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Batteries à décharge lente - Caractéristiques
- Critères de choix
Avant de commencer...
- Après
avoir lu pas mal de blogs et de sites internet et après avoir visionné
des quantités de vidéos "Youtube" qui traitent le problème des batteries
"Camping-car", vidéos d'amateurs ou de professionnels...
- Après mettre rendu compte qu'il existait pas mal
de confusions sur les unités utilisées entre capacité, tension,
puissance et courant, même de la part de soi-disant professionnels, de vendeurs,
ou d'amateurs soit-disant avertis.
- Etc...
J'ai décidé
de faire une page Internet pour synthétiser ce problème de choix et d'apporter
une réponse la plus objective possible sur le choix d'une batterie à
décharge lente pour camping-car.
Beaucoup trop d'erreurs, d'incompréhension,
d'approximations, de la part de professionnels sont commises et peuvent nous
induire en erreur.
Il ne faut pas oublier que les
vendeurs spécialisés ont pour principal objectif la vente leurs
marchandises. Ce sont des commerciaux avant tout et sont rarement des
techniciens spécialisés.
J'ai même visionné des "tests" de personnes qui essaient de faire fonctionner
un radiateur électrique de 2000 Watts avec une batterie Acide / Plomb de
démarrage de 65 Ah en utilisant un convertisseur 12V DC --> 230V AC. Il se
rendent compte qu'au bout de quelques minutes à peine le convertisseur coupe et
que la batterie est HS. Une moindre formation ou information en électricité
éviterai la mise en ligne de ce type de vidéos totalement inutiles et aberrantes
!
Certains autres font des "tests" totalement
inutiles afin de vérifier on se sait quoi avec aucune démarche scientifique et
rationnelle.
D'autres font d'autres séries de "tests" pour démarrer, scie sauteuse,
pompe, perceuse, meuleuse "à vide" à l'aide d'un convertisseur. Mais à quoi
cela peut-il bien servir, il faut que les appareils connectés soient en charge
! Souvent ils sont incapables de comprendre d'analyser et
de justifier leurs pseudo-résultats. C'est grave... Mais chacun est
libre de faire ce qu'il veut et de choisir la solution qui lui parait la mieux
adaptée.
Etant donné que ce n'est
vraiment pas très simple et beaucoup plus
complexe que cela ne parait dans le choix d'un type de batteries à
décharge lente et de leurs capacités, j'ai également essayé de rendre le problème
le plus abordable possible pour la plupart et assez détaillé et peut
être un peu trop "détaillé" pour certains en essayant de rester le
plus objectif possible dans le choix d'une batterie à décharge
lente.
Quelques conseils si vous envisagez de changer votre(s) batterie(s) à décharge lente :
1- Le premier des conseils est de consulter les sites des constructeurs ou fabricants de batteries, surtout si vous optez pour des batteries de type Lithium Fer Phosphate (LiFePo4). Attention avec l'utilisation de batteries Lithium qui peut s'avérer dangereuse avec des risques d'incendies dans le cas ou le(s) matériel(s) de charge n'est (ne sont) pas adapté(s).
Un bricolage
éléctrique dangereux
Batteries Lithium retirées du marché
Les
renseignements donnés par les fabricants sont à prévilégier en fonction de vos
besoins. Vous trouverez souvent sous forme de tableaux, les durées de vie en
fonction des cycles de décharge, les conseils de charges et de décharge, le
choix des composants annexes à adopter pour assurer des recharges sans aucun
risque de détérioration prématurée de votre batterie; chargeurs spécifiques,
alternateur, panneau(x) solaire(s), etc...
Vous pourrez trouver également des
calculs pour évaluer la capacité de votre(s) batterie(s) à privilégier en
Ah en fonction de vos besoins d'énergie et de consommation
journalière.
2- Le second des conseils est de ne pas se fier aux soits
disants 'bricolous' du dimanche (comme sur le site
"campingcar-bricoloisirs.net") que vous allez trouver sur les forums et sites
spécialisés bricolages 'camping-car'. Attention aux informations totalement erronées distribuées par
des personnes totalement inconscientes des conseils dangeureux et infondés sur de tels sites
et forums.
Des
quantités d'erreurs, de fausses informations sont données par des personnes qui
possèdent peu ou pas de formation électrique ou de connaissances sur
l'utilisation et fonctionnement des batteries cellules. On trouve des
commentaires de personnes qui font des essais de décharge profonde sur des
batteries Lithium, des essais et test ou de démarrage d'appareils électriques
avec du matériel peu ou pas
adaptés, de personnes qui fabriquent leur propres batteries sans grande
connaissance électrique. Il faut savoir que quels que soient les différents types
de batteries les durées de vies ou nombres de cycles possibles sont
en fonction du pourcentage de décharge que l'on applique à celles-ci. Quant on
peut lire que certaines personnes font des test annuels de décharge profonde
de leur batterie Lithium, c'est du grand n'importe
quoi. Dans ce cas une usure prématurée de la batterie est
réalisée et cette usure est souvent irréversible. En utilisation 'normale' l'usure des batteries existe,
il ne faut pas provoquer d'usures supplémentaires en suivant les conseils d'utilisateurs
peux avertis sur les connaissances électriques. La durée de vie peut être
facilement divisée par 2 en suivant de très mauvais conseils. En général la durée
de vie moyenne d'une batterie Lithium LiFePo4, donnée par la majorité
des constructeurs, est de 15 anneés environ dans le cas d'une
utilisation normale sans dépasser des décharges à plus de 50%.
Lorsque l'on dépasse fréquemment ce pourcentage de décharge la durée de vie peut être
divisée par 2.
De même certains vont vous assurer que l'utilisation de matériel
adapté pour assurer des recharges sécurisées ne sont pas indispensables
!!!
3- De la même façon on trouve des vidéos sur Internet
qui vous présentent des 'tests', des 'essais' sur des matériels électriques en
230V AC, des fabrications personnelles parfois dangereuses. Je vous conseille de
prendre toutes ces informations au second degré et de rester très objectif.
Dans la plupart des cas ces tests et essais ne devraient pas exister car il sont remplis de fausses informations et réalisés
par des personnes qui n'ont aucune connaissance en
éléctricité.
Il faut toujours être très
objectif sur ces renseignements donnés qui peuvent vous induire en erreur sur
les choix de batteries à privilégier en fonction de votre
utilisation. Votre batterie peut subir des dommages irreversibles, diminuer sa durée
de vie et au pire prendre feu, exploser et incendier votre
véhicule.
4- Attention aux vidéos ou sites de professionnels
vendeurs de matériels ou d'accessoires pour les camping-car.
Avant tout ces
professionnels sont des commerciaux et vendeurs. Renseignez vous sur plusieurs médias, sites
de fabricants avant d'opter pour un matériel présenté par les
vendeurs. Ce sont plutôt des vendeurs que des techniciens spécialisés en
éléctricité, leurs premiers objectifs est de vendre, ce qui est
normal.
Mise à part la chaîne Youtube et le site https://passion-camping-car.fr/ qui maitrisent
visiblement le sujet, les autres chaînes "Youtube" que j'ai pu visionner et
sites Internet que j'ai pu lire comportent pas mal de confusions,
d'erreurs, même sur les sites de vendeurs professionnels ou amateurs avertis
tels que "Instant camping-car" ou autres chaînes accoutumées à
raconter systématiquement un peu n'importe quoi et sans aucune
connaissances approfondies de l'électricité. Ces vendeurs sont avant tout des
commerciaux avant d'être des techniciens spécialisés en électricité et/ou
électronique.
"Il ne faut pas oublier que les vendeurs
spécialisés ont pour principal objectif la vente leurs marchandises.",
comme dit précédemment.
Après une formation BAC+6, J'ai enseigné pendant plus de 40
ans les principes de l'électricité, de la mécanique, de l'automatisme et
informatique et programmation industrielle, de la fabrication mécanique, de
l'informatique spécialisée, de la programmation informatique, etc..., et je ne
me suis jamais profondément plongé en détail sur le principe de fonctionnement
et des différents types de batteries à décharge lente. "La formation est un
perpétuel recommencement."
Je n'ai aucune prétention
particulière, et je peux également raconter pas mal de bêtises.
Après 5 années de
bons et loyaux services, j'ai dû remplacer ma batterie cellule Plomb/Acide
ouverte qui a rendu l'âme.
Lorsque je me suis penché sur
le problème du remplacement, j'ai consulté par reflexe "Internet", je me suis
même déplacé chez un vendeur de matériel de camping-car et accessoires.
Je me suis alors rendu compte que finalement je n'ai rien
appris mis à part une grande confusion dans les unités électriques et beaucoup
d'erreurs sur les principes de base de l'électricité en général.
Sur les
forums de bricolage camping-car et rubriques batteries je me suis rendu compte
que l'on trouvait tout et son contraire. Il y a peu de commentaires et
d'avis réalisés par de professionnels.
Beaucoup de bricoleurs peu formés en
électricité racontent beaucoup d'inepties en
étant très sûr d'eux-meme et sans se remettre en question.
D'où la suite...
SOMMAIRE
Différents types de batteries à décharge lente en détail
Conclusion - Et maintenant que choisir ?
Remarques importantes :
Principe de fonctionnement d'une
batterie 12 Volts :
Le principe de
fonctionnement d'une batterie à décharge lente est identique à une batterie
classique dite de démarrage pour les batteries dites au plomb/acide.
La grande différence est l'épaisseur des plaques de plomb
qui la constitue intérieurement. Les plaques sont plus épaisses dans une
batterie à décharge lente et donc plus onéreuses.
La
batterie est un accumulateur d'énergie électrique capable de restituer cette
énergie pour alimenter différents appareils connectés. (Idem pile électrique)
Les batteries Plomb Acide, Calcium, AGM, Gel sont toutes
basées sur le même principe et nécessitent des plaques de plomb et un acide pour
assurer cette conservation d'accumulation et de restitution d'énergie
électrique. Mises à part les batteries Lithium qui n'utilisent pas d'acide
sulfurique, le système de stockage de l'acide est différent en fonction des
différents types de batteries. (CALCIUM-AGM-GEL). Les % d'électrolyte Acide et
eau sont également différents.
Deux matériaux différents, les plaques négatives et
positives, sont immergés dans un bain d'électrolyte, solution à base d'eau et
d'acide sulfurique, et déclenchent une réaction chimique qui génère une tension.
Suivant le type cette électrolyte peut être stockée de différentes façons. (Gel
de silice pour les batteries type GEL.)
Dans une
batterie plomb-acide standard, la tension est d'environ 2,1 volts par élément,
soit de 12,6 volts lorsqu'elle comprend six éléments.
La batterie fournit de l'électricité dès qu'un circuit est
créé entre ses bornes positive et négative.
Electrode (borne +) dite
cathode qui a tendance à vouloir prendre/attirer des électrons (les grains
d'électricité qui servent aussi de coquille aux atomes, les grains de la matière
qui forment tout), elle les attire naturellement car elle en maque un peu pour
être stable. Car chaque atome a un noyau positif (+) et des électrons qui
tournent autour négatifs (-).
Quand le positif et le
négatif ne sont pas égaux, il y a un déséquilibre qui va être soit négatif soit
positif, d'où le fait que certains matériaux attirent les électrons et d'autres
les rejettent.
Sur la batterie d'une voiture, la
cathode sera une "barre" de dioxyde de plomb c'est à dire du plomb couplé à du
dioxygène : deux atomes d'oxygène ensembles).
