Compatibilité Lithium et alternateur

Avant de parler de risques, il faut faire le bilan de l'installation:
-Quelle est la puissance de l'alternateur (instantanée et capacité sur la durée)
-A quelle tension régule-t-il
-La section des câbles de liaison restera-t-elle adaptée si on demande à l'alternateur de fonctionner longtemps à haute puissance.
-Le reste de l'équipement (chargeur de quai, solaire ...) est-il adapté?

Si on adopte le Li, qui peut absorber des courants bien plus importants que le plomb, l'alternateur va fonctionner longtemps à une puissance élevée et risque de dépasser ses capacités en matière de température/ventilation. Dans ce cas, est-il équipé pour réduire lui même cette puissance maxi ?
Deuxième problème, si la batterie Li est équipée d'un BMS, ce dernier va couper brutalement la liaison dès que la tension de consigne est atteinte et il y a risque d'endommagement de l'alternateur. Il faut donc conserver une batterie plomb dans le circuit, classiquement, plomb pour le démarrage et Li pour servitudes.
Il y a d'autres solutions, évidentes pour des électriciens avertis et un peu moins pour des amateurs, consulter les fils info à ce sujet.

J'avais cru comprendre que la tension de coupure de "overcharge" du BMS d'une batterie Lifepo4 est autour de 15v et que donc le BMS d'une lifepo4 ne couperait pas la charge par rapport à un alternateur qui produit du courant aux alentours de 14,4V. L'alternateur donc ne serait pas capable de charger une lifepo4 à 100%. Avais-je faux ? :(
Ca pour l'endommagement d'un alternateur par coupure brutale due au BMS, pour le reste (surchauffe), le problème persiste si l'alternateur n'est pas "auto-régulé" si j'ai bien compris.

Voir les nombreux fils précédents :
Avec l'alternateur chargeant des LFP , il n'y a pas de risque de surchauffe, c'est à dire un risque de dépasser sa température maxi de fonctionnement.

Par contre, comme la résistance d'une LFP est plus faible , et qu'une LFP accepte plus de courant de charge, la température moyenne de fonctionnement va augmenter avec une LFP par rapport à une plomb, j'estime ça à environ 10°.

Un alternateur, comme toute machine tournante est prévu pour résister à une température maxi quelquefois dans sa vie et est surtout dimensionné par un cycle moyen basée sur des batteries plomb.

le MTBF d'un alternateur (sa durée de vie en gros) est d'environ celle du moteur : 5000/6000 heures
si sa temperature moyenne de fonctionnement est augmentée de 10° cette durée de vie est divisée par 2 soit environ 3000h

l'utilisation de l'alternateur comme moyen primaire de recharge des LFP n'entraine pas de "surchauffe" mais a un impact très fort sur la durée de vie de la pièce

Holà,
Je me souviens d'avoir fait tourner mon petit alternateur de l'époque (50A) avec le chauffe eau électrique branché sur le convertisseur ...
Au bout de 40mn j'avais arrêté,le bobinage donnait des signes de surchauffe (odeur de plastique cramé...) avec l'alternateur à fond...
Depuis j'ai installé une dérivation sur le circuit de refroidissement et mis un alternateur de 90 ampères

à priori tu as une forte perte de tension quelques part ou bien un alternateur un peu malade.

Après si ton bateau consomme 10A (frigo, pilote etc) cela fait 22A délivré soit pas si éloigné des 40/50% que l'alternateur peut fournir

sur des alternateurs Volvo 115A que l'on trouve un peu partout, ca démarre à 60A avant de vite se stabiliser à environ 50A (D2 30 / 40 / 55 ou 75ch)

sur un vetus 95Ah, on a environ 40A de courant délivré à chaud

lithium à 20 ou 90% ça tire pareil c'est à dire le max que peut donner un alternateur
à partir de 95% la charge ralentie un peu (je parle de charge en dessous de 0.5C, si on est en charge rapide, ça commence à baisser à 80% environ)

Un alternateur ne craint absolument pas les surcharges car il est conçu pour ne pas pouvoir fournir plus que sa puissance maximale. Le couplage magnétique entre le stator et le rotor limite la puissance. S'il chauffe, sa puissance diminue automatiquement grâce à une thermistance dans le régulateur.

Sur nos bateaux, le problème est qu'ils sont conçus pour des véhicules où les variations de courant de sortie sont faibles car ils sont toujours bien plus puissants que la consommation électrique maximale de ces véhicules.

Sur nos bateau, nous avons de plus en plus appareils électriques qui consomment beaucoup plus que la puissance maximale de l'alternateur : guindeau, propulseur, convertisseur 220V puissant, winch électriques, enrouleur électrique de foc.

