Batteries Lifepo4 - protéger l'alternateur

Pierre j allais poser la même question, depuis deux ans pas de soucis avec parc service mixte, cette année je remplace la 54 amp pb par une Lifepo04 de 50 amp (achetée 150 €)
J avais cette sécurité au moteur, la 54 et les deux fois 20 amp Lifepo04

Pour le moment je compte laisser le 1 et le 2 ensemble

Ou seulement la batt moteur car les PS font le,job et le moteur est vraiment auxiliaire

Mais il y a des solutions techniques évoquées que je n ai pas compris, diode ma Hun ou autre

Je suis sûr que ça va être re expliquė

La question étant essentiellement: peut-on mettre une plomb en parallèle avec une Lifepo4, voici une vidéo ou cette expérience est faite;

avec un relais de couplage ça fonctionne très bien

OK donc ça fonctionne.
Mais alors pourquoi parle-t-on tellement sur HEO des batteries Winston ?
Pour le fait que comme elles n'ont pas de BMS elles sont notoirement + fiable et donc plus safe dans la durée ?
Ca je pourrais comprendre, un circuit électronique sur un bateau comme le mien qui est un trou humide...

Sur mon installation d'origine j'avais un Chargeur d'alternateur STERLING / 12 V / 80 A. Je suis passé sans aucune difficulté à la batterie lifepo4 12volts/200A BMS et c'est la révolution à bord dans la gestion de l'énergie ! L'installation date de une année et après 2000 milles nautique je suis pleinement satisfait !

ma pierre a l'edifice; sans que ce que j’évoque je l'ai mis en œuvre.
On peux couper le debit de l'alternateur : il faut couper la tension de régulation sur la strator (il tourne en roue libre).
Pour cela comment ? en mettant un relay qui est est activé par le BMS.
BMS off: Relay off ==> strator Off ==> protection
BMS on: Relay on ==> strator On ==> production

A creuser.

un des soucis était le brutal arrêt du chargement quand le BMS juge la batterie pleine.

Il y a une erreur sur la question de départ à mon avis. C'est le chargeur qui doit s'arrêter de charger lorsqu'il considère la batterie pleine. Le BMS peut éventuellement communiquer avec les chargeurs (canbus avec régulateur d'alternateur et autres chargeurs) mais l'ouverture du BMS sur seuil de tension haute n'a lieu que pour protéger la batterie d'une tension trop élevée, jamais atteinte si les chargeurs y compris l'alternateur fonctionnent bien.

Il me semble qu'il s'agit là d'une méprise récurrente selon laquelle le BMS régulerait la charge et décharge de la batterie. Ce n'est pas le cas sauf sur certaines installations haut de gamme ou la batterie communique avec les chargeurs. Et quand bien même, dans ce cas, l'ouverture brutale du BMS intervient pour raison de sécurité et non pour réguler la charge.

Alors que la batterie charge, en cas de déséquilibre entre les cellules, il est par contre tout à fait possible que le BMS déconnecte la batterie, ce quel que soit sont état de charge.

Il ressort de ce fil et de mes recherches sur le net de cet après-midi qu'une des limitations du plan "drop in" d'une batterie lifepo4 tel que trouvé pour moins de 300 EUR sur amazon ou autre dans une installation plomb est la qualité du BMS incorporé dans cette batterie. En théorie si ce BMS incorporé est de haute qualité et couvre plusieurs protections, à savoir et par exemple:

1) Circuit de protection contre les surcharges
2) Protection de court circuit
3) Maintien d'un fonctionnement sûr, surveillance des données telles que la tension, le courant, la charge, l'état des cellules, l'équilibre des cellules
4) Optimisation de la tension de charge
5) Protection en cas de chargement à basse température

Le plan "drop in" sera déjà moins problématique que si il s'agit d'un BMS plus sommaire. J'essaye à présent de me faire une idée de ce à quoi on peut s'attendre à trouver dans les BMS de batteries LFP bon marché.
Pour ce qui est de l'alternateur et de sa protection, il semble que la technologie soit encore trop récente pour tirer dès à présent des conclusions sur la robustesse suffisante ou non d'alternateur prévus au départ pour charger des batteries plomb. Par ailleurs si un claquage d'alternateur n'implique que l'arrêt de fourniture d'A (et pas un danger de départ de feu), le prix de remplacement que j'ai trouvé pour le mien (190 EUR) ne justifie pas de mettre tout le circuit en ordre pour le protéger sauf si il claque chaque année ou plus.
Quand je parle de batteries Lifepo4 "Chinoise bon marché" c'est parceque c'est ce qui les qualifie, elles sont toutes chinoise et effectivement fort bon marché comparé au prix d'il y a quelques années.
P.S.: Je viens de visioner deux vidéos de Will prowse qui (notament) ouvre pour inspection du BMS et de la qualité générale de l'assemblage et ensuite teste des batteries LFP. Au moins pour deux batteries LFP qu'il inspecte, une Litime et Epoch, la qualité de ce qu'il trouve et la sophistication du BMS interne semble au rendez-vous. Ca expliquerait les retours positifs d'Héossiens en mode "drop in" dans des installations prévues pour le plomb. La batterie LFP de marque Litime se trouve dans le format 100 Ah pour 280 EUR sur Amazon donc fait partie des "batteries chinoises bon marché" tout en étant apparemment sérieusement conçues.
Il est à noté que ces batteries sont d'ailleurs présentées sur Amazon comme étant "Parfaites pour Camping-Car, Système Solaire, Bateaux" donc à priori conçue pour une installation "drop in". La sophistication de leur BMS n'est donc à priori pas un accident.