Suivant le
type de batterie Calcium, AGM, Gel cette cathode peut être réalisée avec
différent matériaux et l'électrolyse assurée par d'autres systèmes.
Electrode (borne -) dite anode qui a tendance à donner des électrons. Il s'agit simplement de plomb.
Les différences entre les différents types de batteries
vont être ;
Le coût, la durée de vie (nombre
de cycles de recharge), le taux de décharge, la vitesse de recharge, les
capacités de stockage en Ah, etc...
Pourquoi ne pas utiliser une batterie de démarrage
?
La raison est très simple à comprendre.
La fonction principale d'une batterie de démarrage est de donner le maximum
de puissance et de courant pour provoquer le démarrage d'un moteur à l'aide d'un
démarreur (Moteur électrique 12V DC). Ces batteries sont prévues pour
fonctionner jusqu'à 20% de décharge seulement et de fournir 80% de la puissance
entre 0% et 20% de décharge. Au-delà des 20% de décharge la batterie sera
endommagée et risque, au pire lors d'une décharge plus profonde, de ne plus
pouvoir être rechargée. La technologie de ce type de batterie est en général
moins complexe, les plaques de plomb sont moins épaisses d'où un coût moindre à
capacités identiques.
Quelques unités :
La tension des batteries est notée en Volts (V) (Symbole U
pour les calculs en électricité).
Sur nos camping-car
les batteries fonctionnent en 12 Volts Courant Continu (CC ou DC Digital Current
en anglais)
La tension (de base) 12V pour les batteries,
est en réalité 12,6 V (soit 2,1 V par élément). A savoir que celles-ci acceptent
une charge supérieure en tension jusqu'à 14 Volts ou plus. Une surtension n'est
pas grave car tous les appareils connectés en 12V sont équipés de régulateurs de
tension 12V, comme les TV et démodulateurs par exemple.
Déchargée, la batterie ne doit pas descendre sous 10,5/10,8
V sous peine d'usure prématurée.
La capacité de stockage d'une batterie s'exprime en
Ampères par Heure notée (Ah). (Symbole C ou Q en électricité).
C'est la quantité d'énergie disponible nominale.
Si on assimile l'intensité (ampères) à un débit instantané,
la capacité de la batterie est le produit de l'intensité instantanée par le
temps.
C= I x t avec t représentant le temps en
heure.
Exemple : Pour une batterie de 60 Ah, on aura un
courant de 3 Ampères pendant 20 heures "théorique". Réellement cela s'avère plus
complexe.
Autre exemple : La batterie a une capacité de
10Ah. Cela veut dire qu'elle peut débiter 10 ampères pendant une heure, ou 5
ampères pendant 2heures, ou encore 1 ampère pendant 10 heures.
Le courant ou intensité en ampère est noté A (Symbole I
pour les calculs en électricité)
(Ne pas confondre avec
la capacité C ou Q).
Le courant ou intensité est
l'énergie disponible consommée instantanément par un appareil connecté à la
batterie.
C'est la consommation d'un élément électrique
connecté à la batterie.
Attention calculs uniquement valables pour le Courant Continu
La puissance en courant continu s'exprime en Watts notée
(Symbole P). C'est la puissance consommée par un appareil électrique
connecté.
Le calcul de la puissance P = U x I.
P en Watts = Le produit de la tension (V ou U en DC) par le
courant consommé (A ou I)
Pour connaitre la quantité de
courant consommé par un appareil électrique 12V connecté il suffit d'utiliser la
relation suivante I=P/U.
Les valeurs de vie de la
batterie :
SoC - State of charge : C'est la charge
réelle de la batterie, totale, y compris le potentiel inactif (environ 20%) sous
le seuil duquel la batterie est dite «morte».
SoH -
State of Health : C'est la capacité de charge totale de la batterie, prenant en
compte l'usure des alliages des plaques, résistance interne.
SoF - State of function : Synthèse des deux précédentes
valeurs, c'est l'énergie utilisable disponible dans la batterie en fonction de
son altération (SoH) et de l'énergie totale de charge (SoC). C'est cette valeur
qui définit si la batterie est apte à démarrer le moteur dans un système « Stop
and start », grâce à l'analyse du BMS (batterie management system).
Autres indicateurs rarement
indiqués :
Tension nominale : 12 volts
Capacité C20 : 90 Ah (à 20 heures de décharge à 25 °C)
Capacité C100 : 104 Ah (à 100 heures de décharge à 25
°C)
Résistance au cycle : 80% de décharge 500 cycles,
50% décharge 750 cycles, 30% en 1800 cycles.
Courant de
charge maximale : 18 Ampères pour les batteries Plomb / xxx - Jusqu'à 50 Ampères
pour les batteries Lithium
CCA 420A 5 sec.
Température d'utilisation, température de charge : Par
exemple les batteries Lithium n'acceptent la charge qu'au-dessus de 5°C.
Les températures de fonctionnement pour tous les types de
batteries sont situées en général entre 20°C et 30°C soit 25°C en moyenne.
C'est à cette température moyenne qu'elles ont le meilleur
rendement en charge et en décharge.
C'est aussi pour
cette raison que les batteries sont à l'intérieur de la cellule du camping-car.
Il faut donc éviter de les entreposer dans une soute non chauffée.
Des températures inférieures à 20°C et supérieures à 30°C
nuisent au rendement en charge et décharge, jusqu'à provoquer une usure
prématurée et un arrêt total de la charge si les températures sont trop basses
ou trop hautes.
Suivant les différentes technologies et
marques de constructeurs ces températures de charge et décharge (Utilisation)
peuvent varier.
Les températures données dans les
caractéristiques détaillées des différents types de batteries sont des valeurs
moyennes trouvées en fonction des constructeurs.
Les différents types de batterie :
Batteries Plomb / Acide
classiques dites "ouvertes"
C'est le type de
batterie qui équipe la majorité des camping-cars.
Elles
nécessitent un entretien régulier pour surveiller le niveau de l'électrolyse eau
+ acide sulfurique.
Leur gros avantage est leur rapport
qualité / prix.
Il existe également des batteries Plomb
/ Acide classiques dites "fermées" donc sans entretien.
Batteries Calcium / AGM / GEL. Batteries dites "fermées" sans entretien - (Voir plus bas dans la page pour les batteries Lithium).
1. La technologie VRLA
VRLA est l'abréviation de Valve Regulated Lead Acid, ce qui
signifie que la batterie est étanche. Du gaz s'échappera par des soupapes de
sécurité uniquement en cas de surcharge ou de défaillance d'éléments.
Les batteries VRLA sont sans entretien à vie.
2. Les batteries AGM étanches
(VRLA)
AGM est l'abréviation de Absorbent Glass Mat.
Dans ces batteries, l'électrolyte est absorbé par capillarité dans une natte en
fibre de verre placée entre les plaques. Les batteries AGM sont plus aptes à
fournir des courants élevés pendant de courtes durées que les batteries Gel.
3. Les batteries Gel étanches
(VRLA)
Dans ce type de batterie, l'électrolyte est
immobilisé sous forme de gel. Les batteries Gel ont en général une durée de vie
plus longue et une meilleure capacité de cyclage que les batteries AGM.
4. Faible autodécharge
Grâce à l'utilisation de grilles au plomb-calcium et de
matériaux de grande pureté, les batteries VRLA Victron peuvent être stockées
longtemps sans nécessiter de recharge. Le taux d'autodécharge est inférieur à 2%
par mois à 20ºC. L'autodécharge double pour chaque 10ºC d'augmentation de
température. En ambiance fraîche, les batteries VRLA de Victron peuvent donc
être stockées jusqu'à un an sans recharge.
5. Récupération exceptionnelle de décharge profonde
Les batteries Victron VRLA ont une capacité de récupération
exceptionnelle même après une décharge profonde ou prolongée.
Il faut toutefois souligner que les décharges profondes ou
prolongées fréquentes ont une influence néfaste sur la durée de vie de toute
batterie au plomb/acide, et que les batteries Victron n'y font pas exception.
6. Caractéristiques de décharge des
batteries
Les capacités nominales des batteries
Victron AGM et Gel 'deep cycle' sont données pour une décharge en 20 heures,
soit pour un courant de décharge de 0,05C.
La capacité
nominale des batteries à plaques tubulaires GEL 'long life' est donnée pour une
décharge en 10 heures.
La capacité effective diminue
pour des décharges plus rapides à intensités élevées.
La réduction de capacité sera encore plus rapide avec des
consommateurs à puissance constante comme par exemple les convertisseurs
La vitesse de décharge
Exprimée en C10, C20 ou C100, elle indique la
capacité d'une batterie en fonction de sa vitesse de décharge. Qu'est-ce
que cela signifie ?
C100 = 104 Ah, signifie que notre batterie peut fournir
1,4 A pendant 100h (104/100).
C20 = 90 Ah, signifie que
notre batterie peut fournir 4,5 A pendant 20h (90/20).
Cette indication est primordiale pour choisir une
batterie qui sera utilisée pour les servitudes.
Mais
hélas, tous les fabricants ne proposent pas les mêmes données rendant beaucoup
plus difficile la comparaison entre plusieurs marques.
Le nombre de cycles
Pour une batterie, un cycle représente une décharge suivie
d'une charge.
Mais attention, le nombre de cycles d'une
batterie est fonction de la profondeur de la décharge subie.
Dans le
cas d'une batterie Gel en exemple :
On voit ici l'immense incidence des décharges profondes
sur la durée de vie d'une batterie.
La batterie, qui
est une batterie Gel, supportera seulement 500 cycles à 80% de décharge.
Ces différences de nombres de cycles en fonction des % de
décharge est valable pour tous les types de batteries.
Pour augmenter la durée de vie d'une batterie à décharge lente, il faut éviter d'avoir des profondeurs de décharge trop importantes, quels que soient les différents types de batterie. (Plomb / Acide à Lithium)
Courant de charge des batteries
(I) en Ampères
Contrairement à ce que l'on
peut lire ou entendre les temps de charge sont en fonction du courant de charge.
Ces temps sont sensiblement identiques pour tous les
types de batteries excepté les batteries Lithium qui supportent des courants de
charge plus élevés.
Le courant maximum de charge des
batteries Plomb / Acide / Calcium / AGM / Gel ne
doit pas dépasser C/10 au risque d'endommager votre accumulateur. (C :
Capacité en Ah de la batterie)
Le courant minimum de
charge des batteries est de 20% de la Capacité. (C/20)
Les batteries Lithium
acceptent un courant de charge de C/2, soit 50 Ampères pour une batterie de
C=100 Ah.
Attention : Les
batteries GEL et Lithium imposent des chargeurs spécifiques.
De plus les batteries Lithium demandent un "BMS", système
de sécurité pour la charge de celles-ci. (Battery Management System)
Le BMS équilibre les charges et décharges dans chacun des éléments de la batterie. Sans BMS, et sans chargeur adapté, une batterie Lithium peut "griller" ou être sérieusement endommagée.
La charge peut être réalisée :
Exemple : Utilisation d'un
panneau solaire de 100 Watts. (En considérant que le panneau solaire a un
rendement de 100%)
Les calculs sont théoriques pour le
Courant Continu (DC) en supprimant les pertes calorifiques, rendement, perte de
charge, effet Joule, etc...
Théoriquement le courant
débité est de I=P/U soit environ 8,5 Ampères maxi.
Si
vous avez une seule batterie de C = 100 Ah dont le courant de charge ne doit pas
dépasser 10 Ampères.
Le courant minimum de charge de la
batterie doit donc être de 5 Ampères. La batterie doit donc pouvoir être
rechargée.
