI progrès !
auto décharge faible de 5% par mois (pas mieux que les autres technos) : une batterie bien chargée peut tenir un an, mais il est conseillé de faire une décharge/recharge tous les 6 mois
la recharge peut être très rapide car la batterie lithium accepte un courant de charge très élevé : jusqu'à 50% de la capacité batterie ; ainsi une batterie de 100 Ah peut être rechargée en moyenne avec du 50A, alors que c'est 25A pour une batterie Gel ou l'Agm.
A énergie équivalente (Ah), elle pèse moitié moins lourd qu'une batterie traditionnelle, et elle prend moitié moins de place ; donc à la place de deux batteries traditionnelles de 100 Ah (Gel ou Agm), on peut en mettre une seule de 200Ah qui aura le même poids et le même volume qu'une seule batterie traditionnelle.
courbe de charge plus simple (2 états suffisent) que pour les autres technos (4 états sont nécessaires).

Si on fait un calcul simple pour un parc batterie de 200Ah (l'idéal pour la plupart des campings caristes) :

avec une batterie Agm ou Gel, comme il est conseillé de ne pas dépasser 50% de décharge, si la batterie est chargée à 100% on dispose de 100 Ah d'énergie utilisable
avec une batterie lithium, comme il est conseillé de ne pas dépasser 80% de décharge, la batterie chargée à 100% on dispose de 160 Ah d'énergie utilisable

Conclusion :
Si on est en camping sauvage et que l'on consomme 45 Ah/jour (consommation moyenne d'un camping cariste l'été), avec 200 Ah d'Agm ou de Gel on tient 2 jours, avec le Lithium on tient presque 4 jours ; sans compter une alimentation éventuelle par panneau solaire.

Vous pouvez aussi remplacer un parc Agm ou gel de 200 Ah par une batterie Lithium de 130 Ah, vous aurez le même service qu'avant, et vous aurez gagné pas loin de 40 kg de charge utile.

Si on modifie son installation pour une recharge rapide :
Alors, chaque fois qu'on roule 3 H, la batterie lithium est rechargée, alors que pour les autres technos c'est plutôt 6 H ; et encore !
Je vous rappelle aussi qu'il est impossible de charger une batterie à 100% avec un courant d'alternateur, seuls le 220V, le panneau solaire, ou un booster le permettent. Or la batterie lithium n'a pas besoin d'une recharge à 100% (contrairement aux autres technos).

Moralité :
L'été, avec 200 Ah de batterie lithium si on roule 3 heures tous les 4 jours on est autonome électriquement, si on a modifié son installation électrique pour une recharge rapide.

Les inconvénients de la batterie lithium

Elle ne supporte pas DU TOUT les surcharges électriques ; pour un camping car elle nécessite donc une centrale électrique intelligente (en Anglais BMS ou Battery Management Service) ; cette dernière gère tous les courants reçus quel que soit son origine : alternateur, 220V, solaire, autre générateur.
A ne pas confondre avec le BMS intégré dans la batterie qui a pour but d'éviter une explosion. Cette dénomination BMS porte à confusion, car on a 1 BMS intégré + 1 BMS externe (ce que j'appelle la centrale intelligente).

Autant dire que pratiquement aucun camping car du marché ne supporte nativement ce type de batterie pour le moment.
En plus du coût d'acquisition de la batterie, il faut donc y ajouter un coût d'installation non négligeable.

Si vous voulez passer au lithium et surtout bénéficier de la recharge rapide, il vous faut modifier légèrement votre installation électrique ; il faut à minima : changer le câble entre batterie et coupleur/séparateur par du 10 mm2 de section mini (à calculer selon la longueur), car il devra supporter un courant de charge jusqu'à 50A (voir plus selon votre alternateur qui devra délivrer au moins 150A)). Et il faudra aussi changer votre coupleur/séparateur pour supporter cette intensité. Je vous conseille le BMS 12/200 de chez Victron (on règle la valeur du courant de sortie par un simple fusible dont la valeur est celle du courant souhaité).

Il faudra aussi contrôler la charge avec un limiteur intelligent comme le VE.bus BMS de chez Victron.

Pour ceux qui ont un panneau solaire, les nouveaux régulateurs hauts de gamme (dont les Victron) ont un réglage spécifique ; sinon, régler le régulateur en tenant compte des paramètres suivants :

régler la tension de floating (maintien) à 13,5V
choisir un programme de charge ne dépassant pas 14,2V

Certains régulateurs MPPT de chez Victron sont pilotables par le VE.bus BMS qui agit comme un interrupteur, voir l'article en Anglais avec un schéma très clair.