le schéma ( le seul truc que je n'aime pas sur mon bateau c'est que le guindeau est sur les batteries service d'origine , c'était asse compliqué à changer, j'ai donc mis des BMS dimensionnés à 120 A au lieu de 105 A pour contrer les appels de courant forts qu'il y a blocage du guindeau car ancre coincée)

J'ai monté moi même mes batteries LFP. j'ai acheté des cellules de grade A DE MARQUE en Hollande et des BMS sérieux.

Ci-dessous une des vidéos de Will Prowse à laquelle je fais référence ci-dessus. Il démonte et inspecte une LFP courante sur le marché en ligne.

Le cher BMS de ma batterie tout venant démarre le moteur et alimente le guindeau, moteur stoppé.
L'inconvénient des forums, c'est que tout le monde peut venir y raconter des conneries et passer pour un génie auprès des ignorants.

Après avoir ajouté 6 heures de potassage de l'info trouvée sur le net j'en reviens au plan "drop in" d'une batterie LFP avec BMS incorporée tel qu'on les trouve sur Amazon ou équivalent dans un circuit pour batterie plomb préexistant.
Donc le profil du type qui a par exemple 3 batteries plomb. Une pour le moteur et deux comme batteries de services. Les batteries plomb de services sont récentes, et, pour l'avancement de la science par expérimentation, ce type décide d'ajouter une batterie LFP avec BMS intégrée qu'il a acheté sur Amazon. Il la fiche en // avec ses batteries plomb sans autre forme de procès, avec zéro modifications à son circuit existant qui est ultra simple et n'inclu pas de solaire. Le circuit électrique standart d'un bateau des années 1980, avec chargeur de quai et alternateur comme source de chargement de ses batteries.

Que devra-t-il vérifier ?

Après mes 6+ heures de visionage et de lecture, cela donne ceci:

1) La façon dont son alternateur réagit à la résistance interne faible de sa nouvelle batterie LFP comparée à celle des plomb existantes. Les plombs ayant une résistance interne plus élevée et donc solicitant moins l'alternateur. Un alternateur de bateau au contraire de celui d'une voiture est mal ventilé donc le risque est la surchauffe et à terme sa défaillance. Pour cela il pourrait acheter pour 20 EUR sur Amazon un thermomètre infrarouge et faire des mesures de la temp. de son alternateur avant l'insertion de la batterie LFP et après. Cela idéalement dans des situations défavorables, moteur chaud, batteries fort déchargées etc. Ses trouvailles devrait lui permettre de décider ou non si une régulation de l'ampérage de charge est nécessaire ou non, par exemple via un chargeur DC to DC afin de soulager son alternateur et donc sa temp de fonctionnement.

2) une autre chose qu'il pourrait vérifier avant l'installation de sa LFP "Amazon" avec BMS incorporé est la tension de charge que donne son alternateur et son chargeur de quai. La tension de départ de son alternateur devrait être 14,4V +/- (c'est mon cas). Si elle excède 14,5V on arriverait à une tension trop élevée et le BMS de la LFT "Amazon" risque d'intérrompre la charge.
Idem pour le chargeur de quai. Pour le chargeur de quai, dans mon cas sur la durée il charge à une tension de 13,7V. Ca c'est suffisament bon pour une LFP. Certains charge à 13,2V se serait un peu bas, ne permettant pas de charger la LFP au dela de +/- 75%.

3) Un type sur le ponton A lui explique que son chargeur de quai prévu pour charger une batterie plomb qui charge à 13,7V n'est pas bon pour sa batterie LFP car la courbe de charge ceci, la LFP charge au début idéalement à tension fixe et par la suite à courant fixe etc...etc....Victron machin ceci....$$$$ cela....et qu'en conclusion ça batterie LFP achetée 270 EUR aura sa durée de vie en cycles limitée à 80% voir 70% de sa durée de vie optimale car il n'a pas investi dans ++++++++ EUR de bazar Victron et autre. Notre type l'écoute et se dit que temps que son bateau ne crâme pas, si sa batterie à 270 balles dure un peu moins longtemps car il n'a pas investi dans plein de trucs "dispendieux" son calcul n'est probablement pas si mauvais.

4) Le même type lui dit que son alternateur va lacher pour cause d'arrêt brutal du chargement de la LFP qui va causer un pic d'intensité et crâmer les diodes de son alternateur. Cette info est mitigée par un deuxième type, celui du ponton C qui lui dit que sont installation "drop in" va sur ses 3 ans et qu'une telle panne d'alternateur n'est toujours pas survenue. "As the jury is still out on that one", il décide d'avoir un alternateur d'avance au cas ou et de voir ce qu'il se passe "pour l'avancement de la science". L'alternateur "d'avance" lui coûte 200 EUR port compris, il le garde dans un équipet, bien au sec..