Attention pas question d'utiliser 2 batteries
identiques de 100 Ah avec ce panneau solaire, le courant de charge serait trop
faible.
Il faut effectuer ce calcul relativement simple
avec tous vos moyens de recharge.
Le rendement d'un panneau solaire
est relativement faible :
Le rendement d'un panneau
solaire est le rapport entre la lumière
qu'il capte et l'électricité
qu'il produit.
Rendement d'un panneau solaire
= Puissance (Wc) / Superficie (m²) × 1000
C'est ce qui
permet de connaître la production d'une installation et aussi sa rentabilité.
Le rendement dépend de plusieurs facteurs :
Il existe 2 grands types de panneaux solaires :
1-Les panneaux polycristallins
ont un rendement situé entre 13 % et 18 %. C'est le type de panneau le
plus couramment utilisé.
2-Les panneaux solaires monocristallins, leur rendement
peut être de 16 % à 24 %.
Ce sont donc les plus
performants du marché, en général plus cher que les autres, mais la
rentabilité est par exemple deux fois supérieure aux panneaux au silicium
amorphe :
il faut donc une surface deux fois moins
importante pour produire la même quantité
d'électricité.
En moyenne on peut dire qu'un module photovoltaïque transforme entre 18 et 23% de la lumière qu'il reçoit. Le reste de la production est de la chaleur.
Si on prend en compte le rendement moyen d'un panneau
solaire à 20% le courant débité dans l'exemple ci-dessus devient :
8.5 x 20% = 1.7 Ampères. Le temps de charge ou de
recharge de la batterie est finalement très long.
Courant de charge - Cas
particuliers Gel, AGM, Lithium
La règle empirique
pour les batteries Gel et AGM est que le courant de charge doit être au minimum
de 15 à 25 % de la capacité de la batterie.
Pendant la
charge, les appareils connectés continuent à être alimentés, et cette
consommation doit aussi être ajoutée à ces 15-25 %.
Le
courant de charge maximal est de 50 % pour une batterie Gel et de 30 % pour une
batterie AGM.
Les batteries Lithium-Ion Mastervolt
peuvent être soumises à des courants de charge bien plus élevés.
Cependant, pour maximiser la durée de vie d'une batterie
Lithium Ion, Mastervolt recommande un courant de charge dans la limite 30 % de
sa capacité.
Pour une batterie de 180 Ah par exemple,
le courant de charge maximal sera de 60 ampères.
Tous ces paramètres ont une incidence forte sur le choix et la durabilité d'un parc de batteries neuves pour son camping-car.
Choix de la capacité d'une batterie auxiliaire à
décharge lente
Définition : Batterie à décharge lente :
Une batterie à décharge lente, ou batterie cellule de
camping-car, batterie de service ou servitude, est un outil indispensable lors
de vos sorties.
Ces batteries proposent de grandes
capacités de stockage d'énergie qui pourront vous être restituées pour tous
types d'appareils électriques.
Les camping-caristes
apprécieront d'autant plus ce type de batteries par sa compatibilité avec une
installation solaire.
En effet une batterie à décharge
lente peut se faire recharger par un ou plusieurs panneaux solaires.
L'autonomie énergétique lors de vos balades est maintenant
accessible à tous.
Consommation journalière
estimée en Ampères par Heure
Calcul de la
consommation d'un appareil électrique en 12V DC.
(Digital Current en anglais Courant Continu / Courant
Digital en français)
Le calcul est différent pour les appareils en
Courant Alternatif (230V AC).
Il faut
multiplier le nombre d'Ampère consommé par un appareil électrique en 12VDC par
le nombre d'heure d'utilisation.
Quelques exemples :
Pompe à eau : 0,3 à 0,5 A X 0,5 heures = 0,2 Ah
Eclairage 10 à 50 watts : 20 A X 4 heures = 20 Ah suivant
les saisons (Il faut privilégier les ampoules de type LED à faible
consommation)
Prise 12 volts --> 5V DC : 0,5 A X 4 h
(Recharge de smartphones, enceintes BT) = 2 à 4 Ah
Télévision : 2 à 4 Ampères -> 4 heures : 12 Ah en
moyenne
Démodulateur : 1 à 2 A -> 4 heures : 6 Ah
Réfrigérateur à compression de 50 litres : 1,4 A -> 24 h
: 25,4 Ah !!!
--> Il faut
donc éviter les réfrigérateurs à compression qui utilisent un moteur électrique
à forte consommation et plutôt utiliser des réfrigérateurs à absorption (Système
qui équipe une majorité des camping-car).
Il faut donc
faire fonctionner ces réfrigérateurs sur le gaz ou sur le 230V si vous êtes
branchés en 230V.
Normalement seulement en roulant les
réfrigérateurs sont alimentés en 12V par l'alternateur du véhicule.
Convertisseur 12V DC -->
230V AC.
Ces convertisseurs consomment le courant
de l'appareil électrique branché et le courant utile pour la conversion en 230V
AC.
C'est un système très énergivore et finalement peu
adapté pour une utilisation classique dans un camping-car.
Le calcul d'énergie consommée est différent lors de
l'utilisation de tels convertisseurs. Les appareils connectés fonctionnent en
230V AC.
Les rendements sont catastrophiques.
Il existe des convertisseurs
12V DC --> 5V DC qui permettent de charger nos téléphones portables.
Il existe des convertisseurs 12V DC --> 19V DC qui
permettent de charger nos ordinateurs portables.
Il
existe des convertisseurs 12V DC --> 25V/36V/48V DC qui permettent de
charger nos Vélos à Assistance Electrique.
--> Les convertisseurs 12V/230V sont des systèmes à
éviter ou à proscrire suivant le type et la capacité de votre
batterie.
Voir : Utilisation d'un convertisseur 12V DC --> 230V
AC - Ce que l'on ne vous dit que très rarement ou jamais.
En moyenne la consommation électrique journalière d'un
camping-car va se situer entre 30 et 50 Ampères Heures. (40A en moyenne)
Mais attention le choix de la capacité de batterie à
décharge lente (batterie cellule) ne va pas se limiter à cette consommation.
La capacité réelle d'une batterie est d'environ estimée
entre 80 et 90 % de sa capacité utile et il faut éviter de la décharger à plus
de 50% au risque de la détériorer rapidement.
En résumé,
une batterie de 100 Ah à sensiblement une capacité réelle de fonctionnement de
80 Ah et elle ne doit pas être déchargée à plus de 50%.
Vous ne pourrez utiliser que 40 Ah maximum par jour sans la
recharger. Au-delà il existe un risque de détérioration ou d'usure prématurée et
de durée de vie limitée (Nombre de cycles de charge :
Voir ci-dessus).
Ceci est vrai pour tous les types
de batteries, que ce soient des batteries au Plomb / Acide ou Lithium.
Les paramètres qui permettent de prendre en compte le choix d'une batterie à décharge lente.
Calcul de la capacité en Ah en fonction de vos besoins
:
Sur le site "Power manutention" vous
trouverez un tableau qui permet de calculer approximativement la capacité
de la batterie de décharge lente en fonction de vos moyens
journaliers. Les résultats sont donnés en Wh et Ah.
https://www.power-manutention.fr/calculateur-capacite-batterie-6-c
Calcul du temps de décharge d'une batterie
:
Calculs du temps de décharge pour
appareils fonctionnant en 12V DC.
Sans prendre en compte
les rendements et les pertes, le calcul théorique suivant est assez simple et
peut vous donner un ordre de grandeur.
Les calculs sont
réalisés sans panneaux solaires connectés, donc sans aucune charge de la
batterie.
Attention il faudra prendre en compte le % du
taux de décharge maxi autorisé par la batterie.
Vous
devez additionner tous les "I" (Courant en ampères) de votre installation
électrique)
Temps (h) = Capacité C (Ah) / Courant (I) consommé
t = Ah / I
Si vous ne connaissez pas "I" le courant en Ampères de
l'appareil connecté :
I (Ampères) = P (Watts) / U
(Tension en Volts)
Exemple :
Batterie de 100Ah Acide / Plomb - décharge profonde maxi
50%
Ventilateur 12V DC de 50 Watts I= 4.2 Ampères
Temps de fonctionnement théorique = 100 / 4.2 = 23,8h
Temps maxi avec prise en compte de la décharge profonde
maxi autorisée : 23.8 x 50% = 11,9 heures
UTILISATION D'UN CONVERTISSEUR 12V DC --> 230V AC PUR SINUS
Si vous utilisez un convertisseur 12V DC --> 230V AC
pur sinus obligatoire.
Calcul du temps de décharge
pour des appareils fonctionnant en 230V AC connectés à un convertisseur :
Le courant consommé sera celui du convertisseur pour
son fonctionnement propre
+ le courant consommé de
l'appareil connecté en 230V
+ les pertes calorifiques
très importantes
+ les pertes dues au rendement du
convertisseur.
Attention aux rendements donnés
par certaines marques, constructeurs ou vendeurs :
Si vous voyez un rendement de 95% sur la notice ou sur les
caractéristiques d'un convertisseur, c'est certainement le rendement du
convertisseur à vide, avec aucun appareil 230V connecté et en charge. Les
convertisseurs suivant leurs puissances ou qualités consomment à vide entre 0.2A
et 2A, ce qui correspond en général aux 95% de rendement annoncés.
Attention les rendements du convertisseur dans le
cas en charge seront de l'ordre de 60 à 85% qu'il faudra prendre en compte.
La consommation à vide d'un convertisseur varie de 0.2 A à
2 A. La consommation en charge peut varier de 5 à 10 A ou plus.
les calculs sont différents des calculs utilisés en courant
continu.
Voici les relations à utiliser en mode courant
alternatif : (Voir exemples plus bas)
P consommé = P
consommé + 10% en watts pour les convertisseurs.
T
= 5 x C / P
P = U x I x Cos Phi en Courant
Alternatif
Sécurité et
utilisation :
Pour les convertisseurs d'une
puissance supérieure à 1000 Watts, il est expressément conseillé de
raccorder les sorties 230 volts à un coffret électrique équipé d'un disjoncteur
différentiel pour assurer la sécurité des personnes et du convertisseur. Je n'ai
pratiquement jamais vu l'utilisation d'un différentiel dans toutes les vidéos
consultées. Même les soit-disant professionnels n'abordent pas ce sujet. Le
disjoncteur différentiel entrera en action lorsque qu'une anomalie
de sortie ou de déséquilibre entre volts/courant/puissance sera détectée,
et dès que le convertisseur se mettra en alarme.
Sinon le convertisseur "clignotera" est tentera de
redémarrer sans cesse. Au bout d'un certain temps, assez rapide, celui-ci pourra
être endommagé et les appareils connectés pourront subir également des
détériorations irréversibles, cas des appareils électroniques. Etant donné qu'il
n'y a pas de différence de potentiel comme sur un circuit EDF "terrestre", le
disjoncteur différentiel installé dans un camping-car ne vous empêchera pas
d'être électrocuté ou électrisé si vous avez le malheur de toucher les 2 fils
dans un même temps. Il n'y a pas forcement de phase et de neutre en sortie d'un
convertisseur 12V/230V.
C'est pourtant la base dès que
l'on utilise du courant alternatif 230V on se doit d'utiliser un différentiel de
protection.
Votre camping-car est équipé d'un
disjoncteur différentiel lorsque vous le branchez sur le secteur sur une aire ou
camping et celui-ci est relié à la terre. C'est obligatoire.