Enfin en dessous de -30°C les performances de ce type de batterie diminuent fortement (comme pour les autres technos).
Par contre elle résiste mieux au dessus de +40°C.

Quelles solutions pour le lithium ?

Sur le marché on trouve 2 types de solutions pour charger la batterie lithium en dehors de ce que je viens d'écrire : les solutions intégrées (la centrale électrique est dans le boitier batterie), et les solutions non intégrées (la centrale électrique doit être ajoutée).

Les solutions intégrées
Elles sont les plus simples à mettre en oeuvre et non évolutives, donc à vous d'être clair sur vos besoins.
Un constructeur Français EZA vend justement des batteries lithium avec une centrale intelligente intégrée.

Les solutions non intégrées
Elles sont un peu plus longues à mettre en oeuvre car la centrale électrique (chargeur sans booster car inutile) est séparée.
Quelles sont les marques de batterie Lithium les plus connues pour le camping car ?
Green-vision, Dometic, Victron
Il vous faut en amont de la batterie une centrale électrique, souvent proposée par le vendeur de batterie ; la plus intelligente est la Redarc (maxi 40A) qui coûte environ 600 €. (Redarc est une société Australienne ; ses produits sont distribués en France Par Euroaccessoires).

Voir aussi la Société Victron dont je vous ai parlé précédemment ; j'aime bien ses produits car ils sont destinés à la marine, donc ils sont conçus pour fonctionner dans des conditions très difficiles (ambiance très humide, entre -20°C et +70°C).

Entre toutes ces solutions quel est le meilleur choix ?
c'est un calcul économique que vous devez faire.
Notez que pour les solutions non intégrées, la centrale intelligente vous ne le payez qu'une fois dans le temps. Quand vous devez changer de batterie, vous ne changez pas de centrale.
Pour vous donner une idée : 100Ah de solution intégrée c'est en gros 2500€, alors que c'est moitié prix pour la seule batterie non intégrée.

Si vous utilisez votre installation existante :
si vous avez 300W de panneaux solaires reliés directement à la batterie (attention au choix du régulateur ; prenez un MPPT VICTRON), ils produiront 30A en pointe qui s'ajouteront, si vous roulez, aux 20A délivrés par l'alternateur, ce qui fait 50A. Et à l'arrêt le solaire viendra en plus des 16A max délivrés par le 220V (dont une partie alimente le frigo) si vous êtes branchés, ce qui fait 46A.

Cela me fait penser que je dois faire un article sur le thème : charger sa batterie vite et bien. Pourquoi ? parce que les vendeurs vous disent : on remplace la batterie ancienne par une lithium, et tout va bien ; je suis très sceptique, mais surtout on recharge en roulant en 6 heures comme pour l'ancienne batterie !

Les batteries Lithium pour qui ?

Pour les gens aisés qui ne veulent pas se prendre la tête avec les problèmes d'énergie et aussi de technique, sachant que pour le prix d'une batterie au lithium qui durera 12 ans minimum, on peut acheter au moins 5 batteries AGM ordinaires qui dureront 4 à 6 ans chacune (si bien rechargées à 100% entre 2 cycles !). Pourquoi 4 à 6 ans ? parce que selon la série de production, la batterie dure + ou - longtemps.

Pour les voyageurs au long cours. Quand on entreprend un long voyage en passant par de nombreux pays, on peut vouloir disposer de plus d'énergie disponible, ou être complètement autonome en énergie électrique.
Pourquoi ? pour alimenter un climatiseur sans passer par du 220V, ou tout simplement parce qu'on ne fait que du camping sauvage.
Dans ce cas, à volume et poids égal, on remplace un parc de 200 Ah par du 400Ah lithium (ou un parc de 100 Ah par un 200 Ah selon sa consommation quotidienne).

Pour ceux qui ont peu de place mais veulent beaucoup d'énergie. Je pense en particulier aux possesseurs de fourgons.

Pour ceux qui sont prêts à acheter un générateur de courant.
Vous voulez acheter une pile EFOY au méthanol ou un générateur à gaz ? avec une batterie lithium et des panneaux solaires vous aurez le même résultat si vous roulez tous les 3 jours, pour un coût équivalent et sans aucun entretien.

Mon souhait : que les camping car hauts de gammes soient équipés en standard d'une batterie lithium (ou aient cette option).

