Compatibilité Lithium et alternateur

A la lecture des différents posts j'ai bien saisi l’intérêt de la technologie Lithium pour des batteries servitudes.

Il me semble aussi avoir lu que cette technologie acceptant un courant de charge plus fort il y avait un risque d'avoir une surchauffe de l'alternateur. Je vois pourtant beaucoup de personnes sur le forum indiquaient avec basculé sur cette technologie.

Est-ce qu'une bonne âme pourrait me dire si cette histoire de risque pour l'alternateur est une réalité ?

Pour l'instant je tourne avec 2 batteries AGM de 160AH que j'ai changé l'an dernier par la même chose vu qu'elles avaient tenues 16 années. Le vendeur à l'étranger m'avait proposé du lithium mais c'était encore plus cher pour juste 160 ou 200 Ah (je ne me souviens plus). Ayant en tête cette histoire de risque pour l'alternateur je n'avais pas osé franchir le pas.

L'équipage
20 juil. 2024
20 juil. 2024

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.


f_blc:J'ai juste un alternateur Valeo 60A monté en série avec le moteur (MD 2040) après un répartiteur de charge vers le parc servitude et la batterie moteur.Ce que je ne parviens à trouver comme infos c'est le dimensionnement max des batteries LI au regard de la puissance de l'alternateur. ·le 20 juil. 16:19
Crypto_Sail:Effectivement, c'est la fin de charge brutale causée par les BMS qui va poser problème à l'alternateur, il existe une protection d'alternateur chez Sterling qui se monte en parallèle sur la sortie de l'alternateur.·le 20 juil. 18:52
San Marco:@ Crypto_sail : en lisant attentivement les posts relatifs à cette question de coupure brutale, les interventions de "Jean-Marc" donnent la solution : Diodes 1.5KE22CA.(pour le 12V)·le 21 juil. 13:23
20 juil. 2024

Peu importe la puissance de l'alternateur, il faut qu'il tourne rapidement pour être ventilé, et ça dépend du rapport de poulie.
Le mien tourne à environ 6000 tr/mn et chauffe raisonnablement.


Floyd:Comment connaître la tension à partir de laquelle le régulateur remplit son office. Pour ma part mon bateau a un moteur Volvo D1-30 . Alternateur Mitsubishi de 115A . De chantier la liaison alternateur - batterie moteur , batteries-servitudespasse par un répartiteur de charge électronique ( rce cristec)sans perte à 2sorties. Je viens de changer les deux batteries de service pb par du lithium. Ainsi appareillé j’ai du 14V sur la batterie moteur et 13,80 pour le service. Fort de mes lectures notamment sur ce site,j’ai supprimé le rce et relié la batterie moteur aux batteries services par un dc/dc Orion non isolé 30 A. Et là j.obtiens systématiquement 16,5 sur la batterie pb moteur avec déclenchement d’une alarme hte tension et 14V sur les servitudes . J’ajoute que l’alternateur est neuf le même qu’antérieurement. Montage de l’orion tel que préconisé dans la doc bien sûr. Une idée?·le 20 juil. 19:55
Fabien83:Le Mitsubishi est muni d'un fil de tension de référence qui doit être relié à la batterie à charger (chargée par l'alternateur). Ce fil de référence était branché sur la batterie servitude et n'a pas été déplacé sur la batterie moteur après passage au LFP. Si tu trouves ce fil et que tu le branches sur le positif de la batterie moteur, tout rentrera dans l'ordre. À faire rapidement car tu es en train de flinguer ta batterie moteur. ·le 21 juil. 06:07
f_blc:Est-ce que si tu déplaces le fil de référence vers la batterie moteur Pb, je comprends que cela permet de faire baisser la tension de sortie de l'alternateur mais est-ce que du coup en prenant comme référence la batterie moteur, l'alternateur ne risque t'il pas de couper la charge trop tôt puisque la batterie moteur a une petite capacité vs les servitudes ?·le 21 juil. 07:14
Addiction:J'ai le même moteur avec le même alternateur, et je vais installer une Lifepo4 à la place des deux batterie plomb de servitude.Je ne toucha rien du circuit actuel sauf le fil de réf de l'alternateur qui ira sur la batterie plomb du démarrage. Je serais très heureux que soit aussi simple, j'ai des panneaux solaires et un chargeur de quai Cristec ·le 21 juil. 08:50
20 juil. 2024

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.


Bonjour,

L'alternateur est un générateur ton la production de VA, ne peut être abimé par quelque charge que ce soit !

Par contre il faut mettre un régulateur pour les batterie au litium, y a un Handbook sur les batteries !
(des fois même souvent y a un régulateur dans la batterie !)

