Charge Lithium par alternateur [Explications Victron]

Hello,

Une petite vidéo (assez ancienne) de Victron expliquant les problèmes de charge de batteries Lithium avec un alternateur classique.

C'est en anglais, mais vous pouvez mettre les sous-titres en Français.

Rien de nouveau, c'est juste une explication du phénomène généré par la résistance interne des batteries PB vs Lithium.
J'ai pensé que ça pouvait intéresser certains pour clarifier ce qui se dit dans certains fils sur ce sujet.

L'équipage
1j

N'hésite pas à mettre un lien, pour ceux qui ne sont pas extralucides ;-)

1j

Oups ! c'est corrigé, merci pour le rappel, je l'avais simplement oublié ...

en conclusion risque pour l'alternateur ou pas ?

Ah ah un banc à lampes, j'avais ça dans le temps, pour décharger les batteries Ni-Cd...

Et les mesures de tempé à la caméra thermique, vieux souvenirs, y-compris un 31 décembre jusqu'à 20h, nous avons eu droit chacun à des explications "gouvernementales" en rentrant ;-)

Oui on peut, mais il faut protéger l'alternateur de la surchauffe. Et la batterie de la surcharge...

Salut Now,
Au passage, n'étant pas spécialiste (et ne voulant surtout pas l’être !) des batteries lithium, on peut remarquer quand même que Victron dénonce le rendement déplorable de 50% de la plupart des alternateurs (et pourtant Balmar est quand meme un des meilleurs !)!
Je me rappelle que l'ami "Fred Tilikum" avait calculé une perte de puissance de 1ch par tranche de 20A de charge; donc un alternateur de 80A de charge perdait 4Cv ...
4 Cv, C'est énorme pour des petits moteurs marins de 2/3 cylindres munis de tels alternateurs (certains allant jusqu'à 115A de charge...!
Mamita

Par construction, il y a dans un alternateur, des pertes qu'on ne peut éviter. Pertes fer, pertes cuivre, pertes magnétiques et autres, frottements.

A la louche, un alternateur triphasé a son meilleur rendement autour de 85 % de sa puissance nominale.

Intéressant ton calcul de puissance absorbée, et ça tombe pas loin, avec P=UI et 14,2 V de tension, ça nous donne 214,220 = 568 W.

Un cheval c'est dans les 736 W, donc environ 0.77 ch absorbés, c'est le bon ordre de grandeur.

En même temps, les voiliers avec un petit moteur n'ont pas besoin de beaucoup de puissance pour avancer.

Et les amateurs de grille-pain n'ont pas des petits bateaux à 2 cylindres...

Re Lorem Ipsum,
"...A la louche, un alternateur triphasé a son meilleur rendement autour de 85 % de sa puissance nominale...".
On ne va pas se battre le jour de Noël(!) mais je ne souscris pas à ton rendement pour les alternateurs type automobiles/bateau (ils sont tous triphasés): c'est bien 50% et je ne compte pas le glissement poulie que certains évaluent à 5% . (Meme sur la video de Now, Victron le reconnait !)
Perso, dans la vidéo proposée par Now, outre les dimensions des poulies, on peut bien sur remarquer que l'alternateur est entrainé par un moteur électrique avec vitesse variable de 0 à 3000 T/mn max, alors qu'un moteur thermique diesel est environ 3600.
Mamita

Mamita bien vu, en fait on est d'accord, je me suis mal exprimé :
Je voulais dire "un alternateur a son meilleur rendement (~50%) quand on lui demande environ 85% de sa puissance nominale".

Autrement dit si on lui demande peu, ou si on lui demande un max, le rendement tombe bien en dessous de ces fameux 50%.

Je sais pas si c'est plus clair ?

23h23h

C'est pas Victron proprement dit ce sont plutôt ses acolytes, on ne sais pas ce qu'ils essayent de démontrer avec un manque de vitesse et une Lithium d’une capa de 300Ah à moitié déchargé, tous les ingrédient pour que ce pauvre petit alternateur de série brûle.
Pour mémoire se rappeler que les alternateurs de série n’ont jamais été conçus comme chargeur, ils ont été pensés avant tout pour alimenter l’appareillage électrique embarqué et maintenir la batterie chargé, les surcharger sur de longue période sera à plus ou moins court terme destructif c’est garanti.
Ensuite, ce problème n’est pas spécifique au Lithium, ce problème apparaissait déjà sur des bancs de forte capacité déchargé à 50% au plomb, le problème apparaît plus souvent maintenant du fait que le banc de 300Ah plomb est remplacé par une Lithium de 150Ah, alors que celle-ci demande autant d’ampères à la charge sur un temps prolongé qu’une batterie de 700Ah au plomb.
Une grave erreur est de compter sur la protection/température de l’alternateur pour réguler ce problème elle n'est pas là pour ça, et l'alternateur n’est pas conçu pour travailler continuellement à sa limite, le problème doit être résolu en amont. L’alternateur Balmar ne brule pas dans la vidéo parce que son régulateur sophistiquer avec deux senseurs temp. réduit la charge à temps en fonction de la température.
Il en résulte que pour le lithium rien ne vaut un alternateur surdimensionné dont sa puissance de sortie est réduite de moitié à l'aide d'un régulateur intelligent externe, voir l’utilisation d’un BtoB et surtout..surtout une vitesse de rotation adaptée pour le ralenti.