Ce n'est pas le fait de remplacer de l'Agm par du Gel qui profite vraiment à l'utilisateur (l'écart est faible), c'est le remplacement de l'Agm et du Gel par du Lithium. Et à ces niveaux de tarif, le surcoût du lithium est faible.

Le futur

Le coût de ces batteries va continuer à baisser dans le temps du fait que la voiture électrique est l'objet d'une vraie bataille au niveau de la recherche. Mais la voiture électrique du futur fonctionnera avec des batteries de 48V et pas forcément avec du lithium ; voir cet article.

La société Canadienne HydroQuebec va installer près de Pau une usine de fabrication de batteries lithium-fer-phosphate ce qui va faire baisser le prix de ce type de batteries ; mais surtout ces nouvelles batteries sont annoncées pour 30.000 cycles et avec un volume encore plus petit !

La société Japonaise Power Japon met en vente sous licence sa batterie Ryden qui se recharge 20 fois plus vite que les autres, qui est plus légère et encore plus durable.

Il ne reste plus aux constructeurs de camping car qu'à travailler pour l'avenir c'est à dire de prévoir des camping car alimentés en 48V avec tous les avantages qui en découlent par rapport au 12V :

à puissance identique, section des câbles électriques divisée par 4 pour une même longueur ; ou bien à section égale courant transporté sur une longueur 4 fois plus grande.
intensité du courant dans une même longueur de câble 4 fois plus faible ; donc si on a besoin de 60A en 12V, c'est 15A en 48V !
On peut alors commencer à penser au sèche cheveux de maison en camping sauvage, et bien d'autres utilisations en 220V grâce à un convertisseur 48V/220V de 2000 W.

Voir aussi...

Autre point de vue

Batterie de la voiture électrique
Les batteries (article en Anglais)
Document de la société Victron sur les batteries lithium
Les batteries domestiques Tesla

Sunday, 31 January 2016

Tout sur les batteries cellules en parallèle

J'ai eu de nombreuses questions sur le sujet ; j'ai donc trouvé utile de les regrouper dans un nouvel article, avec bien sûr des compléments.
Pour tirer profit de cet article, vous pouvez lire mes articles suivants :
Comprendre les circuits électriques du camping car
plus loin avec l'électricité du camping car
Choisir et faire durer sa batterie cellule
Déterminer la section des fils électriques

Nous allons voir successivement :

Pourquoi plusieurs batteries cellules ?
Les circuits qui alimentent
Les circuits qui consomment

Pourquoi plusieurs batteries cellules ?

La batterie cellule livrée avec un camping car neuf a une capacité autour de 100 Ah ; elle est suffisante pour une autonomie électrique d'un jour si vous avez la télévision en dehors de l'hiver, après il faut la recharger sur du 220V.
RAPPEL : sur une batterie AGM ou GEL de x AH, vous ne pouvez prélever que x/2 si vous voulez qu'elle dure (exemple : batterie de 100Ah, ne pas utiliser plus de 50Ah, puis faire une recharge complète à 100%).

Si on veut une autonomie plus grande pour du camping sauvage prolongé par exemple, il vous faut 2 batteries de 100 Ah (ou une de 150 Ah si vous n'avez pas de place ou que vous n'êtes pas energivore), voir plus selon votre consommation électrique. Et il faut en plus, idéalement, produire de l'électricité (panneaux solaires, générateurs...).

Si vous souhaitez un bon réfrigérateur qui fasse du froid en pleine chaleur, seul le frigo à compression 12V donne satisfaction ; il consomme 65 Ah par jour en 130 litres.
Si vous avez un chauffage à gas oil qui a besoin de beaucoup d'énergie au démarrage, mettez 2 batteries.
Enfin si vous avez d'autres grands consommateurs de courant comme un humidificateur, vous devez agrandir votre parc.

Comment bien brancher ses batteries en parallèle ?

La capacité d'une batterie est exprimée en Ampères heures (Ah).
Si on branche 2 batteries de 12V et 100 Ah en série, on obtiendra une batterie de 24V et 100 Ah.
Si on les branche en parallèle, on obtiendra une batterie de 12V et 200 Ah.
J'ai bien dit : "on obtiendra une batterie", car le parc de batterie installé est vu par le reste de l'installation électrique comme une batterie UNIQUE avec une borne + et une borne -

Les batteries doivent être achetées en même temps, être de même contenance, de même technologie et de même marque.

Encore faut-il brancher correctement les batteries en parallèle pour qu'elles ne se chargent pas donc ne s'usent pas, à des vitesses différentes. Pour cela utiliser du câble électrique multi-brins de section 16 mm2 à minima (si elle sont contigües, sinon plus).