5) Reste le point le plus important, à savoir pas la santé de son alternateur ni de sa nouvelle batterie LFP à 250-300 EUR mais celle de lui-même, de son bateau et de ses voisins de ponton.
A cause de la faible résistance interne de sa nouvelle batterie LFP, le courant mesuré en A lors du processus de charge est bien plus élevé qu'avec les plombs d'origine. Cela signifie des connections plus chaudes etc. En préalable il décide de changer ces cables et soigner les connections. Sa caméra infra rouge lui donne une idée de ce qu'il se passe au dela de l'éventuel échauffement de son alternateur. Sur ce point il écoute un peu plus attentivement l'anxieu du ponton A car l'enjeu est le seul vraiment important & note de se renseigner davantage sur les risques encourus.

6) Le type anxieu du ponton A lui a aussi dit que mettre en // des plombs avec une batterie LFP ne fonctionnerait pas car la LFP ayant une tension "float" plus élevée que celle des batteries plomb (13,2V contre +/- 12,7V) la LFP se déchargerait en continue dans les batteries plombs. En pratique notre type constate que les plombs se stabilisent en pleine charge à 13,2V, le voltage floating de sa LFP et que le transfert de la LFP vers les plombs sur la durée est vraient minime, pas suffisament significative pour en faire tout un fromage.

Donc en conclusion notre type laisse ouverte la seule question vraiment importante qui pourrait l'amener à investir dans des machins Victron et autre "dispendieu" trucs, à savoir si la faible résistance interne à la charge de la LFP pourrait être à la source d'une surchauffe qui pourrait créer un départ de feu dans son bateau. Autre souci pourrait être la protection nécessaire en cas de défaillance d'un BMS interne de batterie LFP qui n'est, à l'origine, pas vraiment prévu pour une longue vie dans un bateau présumé un poil humide, surtout en hiver. Pour le reste le choix final de sa batterie LFP avec BMS incorporé se fait sur la qualité de ce BMS par rapport à l'info à sa disposition, qui en ces temps moderne est fort importante. Dernier détail, l'emplacement de ses batteries, sous la couchette de quart, est assez considérablement plus haut que les fonds du bateau ou il se trouve parfois de la flotte. Il soigne aussi son caisson pour le tenir hors eau le plus longtemps possible en cas de pépin.

Voila, fin de l'histoire, commentaires constructifs et précis dans leur argumentaire étant bien venus.

tec-nautic.fr[...]dex.php

Bonjour et merci Pierre3 pour le débat, qui arrive à un bon moment pour moi. En effet chaque fil pris independament est relativement lourd à intégrer mais contient des éléments intéressants et instructifs. Celui ci l'est particulièrement.

Les BMS des batteries envisagées ici sont souvent de 100ah.
Peut on me confirmer qu'avec 2 batteries en parallèle, donc deux BMS de 100, on obtient 200ah disponibles pour demarrer le moteur (un diesel de 750cm3 ne doit pas demander plus?).
Sinon dans ces gammes il faut passer à 200ah en une batterie pour espérer avoir un BMS de 200.

Merci bonne journée

Mes BMS supportent en pointe 350A alors qu'en continu c'est 200A.

Pour répondre à Pierre3 et en général :

je suis d'accord avec lui et c'est un peu saoulant de voir des post péremptoires "j'ai monté ça sur mon bateau et ça marche".
Passez n'importe quel examen en physique ou d'éléctricité et affirmer ce genre de truc, et vous aurez zéro.

J'essaie pour ma part d'expliquer un peu (j'ai quand même 35 ans de développement des systèmes électriques , mécaniques, électromécaniques, sur les avions bleus derrière moi) .

Pour être clair :

mettre en parallèle un batterie Pb et une batterie LFP chargées par l'alternateur, c'est une connerie d'un point de vue physique. Aucune batterie n'est véritablement bien chargée et s'use plus rapidement que prévu; L'alternateur s'use aussi

Ne pas comprendre ou admettre que 0.2V de différence au repos entre 2 batteries chargées, c'est ENORME pour des batteries

Utiliser un BMS pour réguler une fin de charge, c'est une immense connerie, et cela peut être dangereux (les MOSFET peuvent avoir grillé mais vous ne le saurez pas et quand vous en aurez besoin pour un vrai pb : plus rien !!!)

Une LFP ne débite pas beaucoup parce qu'elle a une faible resistance interne, comme affirmé plus haut mais parce que sa résistance n'augmente pas fonction de son taux de décharge contrairement aux batteries plomb.

Perso je préfère faire une archi qui respecte les lois de la physique, peut-être un peu plus cher mais pas de beaucoup à l'achat, mais qui sont pérennes, que des architectures qui marchotent un temps plus ou moins long et qui sont nettement moins secure. Je n'ai pas les moyens d'acheter pas cher comme on dit.

après Pierre 3 écrit :

"Une remarque générale concernant les fils techniques HEO. Il y a en beaucoup mais la qualité/densité de l'info est souvent médiocre car beaucoup d'interventions sont fait au lance-pierre, sans description du cadre qui les amène à cette remarque, ni même le minimum de précision qui permet de rendre le commentaire lisible."