Etant donné que le véhicule n'est pas en contact avec la
terre, le fil de terre n'a aucune raison d'être branché à partir du
convertisseur embarqué.
Il ne faut surtout pas le
connecter à la masse du véhicule qui correspond à la borne -.
Ce câble qui relie à la terre existe lorsque les
convertisseurs sont utilisés en stationnaires pour une installation fixe à
domicile.
Les batteries doivent impérativement pouvoir
fournir le courant désiré. Il est conseillé de mettre deux batteries en
parallèle d'au moins 100Ah minimum à partir du convertisseur de 2000W. ATTENTION, des batteries trop faiblement chargées
(entre 11 et 12V) risquent d'endommager votre convertisseur, en effet pour
fournir une énergie déterminée, un voltage insuffisant va faire monter
l'ampérage (courant) et faire chauffer anormalement les composants
électroniques.
Vérifier que le voltage soit
toujours supérieur à 12V DC en utilisant un voltmètre. Le régulateur de
tension intégré au convertisseur assurera une tension nominale en entrée de 12V
DC. Si la tension en entrée est trop faible, le convertisseur doit se mettre en
erreur ou alarme, signe de qualité d'un bon convertisseur. Les différences de
prix entre convertisseurs de même puissance sont en général reliées avec tous
les systèmes de sécurité intégrés ou pas.
Le seul
conseil que l'on puisse donner est que si vous décidez d'utiliser un
convertisseur 12V/230V il faut investir dans du matériel de très bonne
qualité.
Attention de ne jamais connecter ou mettre en marche un
convertisseur lorsqu'un appareil en 230Volts est connecté ou branché sur la
sortie 230V.
Il faut d'abord mettre le convertisseur en
marche puis, et seulement après, utiliser le 230V.
De même pour l'arrêter : il faut d'abord
couper les appareils en 230V puis, ensuite, mettre le convertisseur à l'arrêt.
SYNTHESE : FAIRE TOUJOURS LE DEMARRAGE ET L'ARRET A
VIDE.
Une fois le voyant "vert" allumé, on peut brancher
directement tout appareil ne consommant pas plus que la puissance nominale du
convertisseur.
CHOIX DU CONVERTISSEUR SELON LES APPAREILS
Un appareil électrique 230V AC a besoin de deux puissances différentes pour fonctionner :
1) La puissance de démarrage, ou puissance de
crête.
2) La puissance de fonctionnement. C'est la
puissance nominale en Watts notée sur la fiche signalétique de l'appareil.
Exemple : Un téléviseur de 70W, un frigo de 75W, un
chargeur d'ordinateur de 150W, une perceuse de 600Watts, un aspirateur de 1400W,
un lave-linge de 2000W etc.
Pour assurer ce
fonctionnement il faut choisir un convertisseur approprié.
Pour assurer une bonne sécurité des matériels, il faudrait
prendre un convertisseur pur sinus dont la puissance nominale est pratiquement
le double de la puissance que l'on désire utiliser.
A NOTER : En utilisation
continue, il est conseillé de ne pas utiliser un convertisseur pseudo
sinusoïdal à plus de 50% de sa puissance nominale.
Cosinus
Phi :
Le cosinus Phi représente la valeur du
déphasage angulaire entre la tension et l'intensité du courant dans un circuit
alternatif.
Ce déphasage est dû au récepteur qui est
constitué d'une impédance complexe (R+j(L-1/ (C)); soit une partie résistive
(résistance), qui correspond à la puissance active du circuit et une partie
réactive (réactance), qui correspond à la puissance réactive.
C'est pour cette raison de Cos Phi également
que les convertisseurs ont une puissance de crête qui est en général le double
de leur puissance nominale.
Un
démarrage de moteur demande un courant (Ic) et puissance de crête (Wc) avec un
Cos Phi possible égal à 2.
Les convertisseurs ne peuvent
gérer cet appel de courant ou de puissance que pendant quelques milisecondes. Au
delà les convertisseurs doivent se mettre en alarme ou couper ou leurs fusibles
de protection internes griller.
Le symbole de l'angle Phi est représenté par
le symbole Phi qui est une lettre de l'alphabet grec.
Les puissances "wattées" (puissances actives)
s'additionnent entre elles : Pt = P1
+ P2 + P3 + Pn. en Watts
Les puissances
réactives s'additionnent entre elles : Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Qn. en VAR (Volt Ampère
Réactif)
Il y a donc intérêt à avoir un bon Cos Phi (Cos Phi proche de 1 d'où un angle Phi petit) car si le Cos Phi est petit (déphasage important) pour une puissance wattée donnée il faudra fournir une puissance S plus grande d'où une intensité plus grande.
La formule suivante donne les rapports qui permettent le calcul du Cos Phi : Cos Phi = R/Z = P/S
En effet, un moteur alternatif est déclaré
comme fournissant une puissance déterminée. Or son rendement n'est pas de 100%
et il consommera plus.
Il se produit un déphasage entre
le courant et la tension (appelé : Cosinus Phi), et selon la qualité du moteur
la puissance consommée peut être de 10 à 30% supérieure. La puissance de
démarrage souvent ignorée est certainement la puissance la plus fondamentale.
(Puissance de Crête)
En effet, il se produit une surintensité au
moment où le contact est mis qui peut endommager le convertisseur s'il n'a pas
la capacité suffisante.
Cette intensité de démarrage peut être le
double pour des moteurs démarrant librement, mais peut être
multipliée par 6 voire 15 pour des moteurs en charge.
Attention également à
l'utilisation de radiateurs électriques à bain d'huile ou soufflants et à
l'utilisation de cafetières électriques à pression.
Il n'est pas rare d'être obligé d'utiliser un convertisseur
de 2000W pour faire tourner un frigo de 500 Watts, non pas que la consommation
du frigo soit élevée mais les phases de démarrage sont très éprouvantes
lorsqu'elles durent plus d'une seconde, c'est le cas des frigos et congélateurs
à compression qui utilisent des moteurs, des compresseurs, des pompes immergées
sous une grande hauteur d'eau.
Attention
également aux cafetières type expresso dont les mises sous pression par moteur
électrique sont éprouvantes.
Il est
donc conseillé de choisir son convertisseur en fonction de ces phases de
démarrage et de tenir compte que la puissance de crête (Souvent le double
de la puissance nominale) n'est supportée que pendant 100 millisecondes.
Au-delà les sécurités ne peuvent pas toujours agir et cela
entraîne la destruction partielle des circuits électroniques et donc de
votre convertisseur.
Il faut, dès que le convertisseur
se met en alarme, couper celui-ci en utilisant un différentiel pour éviter qu'il
ne soit détérioré.
C'est pour cette raison que vous trouverez
toujours 2 puissances notées sur les caractéristiques d'un convertisseur DC
/ AC.
Exemple : 3000 Watts /
6000 Watts. Puissance nominale / Puissance en crête.
Appareils à
éviter : Compte tenu de son mode de fonctionnement, les convertisseurs
pseudo-sinusoïdaux ne sont pas adaptés à l'utilisation de tubes néons, ampoules
à économies d'énergie, ampoules halogènes, cafetières expresso ou autres à
pression, moteurs, etc...
Lorsqu'un convertisseur se
met à « bipper » au démarrage,
surtout ne pas insister.
Certains appareils sont
incompatibles avec une courbe de sortie pseudo sinusoïdale, il faut donc
les éviter.
Branché sur un véhicule, il ne faut jamais
utiliser le démarreur alors que le convertisseur est en fonction.
CONSOMMATION
Le convertisseur peut rester branché sur la
batterie.
Sur OFF, la consommation est nulle.
Sur ON, et si aucun appareil en 230 Volts n'est en marche,
la consommation est de 0.2 à 2 ampères selon le modèle, soit une dizaine de
Watts.
Il faut donc éviter de le laisser en charge
inutilement pour éviter de vider la batterie.
Certains
appareils sont équipés de télécommande, ce qui permet la mise en veille.
ATTENTION de ne pas remettre en
marche alors qu'un appareil est connecté.
En charge, il
consomme 10% de plus que l'appareil qui y est connecté.
Par exemple : Avec un appareil
consommant 100W la consommation sera de 110W soit 110W/12V= 9,2 Ah, avec un
appareil consommant 500W, le convertisseur consommera 550 Watts soit 550Watts /
12 Volts = 45,83 Ah.
Mise à part l'utilisation de plusieurs
batteries Lithium branchées en parallèle, les convertisseurs 12V/230V ne sont
évidemment pas conseillés.
Le temps de décharge sera
ultra rapide avec l'utilisation de n'importe quel appareil 230V connecté sur
quelle que soit le type de batteries.
Il faut plutôt
penser 12V DC pour les appareils électriques embarqués.
Autonomie d'une batterie avec l'utilisation d'un
convertisseur 12V DC --> 230V AC
L'autonomie ou le temps d'utilisation en heure
(T) d'une batterie de capacité (C en Ah) sur un convertisseur avec un appareil
d'une puissance (P en Watts) est :
T = 5 x C / P
P = U x I x Cos Phi en Courant Alternatif
Exemple : Combien de temps "dure" ma batterie de 100Ah avec une perceuse de 600W branchée sur mon convertisseur ?
Réponse : T (en heure) = 5 x
100 / 600 + 10% = 0 ,75 heure soit 0,83 x 60 = 45 minutes.
(à condition que la batterie ne dépasse pas son pourcentage
de décharge profonde et que la tension de la batterie ne chute pas en dessous de
12V)
Dans ce cas T est le temps théorique de
fonctionnement de la perceuse avec une décharge à 100%.
Exemples
avec prise en compte du % de décharge maximum autorisé :
1- Cas d'une batterie Plomb / Acide décharge maxi à
50% pour préserver sa durée de vie
T = 45 mn x 50%
= 22.5 mn
2- Cas d'une
batterie GEL ou AGM décharge maxi à 60% pour préserver sa durée de vie
T = 45 mn x 60% = 27 mn
3- Cas d'une batterie Lithium décharge maxi à
80%, mais sa durée de vie de vie en sera impactée.
D'après les données de pratiquement tous les constructeurs
le nombre de cycles de recharge peut descendre entre 500 et 800 avec
ce % de décharge.
80% à 90% sont des % de décharges
occasionnelles.
T = 45 mn x 80% = 36 mn
Il est difficile d'imaginer le
fonctionnement journalier d'une cafetière expresso à pression de 1300 Watts avec
n'importe quel type de batterie de 100 Ah.
Vider sa
batterie pour faire 5 à 6 cafés par jour, c'est un sacré
investissement.
Et pourtant on trouve des quantités de
vidéos sur Internet, de camping-caristes ou même de professionnels, qui n'ont
pas la moindre idée des fausses informations qu'ils sont en train de vendre ou
de véhiculer.
Exemple d'utilisation d'un convertisseur 12V --> 230V
Batterie de 100Ah Acide / Plomb - décharge
profonde maxi 50%
Radiateur soufflant céramique 230V AC
de 2500 Watts - I = 2500 / 230 x Cos Phi = ... Ampères
Convertisseur pur sinus 3000 Watts - 6000 Watts crête
Rendement du convertisseur 80% (Bonne qualité)
Attention la puissance consommée n'est plus P = I x I en Courant Continu mais P = U x I x Cos Phi en Courant Alternatif.
A vos calculs :
Temps de fonctionnement théorique : t = ?
Temps maxi avec prise en compte de la décharge profonde
maxi autorisée : ?
Prise en compte du
rendement ... x 85% = ?