Le bon schéma est celui ci-après tiré du site la plaisance pratique qui approfondit le sujet :

Les circuits qui alimentent

Les camping car modernes ont une centrale électrique qui contrôle la charge de la batterie et son utilisation. C'est big brother !
Cette centrale est pour nous une boite noire qui fait on ne sait trop quoi, car il n'y a aucune information sur le sujet dans les brochures constructeur :

recharge t-elle les batteries de manière intelligente en respectant la courbe de charge liée à chaque technologie de batterie ? ah ! que j'aimerais !
Si oui, pour une capacité de batterie maximale de combien d'Ah ?

La centrale électrique reçoit les courants suivants :

Quand on roule, l'alternateur produit du courant qui est limité par le coupleur/séparateur ; lisez sur le vôtre la valeur en Ah maximum gérée (c'est sans doute ce que gère la centrale au maximum) ; pour le mien c'est 130 Ah.
A l'arrêt, le courant transformé fourni par le 220V.

La question qui se pose est donc : est-ce que les circuits existants vont fonctionner avec une batterie plus grosse ?

La réponse est OUI... mais.
Les circuits du camping car étant conçus pour des batteries de 110 Ah (dans mon cas), la section des fils va être calculée en conséquence, et le courant de charge maximum sera calculé en conséquence : autour de 20A pour les campings cars récents.

Il en résulte qu'un parc de batterie qui pourrait être chargé avec un courant au moins égal à 1/4 de sa contenance (50A pour 200 Ah, 75A pour 300 Ah...), va être chargé avec du 20A, pas plus ; la charge sera donc plus lente et la batterie risque de ne pas souvent être chargée à fond ce qui nuira à son vieillissement.

C'est la raison pour laquelle, si vous suivez mes conseils vous installerez 300W de panneaux solaires ; il ne faut surtout pas passer par la centrale électrique qui va raboter le courant produit à 20A ; il faut les relier directement à la batterie.

Comment charger une batterie à fond ?

La tension maximum fournie par une pile à combustible, plafonne à 13,8 V. Cette valeur est insuffisante pour bien recharger à fond une batterie selon une courbe de charge idéale.
Pour cela il faut entre 13,6 et 15V selon l'étape de la charge.

Les seuls moyens pour avoir une charge à 100% sont :

le 220V (produit par un groupe électrogène embarqué à gaz ou au gasoil, un groupe électrogène portable inverter ; à défaut le camping est ton ami ! -)
le panneau solaire (voir mon article : une installation solaire optimale) à relier à la batterie sans passer par la centrale
un chargeur avec booster qui permet d'élever la tension

La solution Redarc est pour moi une excellente solution, mais à 600 € !
Elle remplace la centrale électrique pour toutes les fonctions d'alimentation de la batterie dont le rôle se réduit à gérer les circuits qui consomment du courant.
Une alternative est la solution Mastervolt ou Victron.

Quels dysfonctionnements observe t-on dans le camping car ?

En dehors de la vitesse de charge insuffisante pour laquelle il faut être attentif et qui n'altère en rien les circuits électriques, vous serez probablement comme moi, surpris de constater que votre centrale ignore votre nouvelle batterie.
Sur mon Hymer de 2005, on peut paramétrer la valeur en Ah de la batterie ; je me dis : super !
Après réglage, il affiche toujours 110 Ah ; donc le % de charge est faux ; ce qui est bon c'est la tension mesurée aux bornes de la batterie (12,2V indique une batterie déchargée à 50%, 13,8V une batterie chargée à 100%).

Cette indication est suffisante car une batterie ne doit pas être déchargée à plus de 50% pour une batterie AGM ou Gel si on veut atteindre le nombre de cycles annoncés par le constructeur ; par ailleurs, elle doit être rechargée à 100% entre 2 cycles de décharge.
RAPPEL : si on décharge la batterie de 80%, et cela ne pose pas de problèmes, le nombre de cycles est réduit de manière importante ; donc la batterie rend l'âme plus vite.

Les circuits qui consomment

Si vous n'ajoutez aucun gros consommateur de courant, vous n'aurez aucun problème de ce côté.
Par contre, tout gros consommateur ajouté doit être relié directement à la batterie (en n'oubliant pas un fusible rapide).
Pourquoi ? parce que le diamètre d'un fil électrique dépend de l'ampérage qui le traverse et de la longueur du fil entre l'appareil et la batterie.
Or l'installation faite en usine n'a pas de pré-câblage pour de gros consommateurs.