Les alternateurs de nos bateaux peuvent donc subir de très fortes variations d'intensité en particulier à la coupure, par exemple avec un guindeau à pleine puissance qui disjoncte. Ces fortes et très rapides variations d'intensité dans les bobinages de l'alternateur peuvent induire de très fortes surtensions pouvant détruire le régulateur, les diodes et parfois les bobines elles-même. Malheureusement, si la batterie est ou déchargée ou complètement chargée, elle ne permettra pas d'amortir cette variation.

Ce ne sont pas les batteries Lithium qui peuvent endommager l'alternateur mais plutôt le déclenchement d'un BMS isolant brutalement le courant de sortie, si le courant de charge était très élevé.

La seule solution pour éviter tout problème est d'ajouter 3 diodes TVS bidirectionnelles montées en triangle sur les 3 fils à l'entrée du pont de diode de l'alternateur. Elles suffisent à éliminer les surtensions, ce qui garantira une grande durée de vie à l'alternateur.

Il faut comprendre que seuls nos bateaux ont ce problème de sous-dimensionnement problématique par rapport aux consommateurs électriques. Aucun véhicule pour lesquels sont conçus les alternateurs n'a un alternateur 3 à 10 fois moins puissants que la consommation électrique maximale. C'est pourquoi les alternateurs du commerce n'ont pas de telles diodes d'origine

Je "saute" sur le fil car j'y trouve pas mal d'infos mais il me reste quand même un petit point plus sombre... mon système: 2YM18 avec un alternateur de 110A. Parc de 240 Ah de LiFePO4 (Winston) et une batterie moteur Yellow Top de chez Optima. Conso du bateau (pilote etc.): 10A/h. Apports avec PàC et panneaux de 5-7 A/h. Programme de course croisière.

Les batteries sont combinées via un Cyrix de 230A. Lorsque je charge, j'atteint rarement plus de 20 A, mêle si je laisse partir les batteries assez bas (genre 12,2-12,4v).

Avant il y a avid les système sterling pour "mentir" à l'alternateur les "Alternator to battery" qui proposaient des gros débits mais ils les déconseillent pour les Lithium, renvoyant à leur offre "Battery to Battery" qui permet des gros niveau de charge (genre 120A) ou alors de l'Orion de chez Victron (comme le Orion XS), mais est ce la même chose et comment cela cohabite t-il avec mon Cyrix

Personnellement n’étant pas amateur de cocktails j’ai dissocié les batteries
2 x 110Ah plomb calcium, décharge lente sur alternateur et chargeur sur prise de quai de la batterie
1 x Li-Fe qui peut fournir du courant mais qui a son propre chargeur.

Pourquoi vouloir changer de type de batteries pour acheter des batteries plus chères et qui ne dureront peut-être pas plus longtemps. Je lis que tes AGM ont duré 16 ans, c'est extraordinaire ! Dans 16 ans en 2040 tu pourras t'interroger de nouveau et interroger hisse-et-oh pour savoir si la nouvelle technologie de batterie de 2040 vaut le coup d'être prise en considération ?

Le secret c'est d'être "gras",tout simplement.
Avoir une balance positive donc de la réserve.
Je vis à bord du bateau 6 mois par an .
Là je suis en Corse,de la pluie depuis deux jours,et mes deux parcs sont encore à 12,8...

Je n'ai pas encore mis l'éolienne en route,mais ici entre le sud ouest ou le nord est il y a largement de quoi charger les batteries.
C'est une D400,avec sa puissance je ne mets pas longtemps à mettre les batteries à bloc.
Avec ce modèle pas besoin d'avoir 20 noeuds de vent ,elle démarre bien plus bas.
La semaine dernière j'étais déjà en quelques heures en floating à 14,4 v...bon c'est vrai que ça soufflait.
600 w cette éolienne au max je rappelle,si ma mémoire est bonne.
C'est ce que j'ai en panneaux solaires aussi.

Je reconnais quand même que l'hiver elles ne servent pas; je couvre légèrement les panneaux avec des bouts pour faire une toute petite charge d'entretien.

J'ai un parc qui sert au 220v,recharge ordi portable téléphone ventilateurs,machines, aspirateur,etc... de 260 A

Un autre qui fait le reste,les deux frigos,le pilote,radar,nav, tout ce qui fonctionne en 12 volts de 480 A .
Possible de switcher un parc ou l'autre
Rien d'extraordinaire,juste un équilibre facilement atteint et excédentaire la plupart du temps.

Je n'ai pas de chargeur de quai sur le bateau,je branche juste au port quand j'y vais (très rarement !)le 220 pour le cumulus et le chauffage à bain d'huile,pas encore installé le chauffage gazoil.

Vu tous les soucis sur le lithium je ne suis pas prêt d'en acheter tout de suite...
Dans quelques années la technologie sera plus stable et si ça se trouve d'autres types de batteries vont apparaître .