T = 5 x 100 / 2500 + 10 % = 500 / 2750 = 0.18 h soit
10,8 mn.
Prise en compte du rendement de 85% du
convertisseur : 0.15 h soit 9,18 mn en considérant que le Cos Phi soit égal à
1.
Résultats : Le radiateur ne
doit pas démarrer. Courant d'appel et puissance de crête au démarrage trop
important à cause du moteur.
Le convertisseur doit se
mettre en alarme, le disjoncteur différentiel (s'il existe) doit se mettre
en action et couper l'alimentation du radiateur.
Attention : Si vous ne mettez pas de disjoncteur
différentiel de protection du circuit, le convertisseur risque de "clignoter" et d'essayer de redémarrer
sans cesse.
Au bout d'un certain temps assez rapide
celui-ci va "griller" et peut être avant l'appareil branché peut subir des
dommages irréversibles.
Nombre de cycle de charge
Ce nombre de cycle de charge va dépendre de
plusieurs facteurs et de la technologie des batteries
Ce
nombre de cycle est différent en fonction de la profondeur de décharge des
batteries. Voir décharge
La
raison en est que le nombre de cycles est directement lié à cette profondeur de
décharge.
C'est pourquoi vous ne trouverez jamais
qu'une donnée mais un ensemble de chiffres ou nombres correspondants à
chaque profondeur de décharge.
Qu'est-ce qu'un cycle ?
Une charge et une décharge constitue un cycle. Un cycle
démarre quand la batterie est pleine.
La batterie est
déchargée puis la batterie est rechargée.
Ce cycle se
termine quand la batterie est à nouveau pleine.
Qu'est-ce que la profondeur de décharge (Depht
of Discharge : DoD en anglais)
Vous avez noté que la
durée de vie d'une batterie est exprimée en nombre de cycles.
Cette valeur est toujours accompagnée de la condition de la
profondeur de décharge.
Qu'est que cela signifie ?
La Profondeur de décharge est et indique le stade de
décharge de la batterie.
Nous parlons de « profondeur de Décharge ou en anglais, "Depth of Discharge" ou DoD. Ce sigle revient très souvent !
Effets de décharges trop profonde
Comme vous avez pu le constater dans la fiche
technique d'une batterie, plus vous déchargerez une batterie profondément, plus
courte sera la durée de vie de cette batterie.
C'est
également un des 5 facteurs de vieillissement prématuré d'une batterie.
La raison de ce vieillissement est que pendant une
décharge, une batterie perd un peu de la matière active des plaques.
Si vous ne déchargez que très peu votre batterie, cette
perte de matière active sera limitée. Dans le cas contraire, cette perte de
matière active sera bien plus importante.
En résumé :
Si vous déchargez la batterie profondément, beaucoup plus
de matière active sera perdue.
Cette perte de matière
active n'est pas linéaire. Elle s'accentue considérablement au-delà de 50% de
profondeur de décharge.
C'est pourquoi le nombre de
cycle qu'une batterie peut offrir durant sa durée de vie sera bien moindre dans
le cas de profondeur de décharge élevée par rapport à des décharges faibles.
Profondeur de décharge maximum recommandée.
Pour obtenir une longue durée de vie de votre
batterie, vous ne devrez pas trop décharger votre batterie.
Nous pourrions dire jusqu'à 30% de DoD.
Mais ce n'est pas nécessairement intéressant car une bonne
partie de la capacité des batteries ne sera pas utilisée et qu'un
surdimensionnement du parc de batterie sera nécessaire donc l'investissement
sera bien plus important.
Pour certaines raisons comme
l'encombrement du parc de batterie ou le montant de l'achat, vous pourrez
décider d'utiliser une plus grande
DoD, par exemple
jusqu'à 80%, mais vous aurez une durée de vie de votre parc de batterie bien
plus courte.
Il est souvent recommandé une DoD de 50%
qui représente un bon compromis. Ainsi votre parc de batterie ne sera pas trop
imposant et vous aurez une durée de vie de celui-ci, raisonnable.
L'auto décharge
L'auto décharge n'est pas un défaut de
fabrication, mais un phénomène propre aux différents types de batteries qui est
associé à la perte de capacité pendant l'entreposage, causée par la fuite
interne qui se produit entre les plaques positive et négative de la batterie.
Il peut arriver que la batterie soit tellement
déchargée qu'elle ne puisse plus fournir une tension utilisable.
Delà l'importance de respecter la capacité de décharge de
la batterie et de la recharger lorsqu'elle a atteint une profondeur de décharge
(DOD) de 50%.
Spécialement pour une batterie en
entreposage qui risque de rester à plat si vous avez négligé de la tenir bien en
santé, donc bien chargée !
Amortissement
Calcul du taux d'amortissement linéaire toujours exprimé en
% = 100 / Nombre moyen d'années de durée de vie
Montant
de l'amortissement = Coût x Taux d'amortissement
Limitations des batteries au Plomb
1/ Capacité utile et durée de vie d'une batterie Plomb /
Acide / Calcium / AGM / Gel
Les batteries Plomb / Acide / Calcium / Gel / AGM ne
sont pas conçues pour être déchargées profondément comme les batteries Lithium.
On considère que la capacité utile d'une batterie à
décharge lente au plomb est comprise entre 40% et 60% de sa capacité réelle.
Si les cycles sont plus profonds, il en résulte une
dégradation rapide de la batterie et une durée de vie fortement limitée.
Les durées de vie données ci-dessous sont en fonction 'une
utilisation normale sans avoir réalisé des décharges profondes supérieures à
50%
En pratique, cela signifie par exemple qu'une batterie au Plomb / Acide / Antimoine ayant une capacité réelle nominale de 600Ah aura une capacité utile de 300Ah. (50%)
Différents types de batteries à décharge lente - Caractéristiques détaillées
Plomb-Acide "ouvertes"
La technologie la plus ancienne mais une des
plus utilisée.
Nombre de cycle de charge de 300 à 500
Durée de vie estimée 3 à 5 ans
Taux
de décharge profonde maxi = 50%
Autodécharge : 5% par
mois
Température d'utilisation : -15°C à +40°C
Température de charge : -10°C à +30°C
Coût à l'ampère heure : Environ 1,1 à 1,2 Euros
Taux d'amortissement = 100/4 = 25%
Coût moyen pour C=100 Ah : 120 Euros
Montant de l'amortissement : 120 x 25% = 30
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions des marques
et capacités.)
Inconvénients :
Un des temps de charge les plus longs suivant sa capacité
en Ah (Ampère Heure)
Nécessite un entretien régulier :
Niveau d'eau distillée à surveiller
Une auto décharge la
plus importante
Eviter les décharges profondes à plus de
50%
Poids important suivant la taille et capacité
Avantages :
Rapport/qualité prix à l'Ah
Nombre de cycle de charge de 400 à
700
Durée de vie estimée 6 à 8 ans
Taux de décharge profonde maxi = 60%
Autodécharge : 2% à 3% par mois
Température d'utilisation : -15°C à +40°C
Température de charge : -15°C à +35°C suivant les marques
et modèles
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions des marques
et capacités.)
Coût à l'ampère heure : Environ 1,1 à 1,2 Euros
Taux d'amortissement = 100/7 = 14%
Coût moyen pour C=100 Ah : 120 Euros
Montant de l'amortissement : 120 x 14% = 16.8
Une amélioration de la batterie Plomb/Acide qui
représente un des meilleurs rapport qualité/prix
Il
existe 2 types avec ou sans entretien. Pour quelques euros de plus il faut mieux
choisir une batterie sans entretien.
Vers 1970, les fabricants ont commencé à remplacer
l'antimoine par le calcium dans les batteries de démarrage ou décharge lente. En
effet, le calcium dans les deux plaques (négative et positive) apporte les
avantages suivants.
Faible consommation d'eau (< 1
g/Ah Ce) : si faible, que la quantité d'électrolyte originale est suffisante
pendant toute la durée de vie de la batterie. De nombreux fabricants mettent en
avant cette caractéristique, omettant même les bouchons de remplissage et en
laissant seulement un indicateur de charge. Le terme de batteries verrouillées
sans entretien (abrégées MF ou SMF) peut porter à confusion avec les batteries
au gel ou AGM. A noter que dans ce type de batteries, l'électrolyte n'est pas
gélifié. Et, en cas de (sur)charge, de l'hydrogène s'échappera, comme dans
toutes les autres batteries liquides.
Longue durée de
vie de stockage, à cause du taux extrêmement faible d'autodécharge. Une batterie
au calcium chargée à bloc peut être stockée pendant plus d'un an avant
d'atteindre un état de charge (SOC) de 50% - charge encore suffisante pour
répondre à la capacité de démarrage nécessaire.
Faible
résistance interne. Cela permet à la batterie au calcium de fournir sa capacité
de démarrage très rapidement, et d'accepter des courants de charge élevés,
nécessitant ainsi moins de temps de recharge. Cette faible résistance interne
présente cependant un inconvénient : une décharge profonde peut causer une
véhémente réaction chimique sur la plaque positive, entraînant la perte de la
masse active et raccourcissant sérieusement la durée de vie des cycles.
L'alliage plomb/calcium est relativement léger. Cette
propriété permet aux plaques de batterie d'être découpées ou perforées d'une
bande de métal étiré, d'où le terme de technologie de plaques perforées. Les
batteries plomb/calcium ne peuvent pas être livrées chargées sèches.
Dans les tableaux comparatifs, on les reconnaît sous la
dénomination de séries OJ CA/OJ CA ou CA/approx. Sur le marché, ces batteries
sont désignées par la formule PbCa/PbCa ou Ca/CA (Ca étant l'abréviation du
calcium)
Inconvénients :
Temps de charge assez longs suivant sa capacité en Ah
(Ampère Heure)
Nécessite un léger entretien pour les
batteries dites ouvertes plus rares
Eviter les décharges
à plus de 60/70%
Poids assez important suivant la taille
et capacité mais densité plus faible qu'une batterie dite classique Plomb /
Antimoine / Acide.
Avantages :
Un des meilleurs rapport/qualité prix à l'Ah
Batterie fermée sans entretien à conseiller.
Autodécharge plus performante qu'une Plomb / Acide
classique
Rapport/qualité prix à l'Ah
Nombre de cycle de charge de 400 à 600
Durée de vie estimée de 8 à 10 ans
Taux de décharge profonde maxi = 70% - 80% occasionnel
Autodécharge 2 à 3% par mois
Température d'utilisation : -15°C à +40°C
Température de charge : -10°C à +30°C
Coût à l'ampère heure : Environ 1,6 à 2 Euros
Taux d'amortissement = 100/9 = 11%
Coût moyen pour C=100 Ah : 180 Euros
Montant de l'amortissement : 180 x 11% = 19.8
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions des marques
et capacités.)
La batterie AGM
En 1972, des chercheurs de l'American Gates Rubber
Company ont développé une batterie à recombinaison des gaz sûre pour l'US Air
Force, en mettant l'accent sur "le courant à emporter".
Cette batterie était composée de plaques positives et
négatives en alliage calcium, séparées par des bandes de fibre de verre
microporeuse, pouvant absorber l'électrolyte par action capillaire.
C'est pour cela que cette technique se nomme AGM
(absorption par fibre de verre).
Les séparateurs en
fibre de verre microporeuse sont composés de minces tubes creux de longueurs
inégales. Les bandes de fibre de verre sont saturées à environ 95%
d'électrolyte, le reste servant à la migration de l'oxygène vers la plaque
négative.