Voir aussi

Comment produire son électricité
plus loin avec l'électricité du camping car
La consommation électrique quotidienne d'un camping car
Faut-il acheter des panneaux solaires ?
Le contrôleur de batterie
L'énergie à bord du site Voilelec
Etude approfondie sur les batteries
Résumé sur les batteries
L'entretien d'une batterie
L'alternateur en détail

Mon souhait : les constructeurs doivent livrer des centrales électriques qui puissent gérer finement tous types de batteries, dont les lithium ; ils doivent donc pouvoir recharger la batterie avec un courant de 50A en cas de besoin et non avec 10A, maximum 20A comme actuellement.

Wednesday, 30 December 2015

Problèmes et usure des batteries au plomb

Cinq grands types de problèmes peuvent se poser sur une batterie au plomb conduisant à une diminution progressive des performances voire à la destruction de la batterie :

Stratification

La stratification ne concerne que les batteries à électrolyte liquide, les batteries AGM et gel ne sont pas touchées par ce phénomène.
Le liquide contenu par une batterie (ou électrolyte) est composé principalement d’eau et d’acide sulfurique. Si l'électrolyte n'est pas régulièrement mélangé, l'acide sulfurique, qui est plus lourd que l’eau, va s’accumuler dans la partie basse du bac batterie.

Sulfatation

La réaction chimique qui a lieu lors de la décharge de la batterie conduit à la formation de cristaux de sulfate de plomb sur les plaques positive et négative. Ces cristaux disparaissent lorsque la batterie est rechargée.

Mais si la batterie est laissée trop longtemps sans être rechargée, les cristaux de sulfate de plomb vont grossir et durcir et ne pourront plus disparaitre lors de la recharge. Rapidement ces cristaux vont former une couche imperméable entre les électrodes et l’électrolyte et la réaction ne pourra plus avoir lieu. La batterie sera alors définitivement hors d’usage. C'est pour éviter la sulfatation qu'il ne faut jamais laisser une batterie déchargée.

Perte de masse

L’usage intensif des batteries use la matière des plaques. Celle-ci se détache peu à peu et tombe au fond du bac : la capacité de la batterie baisse. Ce phénomène est inévitable.

Corrosion

La plaque positive de la batterie peut être attaquée par l’acide contenu dans l’électrolyte. Ce phénomène fait augmenter la résistance interne de la batterie et conduit finalement à la dissolution de la plaque positive.

La corrosion est plus rapide lorsque la batterie se trouve dans un environnement chaud.

Gazage et perte d’eau

Lorsque la batterie est surchargée, l'eau contenue dans l'électrolyte se décompose en oxygène et en hydrogène, formant ainsi des bulles de gaz comme si le liquide entrait en ébullition. Ce phénomène n'est pas anormal s'il reste contrôlé.
Dans le cas d'une batterie ouverte, les gaz formés vont s'échapper. Pour une batterie étanche, il vont être recombinés pour reformer de l'eau mais une petite partie peu également être être perdue soit parce que l'étanchéité n'est pas parfaite soit parce que la pression augmente trop ce qui conduit à l'ouverture de la valve de sécurité de la batterie.
Dans les deux cas, une partie de l'eau contenue dans la batterie est perdue. Sur une batterie ouverte, il est possible de compenser cette perte, cela fait même partie de l'entretien normal, mais sur une batterie étanche le phénomène est irréversible.

Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.

Wednesday, 28 October 2015

Aperçu des différents types de batteries au plomb

Le choix des bonnes batteries est essentiels à la réussite du projet.

Les batteries au plomb sont les plus répandues pour le stockage de grande quantité d'énergie. Mais au moment de choisir votre batterie vous trouverez une multitude d’appellation : gel, AGM, VLRA, sèche, ouverte, étanche... Cet article vous aidera à comprendre ces différents types de batteries et à choisir la mieux adaptée à votre projet.

Voir cet article pour un rappel sur les caractéristiques des batteries (nombre de cycles, profondeur de décharge...).

Continuer la lecture »

Wednesday, 30 September 2015

Learn Solar power system batteries

Useful Solar power system batteries

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Thursday, 3 September 2015

Calculer le nombre de batteries pour une installation solaire photovoltaïque

Une installation solaire photovoltaïque comprend généralement des batteries afin de rendre l'électricité disponible la nuit ou lorsque le soleil est voilé. Nous allons maintenant voir comment calculer les nombre de batteries nécessaires dans une installation.