Philippe


f_blc:Je crois avoir lu sur le forum qu'il y avait un risque de surchauffe de l'alternateur car les batteries Li acceptant beaucoup, ce dernier allait être sollicité au maximum de sa capacité pendant une longue durée.·le 21 juil. 07:10
Ptilou007:c'est pas possible ! et celui qui à écrit çà doit lire .....·le 21 juil. 07:15
Floyd:Merci Fabien je vais donc essayer. S’agissant d’un Volvo tout passe par le boîtier électronique MDI . Peut-être pourrais-je repérer ce fil jaune de référence. Bien sûr j’ai retiré l’Oriol et tout rentre dans l’ordre si j’en reviens au RCE. C’est pour toi normal ?·le 21 juil. 08:40
Fabien83:Ben oui c'est normal puisque l'alternateur charge les deux batteries au lieu de seulement la batterie moteur avec l'Orion. J'ai le même alternateur, le fil de tension de référence ne passe pas par le MDI. ·le 21 juil. 08:50
Floyd:Ok Fabien merci ·le 21 juil. 11:09

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


f_blc:Merci. J'avais lu ici le problème de surchauffe de l'alternateur. www.dolphin-charger.fr[...]lithium . C'est plus clair.Je vois qu'il existe des kits spécifiques pour utiliser un alternateur classique avec des batteries Li - www.camping-car-plus.com[...]74.html ·le 23 juil. 10:53
Fabien83:Ça fait cher pour un Cyrix ! Pour 330 euros tu as un Orion 50A.·le 23 juil. 12:53
tiki83120:J’ai supprimé le cyrix lict qui ne fait que mettre en parallèle la batterie moteur avec le groupe service et ce jusqu’à une tension mini pour préserver le démarrage, par un orion XS 50 amp qui gère bien mieux le parc service ·le 24 juil. 02:24

@ tiki83120
Bjr tu as mis quoi comme paramètre pour éviter de trop tirer sur la batterie démarrage quant tu est sous voile ?

autre question ton chargeur de quai recharge ta batterie moteur et l'orion recharge ta batterie service ? c'est bien ça ton montage ?

Merci


tiki83120:Quand je suis sous voile la batterie moteur n’est pas sollicitée. La batterie moteur est uniquement rechargée lorsque le moteur tourne et cela suffit largement. Le cyrix mettait en parallèle les deux parc et donc la batterie moteur descendait en même temps que le parc service, donc des cycles inutiles. L’orion booste la charge du parc service dans la limite de 50 amp max, pour un alternateur de 80 amp. ·le 24 juil. 15:31
tiki83120:Le chargeur de quai recharge les deux parcs séparément.·le 24 juil. 15:34
tikipat:J ai mis la référence négative de la batterie moteur sur le cyrix , dès que j ai finit avec le moteur je coupe le + et le - et ça ouvre le cyrix , sinon ça reste en // sur les batteries services et la batterie moteur , bref , pas terrible un cyrix ·le 24 juil. 15:40
tiki83120:Et si par malheur la batterie moteur venait à lâcher, j’ai mis un bouton poussoir au tableau de la console extérieur qui active un relais de puissance 500amp et mets en parallèle les deux parc et je démarre de suite sans avoir à chercher un jeu de cable😉·le 24 juil. 15:40
tikipat:sur le cyrix tu as un start assist ·le 24 juil. 15:47
tiki83120:Mon relais et plus puissant que le cyrix et son mode start assist…·le 24 juil. 15:48
tikipat:sur le cata , je fais tourner les deux moteurs pour soulager l alternateur , j ai entre 55 a 60 A puis ça juste en gros de 5 A qq instant et le BMS coupe d un coup , passant par la batterie moteur tout va bien ·le 24 juil. 15:51

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


Hello,
Quelqu'un pourrait il nous faire un retour sur la réelle augmentation de l'ampérage de charge entre une batterie PB et une LiFePo4 ?
Je parle de réelle expérience avec des chiffres, et pas des ouï-dire ou des trucs lu, relus et colportés.
Je le précise car notre cher Forum est le royaume de l'homme qui a vu l'homme qui a vu l'homme qui avu l'ours...

Je pose la question car je n'ai pas remarqué une augmentation significative de cet ampérage et donc de la sollicitation du l'alternateur.
Nous avons un 2GM20 avec un alternateur Hitachi de 55A.
Avant nous avions une batterie de service AGM de 120 Ah.
Maintenant nous avons une LiFePo4 de 100Ah.
Dans cette dernière configuration, avec une batterie pleine à 50%, l'ampérage de charge n'est que de 12 A, ce qui est sensiblement la même chose que ce qu'on avait avec l'AGM.
OK, à 50% la batterie n'est pas vide mais je m'attendais à un appel de courant bien plus fort.
L'Alternateur et donc peu sollicité, mais c'est dommage que le système ne profite pas plus de la puissance, toute relative, de l'alternateur.
J'essayerai avec la batterie plus déchargée, aux environs de 20% (Ce qui fait compter 1 cycle de décharge pour le BMS) pour voir si l'ampérage de charge augmente.