T'es quand même un peu gonflé !!! C'est toi qui a ouvert ce fil. Certains dont moi essaient d'expliquer un peu et y passent du temps; alors ne crache pas trop dans la soupe.

Naviguez bien quand même la belle saison arrive

Bonjour,

Concrètement que pensez vous d'un choix comme celui la. Ou sa version 100ah "mini"*2

le creabest (chinoise avec cellules no name) est plus chère mais au moins il y une fiche technique avec un BMS correctement dimensionné avec équilibrage.

Je ne sais pas si c'est une bonne batterie mais au moins le design décrit dans la fiche technique est cohérent et respecte les fondamentaux électriques.

Bonjour,
Je viens de trouver ce long fil... Nous achevons la construction amateur d'un voilier de voyage qui est équipé de batteries LiFePO4 (bord, électronique, ...) et Pb-AGM (moteur, guindeau). Dans le cas où cela serait intéressant, ci dessous quelques éléments de technique et les rationnels de ces choix supportés par plusieurs tests grandeur nature. Par avance, toutes mes excuses pour la longueur du post et sa relative technicité.
A plus,
SmoothF

A considérer concernant les LiFePO4 :

• Ne supportent pas la charge en dessous de 0°C (parfois -5°C pour certaines). Certains BMS intègrent cette composante, d'autres non... Il est nécessaire d'avoir cette information si un élément de charge reste opérationnel lorsque le bateau hiverne ou que l'on se trouve en région froide.

• Résistance interne très faible (ordre de grandeur: 1/10 à 2/10 d'une batterie plomb de même capacité) :

  • Un court circuit à des effets spectaculaires compte tenu du courant de court circuit (très facilement >1000A). Les étages de sortie des FETs d'isolation ne sont parfois pas assez rapides et rendent l'âme. Pour les non bricoleurs : batterie HS ; pour les autres: analyse + schéma + remplacement + essais sur des cartes assez complexes.
  • En général, la rupture des FETs d'isolation laisse ceux-ci non passant (résistance très élevée) coupant le courant. Considérer qu'il n'y a donc aucun risque d'établissement d'un courant relève cependant du mythe : il est fortement conseillé d'inclure un fusible de forte capacité (200A à 400A semi-rapide) qui assurera une protection dans tous les cas. Un problème dans ce cas est le démarreur ou le guindeau dont les courants d'appel (inductance) peuvent dépasser ces valeurs...
  • Le courant de charge va nettement augmenter à tension équivalente. Pour l'alternateur, cela implique une puissance de charge nettement plus importante et une augmentation de température significative (la puissance dissipée varie avec le carré du courant: P=RI²). Les régulateurs intégrés ont souvent une compensation en température pour moduler la charge d'une batterie plomb classique (la résistance interne d'une batterie plomb diminue avec la température, le régulateur fixant une tension de sortie, celle-ci doit être réduite lorsque la température augmente : 3mV/°C) mais cette réduction est trop faible pour limiter le courant de charge d'une batterie à faible résistance interne. Il n'est pas rare que le pont de diode de l'alternateur rende l'âme ; les résultats sur la température du bobinage du stator sont aussi intéressant : dégradation du vernis d'isolation avec des conséquences funestes.

• Ont des caractéristiques de charge et décharge très éloignées des batteries plomb tant en tension qu'en courant. ceci est dû à la nature des réactions d'oxydo-réduction impliquées et leur variation en fonction de la charge, la température, le courant, la tension, ... Le problème est fort complexe et sa description est un sujet en soi. Pour faire simple:

  • LiFePO4 : charger à un courant fixe (de préférence 0.5C ; c'est à dire 50A pour une 100Ah) jusqu'à atteindre un voltage spécifique dépendant finement de la batterie (3.65V ; précision meilleure que 0.05V), puis garder ce voltage jusqu'à ce que l'intensité diminue à une certaine valeur minimum.
  • Plomb : courbe de charge en plusieurs étapes type 'courant limité / absorption / entretien' que l'on peut trouver sur la plupart des chargeurs de puissance. Complètement différent des LiFePO4.

• Note sur les BMS internes coupant la batterie

  • Ce sont des organes de protection ultimes ; ils ne doivent pas être utilisés comme régulation de charge.
  • Il est à noter que la coupure de la batterie met dans une certaine mesure 'dans le noir' le bateau ; cela peut être assez intéressant dans certains cas proche d'une côte ou en navigation de nuit.
  • Lorsque la batterie se coupe, une brève (mais notable) transitoire de tension apparaît sur le 12V. Elle peut endommager certains appareils électroniques et des ampoules un peu fragiles. Voir la partie 'Transitoire de tension et protection de l'alternateur et des composants du bateau' ci dessous.