Après j'ai des Victrons en gel et des Haze en Agm, peut être que la qualité est un cran au dessus ?

ma pierre a l'edifice:
J'etais pas un partisan d'ajouter une BMS au pack batterie moteur (280Ah), je l'ai fait cet été pour avoir juste une idée du SOC et des tensions unitaire. Je l'ai fait car la tension de charge (14V) ne pouvait etre qu'inferieure a la tension max 14.65; donc pour moi no-risque.
Ce BMS etait sans equilibreur.

A l'utilisation sous moteur, j'ai le BMS qui coupait car une des tensions unitaires > 3.65v. Le pack etait desequilibré.
Par chance, les diodes de l'alternateur n'ont pas claqué.

Donc, cet été j'ai shunté la BMS mais j'ai installé un equilibreur en urgence ( 4S 1A 20€ amazon).
Le shunt du BMS me permet quand même de monitorer les tensions, le SOC ne fonctionne plus.

(La Netiquette considère que le tutoiement est la règle sur les forums et chats francophones.Évidemment sur les forums en anglais la question ne se pose pas.)

Pour en revenir aux batteries Lithium, avec tous les avis différents ça devient difficile de faire un choix d’installation cohérent si on n’est pas expert en la matière.
Mes 2 X 100Ah plombs sont HS et ça me semblerait aberrant de ne ne pas en profiter pour passer en LifePo avec des moyens de production limités et peu de place pour avoir un gros parc de batteries.
Dans d’autres cas le plomb peut toujours être intéressant si on a de la place et ça peut participer au lest pour un gros dériveur.
J’ai déjà 1T7 de plomb dans la quille mais ça ne produit pas d’électricité.

J'ai fouillé dans tous les articles "Li" de H et O et. En ce qui concerne la protection de l'alternateur contre une coupure brutale des consommateurs (quelle qu'en soit l'origine), la réponse est dans le fil "alternateur DC DC pour batterie Li" du 27/12/22.
Soit on adopte la solution J-Marc en soudant des diodes bi-directionnelles sur les 3 sorties de l'alternateur, avec des soudures 300°, soit on monte un boitier de protection d'alternateur Sterling PRO protect A. (90 €)

www.actunautique.com[...]ty.html

www.actunautique.com[...]-a.html

C'est bien expliqué pour une première approche.
Dans mon cas j'ai pris un alternateur normal de marque,plus gros que celui d'origine,mais je me suis arrêté à un 90 A ,pas envie de devoir changer de type de courroie,avec la trapézoïdale ça passe bien sans patiner,mais je ne demande jamais plus que 40A ponctuellement (batteries guindeau) .
Ça a dû me coûter 150 € ,un renforcé c'était 3/4 fois plus cher...
Bien calculer la perte de puissance sur le moteur avec un très gros modèle aussi...

Bonjour
juste pour info , depuis 5 ans sur mon cata et même installation sur mon ancien bateau pendant 7 ans: batterie Winston 6 x 90 A SANS BMS (il parait que ça peut pas marcher...) 900 w de px solaire deux alternateurs 60 et 120 A avec seulement deux répartiteurs de charge (batteries moteurs classiques) Rien d'autre , et aucun problème . Ici aux Antilles les batteries sont toujours au moins a 80% le matin (frigo congélo dessal ...) en méditerranée 70%. J'ai de la chance ou quoi?

Je viens de lire un fil de discussion interessant sur un forum US (en anglais donc) concernant le "couple" batterie lifepo4 et alternateur. D'après ce fil il y aurait une pratique relativement courante aux US sur les "Van" (no camping cars ou camionnettes aménagées) qui est de simplement ajouter un peu de résistance entre l'alternateur et la batterie LFP en ajoutant quelques mettres de cable de plus que strictement nécessaire entre l'alternateur et la LFP. Cela diminue forcément la tension quelque peu au niveau de la LFP au minimun pour ce qui est d'une coupure par le BMS en fin de charge. J'ai déjà lu cette solution mentionnée sur HEO. Je comprends bien que la solution souvent préconisée est le chargeur DC DC mais ce que je trouve inélégant avec cette solution est qu'on protège de la surchauffe un alternateur par un autre dispositif qui apparement chauffe vraiment fort (aussi donc). Aussi je n'ai jamais remplacé un alternateur mais le mien est fort accessible et coûte 112 EUR livré chez moi.
Donc deux questions, avez vous entendu parlé de la solution des "mètres de cable en plus" et est-ce long et difficile de remplacer un alternateur. Merci d'avance pour les bonnes volontés éventuelles.