Cette technique s'appelle Starved Electrolyte
(= électrolyte réduit). Pour compenser la petite quantité d'électrolyte absorbé,
on utilise un taux de gravité spécifique (SG) de 1.30. Le principe de
l'électrolyte réduit a également un effet positif sur la vie cyclique de la
batterie AGM. Lorsque cette dernière est profondément déchargée, la petite
quantité d'électrolyte se sera échappée avant qu'un dommage permanent n'ait eu
lieu.
Décharge profonde
Comme pour la batterie au gel, beaucoup d'entre nous
pensent que la batterie AGM est une batterie à décharge profonde, adaptée aux
utilisations de ce type. Mais cela n'est pas nécessairement le cas. Comme pour
les batteries plomb/acide liquides, la performance en décharge profonde est
déterminée par la construction des plaques et en aucun cas par l'électrolyte.
Les batteries AGM sont très populaires pour les
utilisations en stationnaire, telles que : électricité de secours,
télécommunications, etc... En utilisant des plaques plus épaisses, une très
belle performance cyclique peut être réalisée, presque similaire à celle d'une
batterie cyclique au gel.
Malheureusement cela n'empêche
pas que de nombreuses batteries AGM - particulièrement en utilisation de loisirs
- sont en fait des batteries stationnaires. Ces batteries atteindront leur
meilleure performance à 300 cycles, alors qu'une vraie batterie AGM DC peut
faire 500-600 cycles, en fonction de la profondeur de la décharge.
Inconvénients :
Faible durée de vie pour un cycle donc faible autonomie
(entre deux recharges).
Certains modèles ne supportent
pas la décharge totale (profonde).
Il vaut mieux ne pas
dépasser 80% de décharge pour ne pas l'endommager.
Prix
plutôt élevé comparées aux batteries plomb ouvertes.
Eviter les décharges profondes de plus de 70/80%
Avantages :
Sans entretien - Etanche
Vitesse
de charge élevée.
Accepte de forts courants en charge et
décharge.
Taux d'autodécharge faible (1 à 3% par
mois).
Bonne résistance aux chocs et vibrations.
Nombre de cycle de charge de 700 à 900
Durée de vie estimée à 10 à 14 ans
Taux de décharge profonde maxi = 80%
Autodécharge : 1% à 3% par mois
Température d'utilisation : -25°C à +45°C
Température de charge : -10°C à +30°C
Coût à l'ampère heure : Environ 2,5 à 3 Euros
Taux d'amortissement = 100/12 = 8%
Coût moyen pour C=100 Ah : 280 Euros
Montant de l'amortissement : 280 x 8% = 22.4
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions des marques
et capacités.)
En 1957, Otto Jache fit enregistrer, pour le compte de
l'usine Sonnenschein, le brevet pour un électrolyte figé par ajout de silice
pyrogénée, qui épaissit l'électrolyte en une substance gélifiée.
Les batteries au gel sont fabriquées aussi bien avec des
plaques plates qu'avec des plaques tubulaires. Pour les plaques plates, on
utilise des séparateurs en PVC microporeux, qui offrent une bonne protection
contre la perte de masse active, bien qu'augmentant la résistance interne.
L'ajout d'acide phosphorique dans l'électrolyte accroît la
performance cyclique, mais ceci, aux dépens d'une perte de capacité initiale de
15%, qui peut seulement être récupérée après environ 20 cycles.
Décharge profonde
Pour beaucoup
d'entre nous, la batterie au gel est forcément considérée comme une batterie à
décharge profonde, adaptée aux utilisations de ce type. Mais cela n'est pas
nécessairement le cas.
Comme pour les batteries
plomb/acide liquides, la performance en décharge profonde est déterminée par la
construction des plaques et non pas par l'électrolyte.
Inconvénients :
Recharge lente car batterie peu adaptée aux courants de
charge et décharge élevés.
Nécessite un chargeur et/ou
régulateur de charge adapté.
Prix assez élevé comparées
aux batteries AGM Calcium ou Plomb.
Avantages :
Sans entretien - Etanche
Supporte des décharges profondes jusqu'à 90% "Théoriques" -
Conseillées 80 %
Très bonne durée de vie pour un cycle -
Très bonne autonomie
Bonne résistance aux chocs ainsi
qu'aux vibrations.
Ce sont des batteries de conception sensiblement identiques aux batteries GEL, avec des caractéristiques légèrement plus performantes.
La batterie plomb-carbone est l'intermédiaire entre la batterie plomb classique AGM ou GEL et la batterie Lithium.
Nombre de cycle de charge
de 800 à 1750
Durée de vie estimée à 8 à 12 ans
Taux de décharge profonde maxi = 80% Occasionnel
Autodécharge : 1% à 3% par mois
Température d'utilisation : -25°C à +45°C - Conseillée est
de 20 à 25°C
Température de charge : -10°C à +30°C
Coût à l'ampère heure : Environ à 3,5 à 4 Euros
Taux d'amortissement = 100/10 = 10%
Coût moyen pour C=100 Ah : 360 Euros
Montant de l'amortissement : 360 x 10% = 36
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions
des marques et capacités.)
Courant de charge
Afin de profiter pleinement de la capacité de stockage et
restitution de charge des batteries Plomb / Carbone,
il
est fortement conseillé d'administrer une charge au minimum en 3 étapes :
Une batterie au plomb carbone est une technologie VRLA*
de technologie GEL Carbone.
Dotées d'une conception de
haute technologie (grille comprimée haute densité en plomb pur, Buvard
hautement absorbant, additif de carbone...), les batteries
GEL UNIBAT offrent des performances en
cyclage jusqu'à 2
fois supérieures à la plupart des batteries GEL du marché.
Grâce à leur conception interne unique, les batteries GEL
UNIBAT peuvent accepter des taux de décharge
allant
jusqu'à 90% pour profiter au maximum de l'énergie disponible. Leur faible
auto-décharge garantit
une bonne tenue dans le temps.
De technologie GEL, elles garantissent une utilisation en
toute sécurité sans écoulement de liquide ou
de
dégagement de gaz.
*VRLA = Valve regulated Lead Acid-
batterie au pomb régulée par soupape de décompression
Décharge profonde
Les
batteries Plomb / Carbone / GEL offrent une performance en cyclage et durée de
vie jusqu'à 2 fois supérieures à la plupart des batteries du marché de même
catégorie.
La technologie Carbone / GEL est idéale pour
les demandes de puissance en continue, elle possède un cycle de vie supérieur à
l'AGM
Caractéristiques
détaillées : Profiter d'une autonomie grâce à la batterie 100Ah
GEL du fabricant Français Uniteck et Victron. (Voir Uniteck PDF - Voir Victron PDF)
Pour beaucoup d'entre nous, la batterie au GEL est
forcément considérée comme une batterie à décharge profonde, adaptée aux
utilisations de ce type.
Mais cela n'est également pas
le cas pour les batteries Plomb / Carbone / Gel.
Comme pour les batteries plomb/acide liquides, la
performance en décharge profonde est déterminée par la construction des plaques
et non pas par l'électrolyte.
Inconvénients :
Recharge adaptée en fonction de la capacité de la
batterie.
Recharge assez complexe
Nécessite un chargeur et/ou régulateur de charge adapté.
Prix assez élevé comparées aux batteries AGM Calcium ou
Plomb.
Avantages :
Le fait de remplacer la matière active de la plaque négative par des composés en plomb-carbone réduira éventuellement la sulfatation et améliorera l'acceptance de charge de la plaque négative.
Les batteries Lithium
Ici uniquement les batteries Lihium Fer
Phosphate (LiFePo4) sont abordées.
Pratiquement plus aucun fabricant
ne propose à la vente des batteries Lithium-Ion ou Cobalt-Manganèse pour
camping-cars.
Nombre de cycle de charge > à
2000 jusqu'à 5000 cycles suivant les marques et modèles
Durée de vie estimée de 12 à 20 ans ou plus suivant les
modèles
Taux de décharge profonde maxi = 80% - 90%/95%
occasionnel
Autodécharge : 1% à 3% par mois
Température d'utilisation : -10°C à +55°C - Conseillé de
5°C à 30°C au delà les rendement sont plus faibles.
Température de charge : +5°C à +35°C
Coût à l'ampère heure : Environ 5 à 20 Euros
Taux d'amortissement = 100/15 = 7%
Coût moyen pour C=100 Ah : 1500 Euros
Montant de l'amortissement : 1500 x 7% = 105
Nombre de cycles moyens de charges en fonction du % de
décharge :
(Ce nombre de cycles peut varier en fonctions des marques
et capacités.)
Contrairement à ce que l'on pourrait penser, il faut
éviter de faire des décharges trop profondes même sur les batteries Lithium.
Comme toutes les batteries à décharge lente si la décharge
est trop profonde, l'usure sera en conséquence et la durée de vie diminuée.
Attention : Si les décharges sont trop profondes la
durée de vie peut être réduite de 2 à 5 ans maximum.
Voir : Décharges, durée de
vie et nombre de cycles pour les batteries Victron >ICI<<
La batterie lithium-ion est basée
sur l'échange réversible de l'ion lithium entre une électrode positive, le plus
souvent un oxyde de métal de transition lithié (dioxyde de cobalt ou manganèse)
et une électrode négative en graphite (sphère MCMB)4.
L'emploi d'un électrolyte aprotique (un sel LiPF6 dissous
dans un mélange de carbonate d'éthylène, de carbonate de propylène ou de
tétrahydrofurane) est obligatoire pour éviter de dégrader les électrodes très
réactives.
La tension nominale d'un élément Li-ion est
de 3,6 ou 3,7 V selon la technologie.
Cette équivalence
: 1 élément Li-ion = 3 éléments Ni-MH est intéressante car elle permet parfois
une substitution (du Li-ion par du Ni-MH uniquement, l'inverse pouvant s'avérer
catastrophique).
Le Ni-MH est d'une utilisation plus
sûre, notamment lors de la charge.
Les problèmes de
sécurité imposent d'intégrer un système électronique de protection embarqué
(BMS), qui empêche une charge ou décharge trop profonde et permet l'équilibrage
des tensions entre éléments dans les batteries constituées de plusieurs éléments
en série ;
à défaut, le danger peut aller jusqu'à
l'explosion de la batterie. Les courants de charge et de décharge admissibles
sont aussi plus faibles qu'avec d'autres technologies.
Cependant, certains accumulateurs Li-ion industriels de
grande puissance (plusieurs centaines de watts par élément) durent jusqu'à
quinze ans, grâce à une chimie améliorée et une gestion électronique optimisée.
Ils sont utilisés en aéronautique, dans les véhicules hybrides et électriques,
Inconvénients :
Admet des courants de charge limités en charge et
décharge gérés par un BMS (Système de sécurité d'utilisation de ce type de
batterie).
N'accepte la charge qu'au-dessus de 5°C.
Si vous décidez de faire un périple en Scandinavie, il est
conseillé de stocker vos batteries Lithium dans un espace chauffé au risque de
ne plus pouvoir charger vos batteries et de ne plus avoir d'énergie de
décharge.
Ne supporte pas les fortes chaleurs et les
températures très basses.
Impose un chargeur spécifique
souvent hors de prix et un système électronique de protection embarqué (BMS).
Batterie très coûteuse à l'achat.
Si une seule cellule est HS et si la batterie est hors
garantie, vous pouvez regretter votre achat.
Normalement
les batteries Lihium Fer Phosphate (LiFePo4) ont moins de risque d'explosion que
les anciens types de batteries Lithium, mais il existe des cas d'incendies de
camping-car dûes à l'explosion de batteries Lithuim LiFePo4. Certaines marques
ont été retirées du marché suite à une série d'explosions.