Choix LifePO4 ou Plomb vs application:

• Moteur et guindeau :

  • Plomb pour assurer simplicité, robustesse et facilité de mise en oeuvre. Parfaitement adapté car cette batterie n'aura pas de décharge profonde (elle sert juste à démarrer le moteur et à tamponner le guindeau à poupée horizontale qui ne tourne qu'avec le moteur en route ; rechargée en ~15min max). Sert de batterie de secours en cas de défaillance de la batterie du bord (GPS, feux de mat, VHF).
  • AGM : pour la sécurité ; pas de fuite d'acide lorsque les barres de flèches viennent dire bonjour à l'élément liquide (vécu).
  • Circuit indépendant de la batterie du bord : alternateur séparé avec régulateur externe spécifique pour une batterie Plomb-AGM. Les régulateurs intégrés ne sont en général pas adaptés : même si la tension de charge est adéquate (14.4V pour charge bulk), ils n'offrent pas de passage en idle à 13.8V au bout d'un certain temps ce qui peut se produire lorsque l'on utilise le moteur de façon importante (c'est le cas au Nord dans les conditions anticycloniques établies sur parfois plusieurs semaines).
  • Suivi de charge et décharge par un simple coulombmètre à 25€ (mesure courant et tension simultané, calcul de puissance et capacité restante de la batterie) ; simple et pratique.

• Bord :

  • LiFePO4 pour limiter la masse tout en augmentant la capacité exploitable. Une batterie plomb permet rarement une décharge supérieure à 55% de sa capacité (et encore, à condition de mettre en oeuvre la bonne technologie) ; il est (très) rare de pouvoir la charger à 100% ; la moyenne de charge est de l'ordre de 92%. Une batterie LiFePO4 permet d'exploiter environ 80% de sa capacité et peut être chargée à 95% de capacité. Une batterie LiFePO4 à une masse deux fois plus faible qu'une plomb à même capacité.
  • 4 cellules LiFePO4 indépendantes
  • BMS externe permettant de piloter deux relais bistables de charge et décharge ainsi que les ordres de fin de charge. Le relais de charge ne commute normalement jamais : c'est un moyen de protection de surcharge ultime. L'ordre de fin de charge est disponible sur une sortie distincte qui donne l'ordre de couper les moyens de charge (tous, quels qu'ils soient). Le relais de décharge peut commuter si l'on approche du seuil de décharge maxi ; il protège la batterie des sur-décharges.
  • Circuit de charge et décharge indépendants de la batterie moteur : alternateur et autres moyens de charge séparés ; circuit de décharge séparé. (électronique, pilote, éclairage, ...)
  • Régulateur d'alternateur externe assurant une caractéristique de charge adaptée tant en courant qu'en tension (mesurée sur la batterie et non l'alternateur) tout en protégeant l'alternateur en température. Pour ceux qui sont intéressés, voir le blog arduinoalternatorregulator.blogspot.com[...]/ qui est une mine sur le sujet. C'est complexe, mais cela devient nécessaire lorsque l'investissement batterie est important et/ou que l'impact d'une panne d’énergie devient très problématique.

Transitoire de tension et protection de l'alternateur et des composants du bateau:

• La déconnexion intempestive d'une charge sur un système de charge (à fortiori un alternateur) est connue dans l'électronique de puissance sous le vocable 'load dump' (rupture de charge). Très documenté et bien compris/géré depuis les années 70-80.

• La protection du load dump existe dans bien des alternateurs postérieurs à 1980 sous la forme de diodes avalanches sur le pont de redressement de l'alternateur (6 diodes montées en redresseur triphasé). Pratiquement, ce sont des diodes ayant un comportement de diode zener et construites pour amortir les excursions de tension, typiquement à 25-30V pour des systèmes 12V. Il suffit de demander au fabricant de son alternateur si tel est le cas. Bon, c'est parfois un peu pénible de trouver l'information (ou plutôt de persuader le fournisseur du moteur de la donner ou de donner la référence du fabricant ; expérience vécue).

• Il n'en reste pas moins qu'une transitoire de tension de l'ordre de 25-30V va apparaître (beaucoup plus en fait pendant quelques micro secondes). Elle peut avoir des effets délétères sur certains appareils électroniques (consultez les spécifications d'alimentation de vos électroniques ; il y a rarement des informations sur la gestion des transitoires ; les documentations des systèmes conçus dans l'automobile sont les seules pour lesquelles j'ai systématiquement trouvé ces informations).

• Des systèmes externes existent (voir le APD12 de chez Sterling Power / sterling-power.com[...]-device )... Pour les créatifs, on peut aussi s'appuyer sur les TVS type PAR 6KA24 (attention à l'énergie à absorber ; elle peut être assez élevée lorsque les alternateurs atteignent 80-100A ; montage en parallèle requis). Atténue la transitoire mais ne l'élimine pas !

• La meilleure solution est encore de ne pas avoir de rupture de charge !

• La solution robuste est de forcer le régulateur à ne pas charger lorsque la batterie est pleine :

  • Certains régulateurs externes ont une entrée 'enable' : c'est ce qu'il y a de plus fiable lorsque l'on a un BMS externe ou un interne qui donne l'information 'batterie pleine'.
  • Réglage de la tension de charge maxi un peu plus bas que le déclenchement du BMS ; exige en général un régulateur externe.
  • Alternative pour les bricoleurs : modification du régulateur interne pour que sa mesure de tension soit rapportée à la batterie avec éventuellement un pont diviseur et un bon multimètre (précision 0.01V) ; réalisé en démo pour comprendre comment cela marche avec un régulateur interne spare acheté pour l'occasion ; voir les références plus bas)

• Une voie qui demande plus (beaucoup plus !) de connaissances est la conservation d'une charge lorsque le BMS ouvre le circuit de charge :