Je confirme, le régulateur MC618 de Balmar, régule en fonction de la température. Il suffit de régler le paramètre de charge pour limiter la puissance demandée si vous avez des doutes sur la courroie serpentine ou sur la résistance des paliers du vilebrequin.
Je demande 150 A et il me les fournit sans problème, régule la charge en la réduisant des que la batterie s'approche de son niveau maximum.
Cela fait parfaitement le job et en 2h de moteur je récupère 2 jours d'autonomie.
La courroie ne s'use pas beaucoup, il suffit d'en avoir une de secours.
J'ai un Volvo D2 55F et 600 A de batterie Victron Lifepro. Le pied quoi, surtout dans les navigations dans les régions nordiques.
Un 2 ème petit alternateur sur un support rajouté s'occupe exclusivement de la batterie moteur.
Le Balmar 250 A remplace l'alternateur de 115 A s'origine qui chargeait comme un cochon.
La patte d'origine réglée à sa longueur maximum maintient le Balmar éloigné de la chaleur du moteur.
Il reste à faire tourner des bagues métallique pour ajuster pile poil l'alignement des poulies.
Chauffage, radar, frigos, électronique et feux, c'est open bar.
Le régulateur Balmar externe se place très facilement dans le compartiment moteur.
Pourquoi faire compliqué quand on doit faire simple.

J'ai arrêté de regarder lorsque j'ai vu le rapport de poulie.
Je ne doute pas un instant que mr Victron va vous convaincre que ses produits peuvent éviter qu'un alternateur embrase votre bateau.

12h

@ red sky, le rapport de transmission de la poulie n'a aucun intérêt ni aucun impact sur la démonstration qui est faite.
J'en conclue que tu critiques un test que tu n'a pas regardé ... ce qui ne m'étonne pas tellement en fait.

Je n'ai pas regardé la vidéo, mais oui : si le rapport de transmission est insuffisant le ventilateur tourne moins vite et la ventilation de l'alternateur est insuffisante. Une des astuces pour mieux refroidir est de le faire tourner plus vite.

11h

Ils mesurent la vitesse de rotation de l'alternateur, donc le test est relevant, dans ce cas on se moque totalement de la vitesse de rotation du moteur. Et en plus il me semble bien que le rapport est de 1:1 donc ...

La vitesse est donné par le variateur du moteur, c'est dans la vidéo, mais tu as raisons ça n'a pas d'importance pour la démonstration.

effectivement, à minima c'est du 1 pour 2. Sur mon moteur, je suis à 1 pour 3, ça brasse de l'air.

9h9h

Je laisse tomber, ça n'en vaut pas la peine...

Oui, rapport 1/1.
Pour leur défense, c'est plus des mesures expérimentales que de la pub. Enfin je l'ai vu comme ça...

J'aurais presque dit le contraire..;-)

Lorsqu'on veut bien vendre un vaccin, on fait en sorte de faire croire que le virus est mortel....

Oui, enfin les alternateurs, ça chauffe et ça peut griller. Et pas que les alternateurs.

On n'est pas dans le prof Machin de Marseille et le Covid.

Je regarde toujours en détail les présentations de données expérimentales, fussent-elles des vidéos sur YouTube.

J'ai eu dans le passé l'occasion de faire des essais thermiques d'alternateur, et pourtant je n'avais rien à vendre.

Et ça n'était pas du "faire croire". Mais bon...

La démonstration est peut-être un peu forcée mais les principes sont là. Un alternateur travaille beaucoup et peut-être au delà de ses capacités en rechargeant une batterie lithium. Quand le BMS coupe, il y a risque pour le régulateur et même les bobinages.
De la matière pour les réflexions de tous ceux qui ont directement remplacé le Pb par du Li sans aménagements particuliers.

le calcul de deux résistances différentes en // c'est le produit sur la somme .donc si on a une pbca et une life en // pendant la charge ,pour l'alternateur la résistance résiduelle est suffisante .
par contre il faut les découpler quand la charge s'arrête pour les utiliser différemment .
sur mon boat ça a parfaitement fonctionné comme ça pendant 5 ans ,et j'espère que ça fonctionne encore .
alain

« le calcul de deux résistances différentes en // c'est le produit sur la somme »
soit une résistance inférieure à la plus petite des deux résistances en parallèle...

En complément d'information le régulateur limite la puissance demandée à l'alternateur au ralenti pour ne pas tirer sur la mécanique et risquer d'étouffer le moteur incapable de fournir la puissance demandée loin de son couple max.
Il commence à produire la puissance demandée aux alentours de 1500 tr/mn.
Même en sortie de port, la perte de puissance du moteur dû à l'alternateur semble imperceptible.
Le 55cv sur une coque de 41 pieds est largement suffisant pour satisfaire la demande de propulsion et de production de courant. Je touche du bois mais j'ai testé le montage sur plus de 7000 miles.
Je n'ai pas noté une température interne limite de l'alternateur.
Le compartiment moteur possède une ventilation forcée et l'alternateur n'est pas collé au moteur.