Avantages :
Poids et encombrement faibles.
Haute densité en énergie.
Temps de
recharge rapide ! En fait les batteries Lithium acceptent des courants de charge
de 50 ampères et plus suivant la capacité (contrairement aux autres types)
mais à courant de charge équivalent les vitesses de charge sont sensiblement
identiques quels que soient les différents types de batteries.
Pas de perte de capacité d'usage liée à la
charge/décharge.
Très faible taux d'autodécharge (moins
de 10% en un an). Environ 1% par mois.
Supporte des
décharges profondes jusqu'à 100% "Théoriques" - 90-95 % conseillées.
Aucun entretien.
Conclusion - Et maintenant que choisir ?
Voici une vraie réponse de
normand...
Ben ça dépend...
1-Si l'on néglige les coûts d'achat de batteries et de
chargeurs spécifiques, les batteries lithium sont les plus performantes sur
toutes les caractéristiques techniques mais également sur l'allègement du
portefeuille.
Cela peut être un investissement à long
terme si l'on veut ou peut conserver son véhicule assez longtemps et si celui-ci
a encore une durée de vie conséquente.
2-Si l'on ne néglige pas les coûts d'achat des batteries
et de chargeurs. Cela se complique.
Je ne conseille pas
d'investir dans une ou des batteries Lithium avec chargeur spécifique si votre
véhicule est relativement âgé.
Le taux d'amortissement
d'une batterie Lithium est de plusieurs années comparé à une batterie
Plomb/Acide.
3- Vous êtes nomades, vous évitez les aires de camping-car avec électricité, les campings, vous voyagez dans des pays où il est quasiment impossible de se ravitailler en énergie, vous voyagez à l'année ; Alors vous avez une bonne raison d'investir dans ces batteries "Lithium".
4-Vous êtes camping-cariste vous ne partez que quelques
semaines ou quelques mois dans l'année, vous êtes adeptes d'aires ou de campings
équipés de branchements électriques, vous roulez fréquemment (A condition de ne
pas avoir un alternateur dit "intelligent" qui coupe la
charge des batteries en roulant).
Le choix devient alors
plus difficile, une seule batterie de 100 à 150 Ah vous suffira
amplement.
Si votre camping-car est équipé d'un
panneau solaire de 100 à 200 Watts, vous voyagerez en toute sérénité et votre
autonomie électrique sera suffisante, à condition de ne pas utiliser de
convertisseur 12V/230V.
L'investissement d'une batterie
Lithium et de son chargeur n'est pas forcément envisageable, ce n'est pas
forcément un très bon investissement et même à long terme.
Une batterie de 130 Ah quelle que soit sa technologie à une
capacité nominale de 130 Ah et environ 10% de moins en capacité réelle.
Le meilleur rapport qualité prix que j'ai trouvé et que
finalement j'ai acheté après quelques mois de recherche et de comparaison est
une batterie Plomb / Calcium de 130 Ah pour 149 Euros.
Ce type de batterie utilise un chargeur classique Plomb /
Gel, autorise une décharge de 60% à 70%, se recharge légèrement plus rapidement
qu'une batterie plomb/Acide et à une durée de vie moyenne de 8 années donnée par
son constructeur.
5-Les facteurs rarement exploités sont le taux et le
montant d'amortissement.
Pourtant ces facteurs
permettent d'avoir un ordre d'idée sur l'investissement que vous allez
réaliser.
Les batteries Plomb / Calcium ont de meilleurs
amortissements que les autres types ce qui a dicté mon choix personnel.
Je n'utilise mon camping-car que 3 mois en moyenne par ans
et surtout à partir des mois d'avril jusqu'en octobre novembre (12 semaines
environ + quelques week-end aux beaux jours).
Toutes mes
installations électriques et alimentations sont en 12V DC (Ordinateur portable
compris).
Je n'utilise qu'un radiateur électrique de
1000 Watts maxi lorsque je suis branché sur le secteur en période hivernale.
Remarques importantes
:
Branchement en parallèle :
Vous pouvez utiliser plusieurs batteries à décharge
lente mais celles-ci doivent être branchées en parallèle.
C'est à dire que les bornes + doivent être reliées ensemble
ainsi que les bornes -.
Les batteries branchées en
parallèle doivent être identiques, de même capacité en Ah, de même marque si
possible, de même ancienneté.
C'est toujours la batterie
la plus "faible" qui sera compensée par la batterie la plus "forte", d'où une
usure prématurée et une diminution du nombre de cycles de recharge.
Cependant vous devez faire attention au courant de
charge de votre/vos systèmes(s) de charge.
Il faut que
ceux -ci soient adaptés, fournissent un courant de charge minimum et un courant
décharge maximum imposé par la capacité et le type de batterie(s)
utilisée(s).
Un courant de charge trop faible et aucune
des batteries n'est chargée, un courant trop fort et les batteries risquent
d'être endommagées.
Alternateur dit "intelligent"
! - Chargeur DC/DC :
Pas assez intelligent
pour nos camping-cars !
L'arrivée des nouveaux moteurs diesels Euro6 a modifié le
type d'alternateur.
Les constructeurs n'avaient pas
prévu sur les premiers campings cars Euro 6+ la charge de la batterie de service
en roulant.
Donc plus de charge de votre batterie
cellule en roulant !
Si vous êtes dans ce cas et sous
garantie, votre concessionnaire doit vous faire une mise à niveau
gratuitement.
Avant l'alternateur pouvait fournir un
courant de charge important d'environ 50A, selon la puissance de
l'alternateur.
Maintenant la stratégie est que
l'alternateur fournisse un courant le plus faible possible pour rendre le moteur
plus propre et plus économique en énergie.
Mais les
campings cars ont besoin de recharger en roulant la batterie de service, et de
faire fonctionner le réfrigérateur en 12V.
Avant les moteurs Euro 6+, un simple coupleur/séparateur
le plus souvent intégré dans la centrale électrique, alimentait un chargeur de
batterie intelligent, lui aussi intégré dans la centrale électrique.
La batterie de service pouvait avoir une charge maximum de
20A, tandis que le frigo tri mixte de 160 litres utilisait environ 15A, soit 35A
en tout délivré au minimum par l'alternateur pour les besoins de la cellule.
Solutions :
Maintenant un boitier électronique est installé entre
l'alternateur et la centrale électrique ou EBL.
Ce
boitier comporte les fonctions suivantes :
Selon les marques, on peut trouver :
On a donc besoin d'un système qui délivre au moins 35A
pour faire aussi bien qu'avant.
Et si on peut, un
système qui délivre plus.
Utilisation d'un chargeur DC/DC Booster 12V pour camping-car, van et fourgon aménagé.
Le chargeur booster de batterie ou chargeur DC/DC pour
camping-car et fourgon aménagé est un chargeur 12V/12V pour l'ajout d'une
seconde batterie sur le camping-car ou fourgon aménagé.
Le chargeur DC/DC remplace le coupleur séparateur en
assurant la charge de votre batterie auxiliaire à partir de la batterie moteur.
La pile à combustible porte très
mal son nom car ce système n'est pas une pile, (Accumulateur / Batterie) mais un
générateur de courant continu.
Principe de
fonctionnement
La pile à combustible est basée sur la technologie DMFC
(pile à combustible à méthanol direct).
Elle convertit
l'énergie chimique en énergie électrique sans étapes intermédiaires ni pertes de
rendement élevées.
Elle génère du courant avec le
combustible de la cartouche (méthanol) complété par l'oxygène présent dans
l'air.
En dehors de l'électricité, seules de la chaleur
résiduelle et de la vapeur d'eau avec un peu de dioxyde de carbone sont
produites.
Un procédé efficace et particulièrement
écologique, mais très onéreux.
L'emplacement qui lui
sera réservé doit pouvoir contenir la pile, mais aussi le réservoir.
Par ailleurs, le logement de la pile doit répondre à
certaines contraintes de température : il doit rester dans un écart de
température prévu entre -20 °C et +40 °C.
Quelle
puissance, et quel prix. (Exemple Piles Efoy)
Pour
répondre à tous les besoins, même les plus gourmands, le catalogue Efoy fait
état de trois puissances, allant de 40, 72 et 105 W.
Il
reste que la pile à combustible représente un investissement assez conséquent.
Ainsi il faut compter 4280 Eur pour une puissance
de 72 W ou 5840 Eur pour une 105 W.
A savoir qu'il faut
ajouter à ce tarif le combustible qui est à environ 5 Euros le litre.
La consommation est d'environ 5 à 10 litres de méthanol par
mois suivant les saisons.
Je n'ai pas réalisé le calcul
d'amortissement, car les durées de vie ne sont pas très bien précisées, et un
entretien avec changement de composants est à prévoir...
La révision de la pile coûte environ 1200 euros !!!
Sur Internet vous trouverez facilement des commentaires peu
élogieux sur ces piles à combustibles...
Ce système en
vogue il y a quelques années semble être à déconseiller à l'heure actuelle.
Beaucoup de problèmes, de pannes et de service après vente sont souvent
mentionnés.
La durée de vie semble être moindre comparée
à la durée de vie indiquée lors de l'achat.
Eolienne :
Éolienne de camping-car : Encore plus de liberté ?!
Une éolienne légère peut largement suffire à recharger
les batteries d'un camping-car. Rien à voir avec les immenses éoliennes des
autoroutes.
Trouvé sur un site vendeur
:
Ses caractéristiques sont les suivantes :
Les éoliennes conçues pour camping-cars
ou bateaux résistent à la pluie comme à l'eau salée.
Elles sont également traitées anti-corrosion. Le prix d'une
telle éolienne varie, en fonction des caractéristiques et des fabricants, de 500
à 1 200 Euros ou plus.
Il faut compter pas loin de 800 euros pour une éolienne de qualité capable de fournir un courant de charge acceptable par nos batteries.
Inconvénients :
Il faut qu'il y ait "suffisamment" de vent pour assurer un
débit correct. Utilisation possible en bord de mer, difficile dans les
terres.
Il faut compter un vent réel minimum de 10
noeuds (18.5 km/h) pour que l'éolienne commence à débiter.
Bruit important à très important et très désagréable à
entendre, peut provoquer des vibrations.
Production de
courant trop faible pour les éoliennes d'entrée de gamme incapable de charger
une batterie.
Prix important pour une éolienne de
qualité. Il faut bien se renseigner avant achat de la vitesse du vent minimum
pour produire un courant capable de charger votre batterie. Attention aux
arnaques.
Rendement faible. Il faut une éolienne d'au
moins 400 Watts pour assurer une charge correcte.
Danger
en cas de rupture de pale
Autre problématique, la
complémentarité avec les panneaux solaires. Coupleurs, chargeurs, etc... Risques
de court-circuit, surcharges, etc...
Avantages :
? - Pratiquement aucun
Peut
fonctionner la nuit en remplacement des panneaux solaires et vous empêcher de
dormir par grand vent.
Ce système de production
d'énergie est plutôt destiné aux bateaux à voile.
Groupe électrogène - A proscrire !
Le monde
du camping-car
Utiliser ou non un groupe électrogène
: l'avis des internautes
"Utilisez-vous des groupes
électrogènes ? De quelle puissance ?"
La question avait
été posée par un lecteur du Monde du Camping-car sur Facebook.
Les réponses, nombreuses, ont fait apparaître diverses
problématiques.
Tout d'abord la nécessité ou non d'un
groupe électrogène dépend de l'utilisation que vous faites de votre camping-car.