  • Certains mettent en parallèle une batterie type plomb : c'est possible mais assez 'capillotracté' voire dangereux de part les différences des deux chimies. Cela tend à ruiner les deux batteries plus ou moins rapidement (charge partielle LiFePO4 pour protéger la Pb, décharge de la LiFePO4 dans la Pb, courants non négligables entre Pb et LiFePO4 pendant l'équilibrage, ...) et réduit significativement l'avantage du batterie LiFePO4. L'analyse conduit généralement à 'laisser tomber le LiFePO4' ou à 'faire ce qu'il faut pour que cela fonctionne correctement' => plus compliqué que juste un 'drop-in'. A noter : le courant d'équilibrage est parfois très important ; certains BMS internes vont switcher OFF pour protéger la batterie LiFePO4 et eux même (les FETs ont une capacité maxi). Cela conduit généralement à ce que la batterie Pb reste en place et assure la fourniture électrique jusqu'à ce que le BMS interne commute à nouveau (certains sont automatiques) ce qui conduit à la répétition du scénario ou alors, si le BMS reste OFF, à ce que la batterie Pb se vide complètement et perde ainsi sa capacité. Dans le cas où le niveau de protection n'est pas atteint, le courant de circulation dans les deux batteries les amènent à chauffer ce qui est préjudiciable voire dangereux pour les deux. Si pas de protection, alors BMS HS et bricolage assuré.
  • Plus rare, bricolage d'électronicien : FETs de commutation rapide (très rapide) devant la batterie plomb permettant de la switcher lorsque la tension dépasse 15V (une batterie LiFePO4 se charge aux alentours de 14.6V (3.65V * 4 éléments). En général, un bon électronicien évitera de manipuler des transitoires hautes énergies et se tournera plus vers le régulateur (voir la modification du régulateur interne) pour gérer le problème.

Discussion autour des technologies:

• Le LiFePO4 est une technologie particulière qui demande une cohérence globale pour son exploitation et garantir d'en tirer réellement profit. Les circuits de charge et décharge doivent être adaptés.

  • Systèmes/technologie de charge spécifiques LiFePO4 tant pour l'alternateur que le chargeur du bord et autres panneaux solaires, hydrogénérateurs ou encore aérogénérateurs (éolienne). Le cas de l'éolienne est intéressant car il est plus simple de réguler une éolienne pour une LiFePO4 que pour une plomb : diode schotky avec relais de mise en rideau commandé par le BMS.
  • Circuit de décharge indépendant pour assurer la protection de la batterie (la sur-décharge est funeste).
  • Système de suivi de charge/décharge et de protection communicants : ce sont les BMS ; lorsque l'installation dépasse le simple véhicule

• Passer du plomb au LiFePO4 est...

  • Difficilement possible sans modification en profondeur d'une installation existante : il faut souvent revoir les systèmes de charge, scinder les circuits, ...
  • Généralement abandonné lorsque l'on examine rationnellement toutes les implications et le coût. Les discussions auxquelles j'ai participé se sont quasi immanquablement achevée par :'en fait, cela ne vaut pas trop le coup' excepté pour les cas où il s'agissait d'une refonte complète d'une unité.
  • Demande beaucoup de documentation et de lecture pour éviter les surprises (en particulier les désagréables). L'information est disponible auprès des grand fabricants de batterie LiFePO4 ainsi que de nombreuses publications (en anglais la plupart du temps).

Références:

• Le blog arduinoalternatorregulator.blogspot.com[...]/ : Al Thomason a mis au point un régulateur d'alternateur fort intéressant. Les specifications sont à lire ; c'est ce qui fait que l'alternateur chargera correctement une batterie de forte capacité en sécurité tant pour la batterie que l’alternateur et les occupants du bateau. Il est open source pour ceux qui sont intéressés ; une version commerciale existe aussi.

• Énergie sans limites de Reinout Vader (www.victronenergy.fr[...]-FR.pdf ) : une publication de Victron. OK, Victron est 'cher' mais il y a de très bonnes infos techniques sur leur site dont la lecture permet d'éviter de grossières erreurs, de perdre l'investissement réalisé et bien plus , d'éviter de se retrouver en situation délicate en navigation que ce soit au large ou proche des côtes, sous nos latitudes ou dans des endroits plus exotiques que ce soit Nord ou Sud. Après cela, on peut fabriquer soi même, se procurer l'équivalent, etc... mais au moins, on a des bases.

• Documentation Winston-ThunderSky (fabricant Chinois) : Operator's Manual

• shop.gwl.eu[...]/ : un revendeur plutôt orienté solaire mais donne une bonne idée des batteries LiFePO4 et de composants qui vont autour.

• www.rec-bms.com[...]/ : un exemple de BMS externe bien construit

• Pour ceux qui veulent bricoler leur régulateur d'alternateur ; une source pour acheter un spare pas trop cher que l'on peut ouvrir et modifier à loisir : www.condensateur-web.fr[...]33.html . A titre indicatif, on peut en trouver ici un remplacement de ponts de diodes: www.condensateur-web.fr[...]06.html ; pas donné.