Pour Fabien 83, voici le lien:

diysolarforum.com[...].67248/

Voir le commentaire laissé par @sunshine_eggo le 14/8/2023, comme suit:

"Long wires and voltage drop can be a great way to limit current. Would never recommend wire that can't handle the ampacity, but a 5% voltage drop would cause the alternator to "see" peak voltage while the battery is 0.7V lower. To maintain this state, the current decreases thus effectively regulating current continuously as the battery voltage rises to meet alternator.

Many have connected LFP direct to alternators in RVs and had no issues due to the marginal wiring and excessive voltage drop so common in RV 12V systems."

Traduction en français:

"Les câbles longs et les chutes de tension peuvent être un excellent moyen de limiter le courant. Je ne recommanderais jamais un câble qui ne peut pas gérer l'ampérage, mais une chute de tension de 5 % ferait que l'alternateur « verrait » la tension de pointe alors que la batterie est inférieure de 0,7 V. Pour maintenir cet état, le courant diminue, régulant ainsi efficacement le courant en continu lorsque la tension de la batterie augmente pour atteindre celle de l'alternateur.

Beaucoup ont connecté le LFP directement aux alternateurs des camping-cars et n'ont rencontré aucun problème en raison du câblage marginal et de la chute de tension excessive si courante dans les systèmes 12 V des camping-cars"

Il n'y a aucun problème entre les LFP et les alternateurs. Les alternateurs ont une protection dans le régulateur qui réduit le courant si l'alternateur chauffe. De plus, aucun alternateur ne peut produire plus que sa puissance nominale.

L'unique problème des alternateurs est la malencontreuse possible ouverture du BMS qui peut brutalement couper le courant immportant fourni par l'alternateur. Cela va induire une très forte variation de flux qui va induire une très rapide et très grand surtension qui peut endommager les diodes et parfois endommager les bobines du stator dont l'isolant se perce à l'endroit de l'étincelle et finit parfois par devenir conducteur (arc tracking). Si une ou des diodes se mettent en court-circuit, l'alternateur peut prendre feu. Il en est de même si le vernis du fil des bobines devient conducteur par combustion (arc-tracking).

Mais on peut avoir le même problème avec un guindeau bloqué dont le disjoncteur saute.

A noter qu'il n'y a pas que l'alternateur qui craint les surtensions induites, je rencontre pas mal de plaisanciers ayant aussi perdu leur électronique par surtension après avoir installé des LFP sans qu'on puisse imputer la foudre.

Le remède efficace à 100% consiste à installer des diodes TVS qui écrêtent les surtensions aux bornes de l'alternateur, aux bornes de toutes les bobines (relais, électro-aimant d'arrêt moteur, etc ..) et aussi sur le tableau électrique et surtout sur les fils d'alimentation de l'électronique.

La question devrait-être: il y a-t-il quelqu'un ici qui charge sa Lifepo4 directement avec son alternateur sans chargeur DC DC ou autre, si oui depuis combien d'années ?

Si je me souviens bien "le chat" (Fritz the cat) avait ce montage sur son bateau (juste sorti la batterie plomb et a mis une lifepo4 à la place sans autres formes de procès) et ça a fonctionné des années sans soucis.

Le chat n'est pas exactement un débutant pour tout ce qui concerne les bateaux donc ce serait intéressant d'avoir son opinion mais il ne semble pas adorer les fils qui parlent de Lifepo4.

Ces cas sont probablement plus fréquents qu'on puisse l'imaginer mais si ça marche bien pour eux depuis des années comme le chat pourquoi venir sur des fils "Lifepo4" ? pour dire quoi ? Que ça fonctionne pour eux ? Ils se feront juste insulter or ils ne sont probablement pas masochistes.

Le truc est que d'installer un chargeur DC DC est suffisamment bon marché pour qu'on n'hésite pas, même sans connaissance réelle du risque. Vu la pression marketing, la confusion entre les chimies lithium, le caractère généralement angoissé qui caractérise souvent la tranche d'âge du plaisancier moyen le risque est probablement assez largement exagéré mais même si il n'y a que 5 voir 10% de risque que cet alternateur grille si branché en direct, pourquoi prendre ce risque pour économiser le prix d'un chargeur DC DC à 150 EUR ? C'est le calcul que je fais. Pas trop pour le prix de mon alternateur mais pour la gène qu'une telle défaillance occasionnerait lors d'une croisière.

C'est dommage car en faisant ainsi la queue chez Victron personne ne contribue à accroître notre connaissance collégiale, on devient juste des colporteurs de théories non-vérifiées sur le terrain.

« Si je me souviens bien "le chat" (Fritz the cat) avait ce montage sur son bateau (juste sorti la batterie plomb et a mis une lifepo4 à la place sans autres formes de procès) et ça a fonctionné des années sans soucis. »
Si je me souviens bien, il a mis une diode entre l'alternateur et la batterie. Je suppose que le but est d'abaisser la tension et en conséquence l'intensité.