12h

Ils parlent aussi de chargeur DC/DC comme solution, pas que de la régulation.
Je trouve, comme PeeFi que les principes sont la.
Evidement il y a une partie de pub, comme le ferait n'importe quelle entreprise expliquant des principes qui sont en plein dans leur cœur de cible, disons que c'est de la publi-information et je trouve que c'est assez bien expliqué pour ceux qui n'ont pas de notions.

Le fait que leur alternateur est entrainé par un moteur électrique avec une courroie ne change en rien les principes qu'ils expliquent, c'est pour la démonstration, c'est plus simple à faire qu'avec un diesel, ça serait débile de faire tourner un diesel dans leur atelier pour expliquer comment réagit l'alternateur. Et ils font varier la vitesse pour expliquer l'impact que ça à sur l'alternateur, et en plus les vitesses (les rpm en fait) ça correspond assez à la réalité. La remarque qu'on pourrait faire c'est pourquoi ne pas avoir comparé les deux alternateurs aux mêmes vitesses de rotation? ça aurait été plus logique.

18m14m

"La remarque qu'on pourrait faire c'est pourquoi ne pas avoir comparé les deux alternateurs aux mêmes vitesses de rotation? ça aurait été plus logique."

Ca a aussi été ma première réflexion, ils auraient pu au moins les comparer à vitesse égale. Face à une recharge Lithium, s'ils voulaient démontré qu'un simple alternateur de série à basse vitesse se comporte moins bien qu'un alternateur modifié, asservi d'un régulateur performant à une vitesse supérieure..!! ben ils ont réussi.. pas très sérieux tout ça, pour le reste bof.. ce sont des agents Victron ils font leur boulot.

7h7h

Si vous êtes observateurs, vous pouvez voir que la fumée de l'alternateur ne sort pas de l'alternateur, mais du capot de protection des diodes de redressement du courant triphasé du stator. Ce n'est donc pas l'alternateur qui a grillé en chauffant mais les diodes de redressement qui se sont mises en court-circuit.

Un alternateur ne peut pas fournir plus que sa puissance, contrairement à ce que dit cette vidéo, même si les batteries ont une faible résistance interne. Mettre plusieurs batteries au plomb en parallèle revient aussi à diminuer la résistance interne et cela ne pose pourtant aucun problème.

Par contre, si on observe bien l'écran de paramétrage, on constate que le courant augmente et qu'il devient très proche d'atteindre le seuil de coupure du courant de charge par le BMS de la batterie VICTRON. Pour moi, des diodes de l'alternateur se sont mises en court-circuit quand le BMS VICTRON a très brutalement coupé le courant de charge de l'alternateur alors que l'alternateur débitait sa puissance maximale.

j'ai déjà expliqué de nombreuses fois qu'aucun alternateur n'est dimensionné pour ce transitoire qui crée une très importante surtension à la coupure du courant dans le bobinage du stator, préjudiciable aux diodes de redressement ainsi qu'au semi-conducteurs du régulateur de tension.

Les BMS et tous les équipements pouvant être l'origine d'un brutale coupure du courant fourni par l'alternateur sont un danger (BMS, relais, coupe-circuits,....). Le semi-conducteurs sont plus ou moins vite endommagés et il y aura obligatoirement une panne un jour ou l'autre. Pour que les BMS ne soient plus un danger pour l'alternateur, il suffirait qu'ils puissent couper progressivement le courant en deux ou trois secondes. C'est faisable mais ils seraient forcément plus gros et plus chers

Il y a deux solutions bien plus simples qui sont éprouvées :
- installer des diodes TVS bidirectionnelles directement aux bornes du stator de l'alternateur, ce qui permet aussi de se prémunir d'une forte et rapide coupure du courant en cas de faux contact, malencontreuse ouverture de coupe-circuit à plein débit ou d'un d'un déclenchement du guindeau avec l'ancre bloquée quand l'alternateur est aussi à plein débit.
- installer des diodes TVS bidirectionnelles à la sortie de l'alternateur est aussi une protection efficace même si le courant d'écrêtement passe par les diodes de redressement de l'alternateur. Si les diodes subissent forcément des détérioration avec une très brève surtension , ce n'est pas le cas avec de très bref pics de courant. L'inconvénient de cette solution est que beaucoup de mécaniciens ne comprendront pas l'utilité de ces diodes et qu'ils risquent de les enlever. Avec les diodes TVS à la sortie de l'alternateur, elles ne permettront pas en cas de faux contact d'éviter complètement que l'alternateur prenne feu.

2013-07-25 - Vaeroy (Norvège)

Phare du monde

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2013-07-25 - Vaeroy (Norvège)

2022