Un peu hors sujet quoi que
on savait déjà qu'une voiture chinoise de série était équipée de batteries Sodium, maintenant aux USA, pas de manganèse

www.geo.fr[...]-220077

M'intéressant toujours d'avantage au retour de terrain d'utilisateurs curieux & observateurs et à ce qui reste lisible par la toute grande majorité des héossiens amateurs totaux en "machins électriques" (moi y compris) voici mes trouvailles de cette matinée:

Alors pour la raison pour laquelle remonte souvent des exemples ou des BMS de batteries "chinoise & bon marchés" sont à même de fournir un courant largement au-dessus des 100 A annoncés dans les spécifications techniques "de base", j'ai trouvé un exemple ici:

Full TEST Charge/Discharge and max BMS load for LiTime 12V 100Ah LiFePO4 Battery

Cela a été confirmé par le manuel d'utilisateur de cette batterie. A savoir que pendant un court instant (5 secondes) les valeurs de courant peuvent largement excéder la limite de 100 ampères souvent évoquée sur HEO.

Aussi la valeur de 100A est une valeur conservative ("cover my ass") donné par les fabriquant, dans l'exemple ci-dessus la batterie fourni 180A largement au dela de 5 secondes.

En ce qui concerne la nécessité ou non de protéger l'alternateur par un chargeur DC to DC, ça dépendrait bien entendu du type d'alternateur, ceux des gros "Vans" (camionettes) ont souvent une protection température qui limite le débit de courant en cas de surchauffe, dans nos bateaux ça ne sera pas le cas. Comme souvent il y a un écart entre la théorie et la pratique du fait des tolérances, de la relative sous-utilisation de nos bateaux par rapport à l'utilisation prévue de ces alternateurs dans des véhicules, le chargement alternatif via panneaux solaires etc pourrait expliqué les cas de "bonne tenue" des alternateurs confrontés au batteries lifepo4.

Un commentaire intéressant que j'ai trouvé à propos de la longue durée de survie des alternateurs branché en direct sur des batteries Lifepo4 était simplement le sous dimensionnement des cables et la mauvaise qualité des connexions, donc le visionnage de son installation au moyen d'un thermomètre infra rouge à 20 EUR de chez Amazon que j'ai déjà évoqué plus haut prend vraiment tout son sens à la lecture de ce commentaire.

C'est en fait ce que j'aimerais voir sur Youtube mais n'ai pas encore trouvé, donc à défaut je le ferai moi-même à un moment dans le futur , à savoir un un type qui "loin des grands discours et des grandes théories" comme dirait JJ Goldman (donc approche + "à l'anglo-saxonne"), mesure avec un thermomètre infra rouge la température de fonctionnement de l'alternateur en chargement + mesure du courant avec une pince ampèremétrique avec son circuit batteries de servitude 100% plomb, ensuite retire une plomb et met une lifepo4 à la place sans aucune modification de circuit et refait le même test. Ensuite si points chauds constatés au niveau du cablage et connections via cet examens infrarouge, il refait le même test quand ces points ont été améliorés.

Si je devais intégrer une Lifepo4 type "Li time" de l'exemple ci-dessus dans mes batteries de servitude demain je ferais exactement cela. Ensuite, ces mesures prises, j'intercallerais un chargeur DC to DC entre mon alternateur et les batteries de servitudes, notament pour l'info en Bluetooth que cet equipement me fournirait, pas uniquement pour protéger mon alternateur et prevenir tout les dangers liés à la capacité du lifepo4 d'absorber + de courant à la charge en comparaison avec le plomb.

Pour ce qui de la puissance du chargeur DC to DC qu'on recommande (encore une info trouvée sur le net ce matin), on recommande 50% du courant de charge indiqué pour l'alternateur.

Par exemple dans le cas de mon moteur, un nanni 4.220HE, l'alternateur est un Valeo 60A, donc le chargeur DC to DC à placer entre cet alternateur et les ou la batterie Lifepo4 devrait avoir une puissance de 30A (ce qui recoupe un peu l'info trouvée sur HEO comme quoi la vrais valeur du courant dévivré en continu par nos alternateurs correspond à +/- 50% de la valeur théorique).

Autre information trouvée ce matin en écumant Youtube, la résistance interne des batteries AGM est déjà bien moindre que celle des batteries plomb classiques (+/- 2 milliohms comparé à une valeur comprise entre 10 et 30 milliohms pour les batteries plomb classique). Pour le lifep04 on parlerait de 0.2 milliohms, donc la batterie AGM se trouverait en quelque sorte à mi chemin entre le "plomb" et le "lifepo4" pour ce qui concerne cette valeur.

Cela voudrait dire que passer un plomb au lifepo4 ou de l'AGM au lifepo4 sur son bateau ce n'est pas exactement la même chose. Le "saut" est plus important en passant du plomb vers le lifepo4 pour tout ce qui est lié à la problématique de la résistance interne des batteries.

Pour les personnes faisant du visionnage de video Youtube afin de mieux comprendre la technologie de batteries de chimie Lifepo4, la lecture des commentaires en apprend au moins autant que le contenu des vidéos elles-même, le ton y est la plupart du temps courtois et pragmatique, souvent une marque de fabrique des échanges entre anglo-saxons, ce qui contribue à la densité de l'information qu'on peut en tirer.