Si vous partez en vacances en hiver, et que vous faites
des étapes sans branchement, vous apprécierez ce type d'équipement.
Autre problématique, la complémentarité avec les panneaux
solaires. Coupleurs, chargeurs, etc... Risques de court-circuit, surcharges,
etc...
Et surtout, l'enjeu qui semble principal : le
bruit.
Bruit pour soi et bruit pour les autres. Ainsi
certains conseillent tel ou tel modèle, telle ou telle puissance.
Et d'autres se rappellent les nuisances causées par des
voisins d'aires de services.
La leçon que l'on peut
tirer de ces témoignages est donc la suivante : un groupe électrogène, c'est un
choix pour soi, mais aussi pour les autres.
Mon avis personnel : Ce
système n'est à utiliser uniquement qu'en dépannage. Le groupe électrogène doit
être le plus éloigné possible des autres véhicules afin de ne pas gêner autrui.
Au fin fond d'une forêt, aucun camping-car ni aucune
habitation visible aux alentours, un groupe même annoncé silencieux à 59 dB à 7
mètres est insupportable pour les riverains.
A 1 ou 2
mètres le niveau en décibel d'un tel appareil est proche de 70 à 75 dB. Ce seuil
de bruit est même dangereux pour la santé.
Ce système
devrait tout simplement être interdit sur les aires de camping-cars. (Et
plus...)
De plus ce système est
une aberration énergétique et électrique pour les camping-cars.
Le groupe électrogène transforme une énergie fossile,
essence, en énergie thermique, moteur, puis énergie mécanique de rotation,
puis électrique 230V AC en entrainant un alternateur.
Ensuite ce courant 230V AC est transformé par un chargeur
en 230VAC/12V DC dans le camping-car pour charger une batterie 12V DC.
Au niveau du rendement il ne peut pas exister pire
solution. Les moteurs thermiques sont les systèmes qui ont le plus faible
rendement d'environ 30% avec les moteurs de dernière génération.
Ce qui veut tout simplement dire que les 70% restant
d'énergie partent en pertes calorifiques, pertes dues aux frottements, fumées,
effet Joule, etc...
Lors des différentes conversions
d'énergie les pertes sont énormes. Le rendement total d'un groupe électrogène
puis la conversion en 12 Volts DC est de l'ordre de 10% à 20%. Rien ne se perd,
rien ne se crée, tout se transforme, comme disait un certain Lavoisier.
Les
décibels : dB.
L'intensité des sons est
exprimée en décibels dans une échelle allant de 0 dB(A), seuil de l'audition
humaine, à environ 120 dB(A), limite supérieure des bruits usuels de notre
environnement.
Le seuil de référence : 0 dB(A)
Il correspond au niveau de pression acoustique minimal pour
qu'un son puisse être perçu de nos oreilles.
A ces
faibles niveaux, nous captons les sons provenant de notre propre corps
(articulations, battements de cours, circulation sanguine, etc.) ce qui peut
être déstabilisant.
Les niveaux d'apparition des effets extra-auditifs du
bruit : 40-50 dB(A)
Pour des niveaux d'exposition à
des niveaux supérieurs à 40 dB(A) la nuit et à 50-55 dB(A) en journée, l'OMS
considère que des effets extra-auditifs du bruit peuvent se manifester :
troubles du sommeil, gêne, risques cardiovasculaires accrus, difficultés de
concentration et retards dans les apprentissages.
Le seuil de risque pour
l'audition : 80 dB(A)
Il s'agit d'une valeur
importante qui sert de base à la réglementation « bruit au travail ».
A partir de ce seuil, l'employeur se doit d'apporter une
information sur les risques auditifs encourus, de proposer un contrôle de
l'audition (facultatif) et de mettre à disposition de ses salariés des
protections auditives adaptées. A partir de 80 dB(A), la durée d'exposition à la
source de bruit est un facteur important de risque.
Toujours selon la réglementation « bruit au travail », lorsque le salarié est exposé à un niveau de 85 dB(A) sur une période de 8h, le port de protections auditives est obligatoire.
Le seuil de douleur : 120
dB(A)
Le seuil de 120 dB(A) marque le début de la
douleur. Nos oreilles nous font mal. C'est un message d'alerte qui arrive bien
tard !
En effet, les seuils de danger pour l'audition et
de détection de la douleur sont séparés de 40 dB(A) environ.
Le 230 Volts AC en camping-car - AC
Courant Alternatif :
Le monde du
camping-car
Pour ou contre le 230 Volts en
camping-car : une question d'équipement et d'habitude.
Au départ, un camping-car offre des prises électriques 12
volts.
C'est la tension qui sort de la (ou des)
batterie(s). Mais certains équipements ne peuvent être chargés ou utilisés que
sur 230 V (de l'ordinateur portable au climatiseur, en passant par le vélo
électrique).
Ce qui est
totalement faux. Il existe des chargeurs de PC et de batterie de VAE qui
fonctionnent en 12V.
Pour un climatiseur il faut oublier
le convertisseur 12V/230V.
On
trouve donc des convertisseurs, des générateurs, des prises 230V sur certaines
aires ou au camping.
Qu'en pensent les camping-caristes
? C'est la question que nous leur avons posée.
Pour ou contre le 230V en camping-car ? La question paraît un peu brutale comme ça, mais on a bien remarqué qu'il y a plusieurs écoles.
Du
230 Volts AC en camping-car !!! ??? - POUR QUOI FAIRE ?
Au départ il faut bien se dire que la conversion du 12V DC --> 230V AC est
encore une aberration technologique et énergétique.
Les
rendements et les pertes sont une fois de plus catastrophiques.
Une "vraie" installation de conversion 12V DC --> 230V
AC est très onéreuse et nécessite des matériels très performants.
Si vous installez un convertisseur 12V DC-->230V AC, pur
sinus obligatoire pour ne pas détériorer vos appareils branchés, uniquement pour
faire fonctionner chargeurs de téléphones portables, ordinateurs portables,
téléviseur(s) 230V, cafetière électrique, ou autre c'est du grand
n'importe quoi.
Il existe des chargeurs à brancher sur allume cigare ou
sur prises USB ajoutées ou d'origine pour la recharge de smartphones et tous
les appareils en 5V DC.
Dans ce cas, les pertes
sont minimes (12V DC --> 5V DC en abaissement de tension les pertes sont
quasi nulles).
Il existe également des systèmes de conversion 12V DC
--> 19V DC ou plus pour recharger les ordinateurs portables.
Le rendement est près de 10 fois meilleur que de passer par
un convertisseur 12V DC --> 230V AC pour brancher un chargeur 230V AC -->
19V DC pour alimenter l'ordinateur.
Une fois de plus
les rendements sont catastrophiques avec un convertisseur 12V/230V.
Attention : Il faut prendre
seulement en compte la puissance de la batterie à recharger et non pas la
puissance l'ordinateur.
Un ordinateur peut consommer 90
Watts et sa batterie 60 Watts. Dans ce cas le convertisseur maintiendra la
charge uniquement.
L'ordinateur éteint le convertisseur
chargera la batterie de l'ordinateur.
Si vous désirez
que le convertisseur charge votre ordinateur en fonctionnement, il faudra
prendre un convertisseur de puissance supérieure au moins de 10% pour compenser
les pertes par rendement.
Personnellement, j'utilise un
convertisseur 12V/19V DC de 100 Watts pour mon ordinateur ASUS qui consomme 90
Watts en fonctionnement.
La batterie de cet ordinateur à
une puissance de 50 Watts. L'alimentation 200V/19V Asus d'origine à une
puissance de 90 Watts.
Mon ordinateur se charge lors de
son utilisation avec ce convertisseur de puissance > à 10% de celui
d'origine en 230V pour compenser le rendement et les pertes.
Attention une prise 12V n'accepte que du 10A.
Des téléviseurs et démodulateurs TV satellite 12V DC
existent et se trouvent facilement dans le commerce.
Inutile d'acheter un téléviseur hors de prix chez un
revendeur camping-car, des quantités de marques proposent des téléviseurs de
faibles dimensions de 15 pouces à 24 pouces qui utilisent un chargeur 230V
AC--> 12V DC pour alimenter ceux-ci.
Il suffit de
réaliser un câble 12V avec le type de prise 12V correspondant à la TV.
Il ne faut pas avoir d'inquiétude quant à la différence de
tension en entrée. Cette tension à vide peut monter jusqu'à 14V et plus.
Dans tous les appareils fonctionnant en 12V DC, se trouve
un régulateur de tension qui stabilise la tension d'entrée à 12V.
Ceci est également valable pour les chargeurs allume cigare
12V/5V ou 12V/19V.
Voir : https://www.serdef.fr/CCAR/Reception_TV/Index.htm
J'ai acheté une TV LED avec DVD intégré 12V 19 pouces (47
cm) pour 90 euros.
Pour la recharge des batteries de vélos à assistance
électrique, de façon identique, il existe des chargeurs convertisseurs 12V
--> 25V/36V/42V DC.
Le rendement est
bien meilleur que de passer par un convertisseur 12V/230V. Le coût est
également moindre.
Il existe des quantités de cafetières "à l'italienne" que l'on fait chauffer sur la plaque de cuisson à gaz qui font un excellent café.
Il existe également des fours à gaz souvent installés à
défaut par les constructeurs de camping-car.
Par
expérience sur les 2 camping-cars en ma possession qui étaient équipés d'un four
à gaz, j'ai dû m'en servir 4 fois au maximum en 5 ans.
Il existe le barbecue CADAC qui peut faire office de four
et le four OMNIA qui se pose sur la table de cuisson à gaz.
Des quantités de ventilateurs 5V avec batterie intégrée rechargeable ou 12V DC devenus efficaces sont désormais en vente.
Pour les climatiseurs, radiateurs électriques, fours
électriques ou four micro-onde, il faut oublier si vos batteries ne dépassent
pas les 600 à 1000 Ah.
En moyenne c'est 2 à 3 KWatts en
consommation électrique (2000 à 3000 Watts).
Le
problème est la puissance et le courant de crête qui vont mettre à plat votre
convertisseur et votre batterie.
Les cafetières
électriques consomment un peu mois de l'ordre de 1000 à 1500 Watts mais elles
sont cependant capables de vider votre batterie à décharge lente de 100 Ah en
quelques minutes seulement. Il faut absolument éviter les cafetières électriques
à pression de types "Nespresso" ou autres.
En résumé si vous êtes nomades, si vous désirez alimenter un lave-linge, un climatiseur, un ventilateur 230V, un four électrique ou micro-onde, et tout autres appareils électriques en 230V AC, il va falloir investir dans :
Attention : Ne pensez pas faire fonctionner tous ces appareils simultanément, vous serez rapidement limité par la puissance du convertisseur et la décharge des batteries.
Si vous êtes un camping-cariste qui utilise son
camping-car seulement quelques mois par an, il est difficile de conseiller ce
système de production d'énergie.
Vous n'avez aucun
intérêt et aucune utilité d'acquérir ce type de batterie Lithium.
Le calcul d'amortissement est pratiquement impossible car
tout simplement cela ne s'amortit pas.
C'est un
investissement à TRES long terme en espérant de ne pas avoir de panne.
Vous pouvez vous faire plaisir si vous en avez les moyens,
un convertisseur 12V DC --> 230V AC, avec quelques batteries Lithium,
avec le chargeur adapté, avec les panneaux solaires adaptés, avant de vous
vider les batteries, vont vous vider le portefeuille.
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