Avant de commencer, vous devez :

Avoir calculé l'énergie que va consommer chaque jour votre installation,
Connaitre au moins la tension (en général 12V) et la capacité (souvent 50, 100 ou 200Ah) des batteries que vous allez utiliser. Vous pouvez aussi faire le calcul avec plusieurs types de batteries puis choisir la solution la plus économique.

Exemple :
Pour illustrer cette méthode nous reprendrons l'exemple déjà utilisé pour le calcul des besoins en énergie. Nous avions trouvé un besoin de 4kWh/jour.
Par ailleurs nous avons choisi d'utiliser des batteries 12V de capacité 200Ah.

Déterminer l'autonomie souhaitée
La capacité de stockage dont vous aurez besoin dépend essentiellement de 2 paramètres : l'énergie consommée par jour et l'autonomie de votre système, c'est-à-dire le nombre de jours qu'il devra pouvoir supporter sans soleil.

L'autonomie varie en général entre 3 et 15 jours. Le chiffre retenu dépend de deux facteurs :

Les conditions météorologiques de la région où vous vous trouvez : existe-t-il des périodes de mauvais temps prolongé ? Si oui, combien de jours peuvent-elles durer ?
La fiabilité que vous souhaitez pour votre système : Acceptez-vous que l'alimentation puisse être coupée ? Si oui après combien de jours sans soleil ?

La quantité d'énergie consommée par votre installation pendant cette période est :

Besoin quotidien x autonomie

Exemple :
Notre installation se trouve en région équatoriale, pendant la saison des pluies, il arrive que le temps soit couvert 3-4 jours à la suite. Des périodes de mauvais temps plus longue existent mais sont rares. Comme il s'agit d'alimenter une maison, l'alimentation peut être coupée de temps en temps : le confort sera dégradé mais cela ne pose pas de problème de sécurité. On choisit donc une autonomie faible : 3 jours. On arrive à :
4kWh x 3jours = 12kWh

Si le bâtiment à alimenter était, par exemple, un dispensaire ou une entreprise. Il aurait fallu choisir une autonomie plus élevée pour assurer la continuité de l'activité : entre 5 et 7 jours.

Ajouter les pertes
L'électricité qui sort des batteries n'arrive pas entièrement à vos appareils électriques : une partie est perdue dans les fils et lors de la conversion continu-alternatif par l'onduleur. La quantité d'énergie que devront restituer vos batteries est donc en fait :

Energie consommée / (rendement de l'onduleur x (1 - pertes en ligne))

Si vous n'utilisez pas d'onduleur (c'est-à-dire si votre installation est en courant continu), la quantité d'énergie que devront restituer vos batteries est :

Énergie consommée / (1 - pertes en ligne)

Si vous ne connaissez pas les valeurs des pertes, vous pouvez utiliser ces valeurs moyennes :

rendement de l'onduleur = 0.9

(1 - pertes en ligne) = 0.97

Exemple :
Notre installation doit alimenter des appareils fonctionnant en courant alternatif, elle utilise donc un onduleur. La quantité d'énergie à restituer est :
4 / (0.9 x 0.97) = 4.58kWh

Tenir compte de la profondeur maximale de décharge des batteries
Pour que vos batteries aient une meilleure durée de vie, vous ne devez pas les décharger complétement : Il faut fixer une profondeur maximale de décharge. En générale cette profondeur varie de 30 à 80%. Une bonne valeur intermédiaire est 50%, c'est-à-dire que vous n'utiliserez en fait que la moitié de la capacité de vos batteries.
Pour en savoir plus à ce sujet voir : Optimiser la durée de vie des batteries

La capacité de vos batteries devra donc être :

Énergie à restituer / profondeur max de décharge

Exemple :
Pour notre installation on prend une profondeur maximale de décharge de 50%, la capacité des batteries doit donc être :
4.58kWh / 0.5 = 9.16kWh

En déduire le nombre de batteries
Pour passer d'un chiffre en kWh à un nombre de batteries, il faut multiplier par 1000 (pour convertir les kWh en Wh) diviser par la tension aux bornes de batteries (pour convertir les Wh en Ah) puis par la capacité des batteries (en Ah) et arrondir au chiffre supérieur.

Exemple :
On utilise des batteries dont la tension est 12V et la capacité 200Ah :
9.16kWh x 1000 = 9160Wh
9160 / 12 = 763Ah
763Ah / 200Ah = 3.81
Il nous faut donc 4 batteries

Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.