@smoothfroggy, tu écris concernant la mise en // d'une batterie lifepo4 avec une batterie plomb:

"le courant d'équilibrage est parfois très important ; certains BMS internes vont switcher OFF pour protéger la batterie LiFePO4 et eux même (les FETs ont une capacité maxi). Cela conduit généralement à ce que la batterie Pb reste en place et assure la fourniture électrique jusqu'à ce que le BMS interne commute à nouveau (certains sont automatiques) ce qui conduit à la répétition du scénario ou alors, si le BMS reste OFF, à ce que la batterie Pb se vide complètement et perde ainsi sa capacité. Dans le cas où le niveau de protection n'est pas atteint, le courant de circulation dans les deux batteries les amènent à chauffer ce qui est préjudiciable voire dangereux pour les deux. Si pas de protection, alors BMS HS et bricolage assuré."

Tu pourrais d'avantage développer dans quelles circonstance les deux types de batteries mises en // simple (sans commutateurs) pourrait donner lieu à des courants d'équilibrages important ? Ce n'est pas intuitif.
Et aussi concernant la phrase "si le BMS reste OFF, à ce que la batterie Pb se vide complètement et perde ainsi sa capacité". C'est le cas pour n'importe quel système avec des batteries plomb non ? Le fait ou non qu'il y ai une batterie lifepo4 en // change-t-il quelque chose à cette problématique ? Sur mon bateau j'ai une alarme basse tension pour cela.

Ca a du être dit 25 fois au dessus, mais la réponse simple :
- oui, quand le moteur tourne, on met tout en parallèle, et tout va bien
- quand le moteur tourne pas, on ne laisse pas en parallèle, et tout va bien (sinon, le plomb va mourir vitesse grand V)
- et on appellera cette batterie plomb la "batterie de démarrage", mais en vrai, comme on démarre en //, presque tout le jus va venir du parc lithium.

Un petit détail quand même :
dans 10ans, comme le lithium sera toujours en pleine forme, ca démarrera toujours au quart de tour, sauf que la batterie plomb aura éventuellement cramé depuis longtemps. Bref, il faudra la surveiller de temps en temps (vérifier qu'elle ne chauffe pas trop et qu'elle a une tension à vide dans les normes de la décence)

En fait, je modère mes propos :
pour un bateau moteur (ou voilier qui fait beaucoup de moteur), les batteries lithium vont en avoir marre d'être chargées en permanence : si vous êtes tout le temps à 100% d'état de charge, arrêtez : les lithium n'aiment pas ca, et vieillissent prématurément. Mais bon, il suffit de les vider, ou de régler leurs BMS (ou tout contrôleur faisant office de) pour qu'il cesse la charge au dessus de 80%.

@materlot@19001,

Je suis tout à fait d'accord avec tes commentaires:
* Concernant la charge vs la tension, je me suis appuyé sur les données de Winston (voir le graph). A 13.8V, cela donne 3.45V par cellule et de l'ordre de 40% de charge pour 1C. Selon le même document, une charge à 0.5C permettra d'atteindre une capacité de l'ordre de 70%. je suis d'accord avec le fait que charger à une intensité plus faible permettra d'atteindre un taux de charge plus important à tension équivalente.
* Une batterie AGM standard à effectivement une tension de floating de 13.8V (13.65V pour les classiques lead acid) et une tension de charge bulk généralement entre 14.2-14.4V selon le type de batterie (à vérifier avec les données constructeur).

Mon raisonnement était basé sur une charge à 50-70A à partir de l'alternateur du bord donnant une durée de charge estimée à 2h30-3h30 pour un cycle de décharge de 65% de la LiFePO4 200Ah. Avec une batterie supplémentaire de protection load-dump 70-80Ah en parallèle (AGM pour des raisons de sécurité), la durée de charge devra augmenter. Les durées de charge bulk recommandées oscillent entre 2h et 3h. Le raisonnement (sans doute simpliste) a donc été de considérer qu'à partir de 3h de charge, la tension devrait ramenée à 13.8V max augmentant sensiblement la durée de charge. L'objectif étant de limiter la durée moteur, ce n'était pas acceptable.

Dans le cas d'une charge à partir d'une source autre qu'un alternateur, le problème peut être assez différent tant par la réaction des sources de charge à une rupture de charge que par le courant de charge sensiblement plus faible (excepté peut être pour les heureux possesseurs d'hydrogénérateurs). Je n'ai pas fait d'essais en ce sens ayant choisi une implémentation avec une architecture donnant la possibilité de couper la charge sans load-dump.

SmoothF.

Dans ce fil je propose de garder une plomb dans un banc de batteries de servitude par ailleurs en LFP (j'ai 3 batteries plomb sur mon bateau en //, donc je pourrais par exemple en remplacer deux par des LFP) avec toutes les modifications que cet concept impose ou n'impose pas.

Ici un lien vers un blog de ce qui est pour moi de loin ce que j'ai trouvé de plus complet sur la question de ces bancs de batteries hybrides avec graphiques etc. Beau boulot !

wildebus.com[...]uction/

Corrigé. Merci Pierre !

après Orion isolé

yaka demander:
captivan.fr[...]-isole/