Pour info, les mesures viennent d'un Victron SmartShunt, et la charge passe à travers un répartiteur ArgoFet.
Et vous qu'avez vous constaté ?
Amicalement.
FX


matelot@19001:Chez moi l'alternateur Hitachi 80 A se stabilise à 40 A environ, et y reste.·le 24 juil. 16:58
tikipat:avec quelle installation ? ·le 24 juil. 17:00
matelot@19001:LFP Winston 180 Ah + 90 Ah, l'une ou l'autre ou les deux.·le 24 juil. 17:01
tayoo:Idem pour moi, Hitachi 80A en direct sur Winston 270Ah, se stabilise très vite autour de 40A.·le 24 juil. 17:21
tikipat:c est pas beaucoup ·le 24 juil. 20:33
matelot@19001:Au contraire c'est bien d'avoir un régime continu de la moitié du nominal, pour la durée de vie de l'alternateur. C'est bien suffisant pour moi.·le 24 juil. 20:47
red sky:il vous manque de la puissance. J'ai un alternateur classique, commun aux Bukh et Volvo. Au dessus de 70% de charge, il débite à 50% de sa capacité jusqu'à atteindre les 90% de la batterie. En dessous, il est environ à 80/90%.·le 26 juil. 13:26

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)


sur mon ancien cata , batteries service plomb de 350 A ,moteur volvo 18 cv et alternateur de 110 A sur chaque moteur , batteries a 50 % , au démarrage avec un ou les deux moteurs , 60 A mais juste qq minutes , puis rapidement 40 /30 et ça bougeait plus a 20 A de charge , minable , la batterie était rarement a 100 %

Sur le nouveau cata , les alternateurs font 75 A , batteries lithium de 320 A et un BMS de 200 A
je mets les deux moteurs pour soulager les alternateurs , batteries déchargées a 30 % , c est constamment a 55/60 A de charge , puis je perds 5 A a 95 % de la batterie et le BMS coupe a 100 % de la batterie d un coup .


1j1j

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


J Ph:Voilà qui est intéressant. Pour un montage sur l'alternateur, quelles sont les caractéristiques que doivent avoir ces diodes ? Tension de pincement maximum ? Tension de claquage ? Courant d'impulsion crête maximum ? ???·le 26 juil. 10:13
LaJoliette:Quelle tension de claquage pour les Transils?·le 26 juil. 10:15
LaJoliette:Genre 1.5KE 18V ?·le 26 juil. 10:19
J-Marc:On peut mettre un peu plus en tension et ne pas oublier de mettre des bidirectionnelles car la sortie des bobines est en alternatif. J'installe des 1.5KE22CA en 12V et des 1.5KE47CA en 14V. C'est bénéfique quelles que soient les batteries car j'ai vu beaucoup d'alternateurs HS y compris avec les batteries au plomb·le 26 juil. 16:21
San Marco:J-Marc, c'est 14 ou 24V que tu as voulu écrire ?·le 27 juil. 07:06
1j1j

L'autre problème des batteries lithium est qu'elle fournissent une tension beaucoup plus élevée que les batteries au plomb quand elles débitent beaucoup de courant. Les nombreux appareils électriques avec des bobines (relais de démarreur, relais d'arrêt moteur, relais de guindeau, relais de winch) génèrent alors des surtensions à la coupure très largement supérieures à que ce qu'on avait avec des batteries au plomb.

Avec des batteries lithium, pour éviter d'avoir des problèmes et surtout garantir une longue durée de vie aux équipements électriques du bateau, il est prudent de mettre des diodes TVS bidirectionnelles adaptées aux bornes de toutes les bobines électriques.

Même en connaissant la problématique, je mes suis fait avoir en ayant pas pris de précaution avec les bobines du moteur.
j'ai fini par devoir remplacer le relais de démarreur et même des capteurs à effet hall installés sur le moteur (débitmètre) ...

C'est pervers car cela ne tombe pas rapidement en panne. Mais tout ce qui n'est pas protégé finit par tomber en panne en six ou sept ans


J Ph:Là aussi quelles caractéristiques ? Par exemple pour le relais du démarreur.·le 26 juil. 10:14
J-Marc:Le mieux est de mettre les mêmes que celles proposées pour l'alternateur et de les souder autant que possible aux bornes des bobines. A noter que ces diodes sont aussi une protection très efficace contre les effets indirects de la foudre en écrêtant les surtensions. J'en ai sur tous les fils qui descendent de la tête de mât mis à part celui de l'antenne VHF·le 26 juil. 16:23
J Ph:Merci pour les infos. Ajouté dans la liste "à faire".·le 27 juil. 00:33
Cédric 1983:Tu as des photos de tes montages? car j’ai l’impression que l’on doit avoir affaire à un truc pas super clean vu la description …·le 27 juil. 08:52

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


red sky:Essayez en reliant votre batterie lithium directement à l'alternateur.·le 26 juil. 13:50
J-Marc:Vous oubliez de mentionner quelle est la tension des batteries durant la charge. Cela peut être des batteries HS ou une diode d'alternateur HS ou le régulateur HS. Contrairement à ce qu'affirment certains héonautes, un cyrix peut endommager batteries et alternateurs dans certaines circonstances malheureusement probables sur un voilier. J'ai passé pas mal de temps à l'expliquer sur ce site. Il y a pourtant des témoignages d'héonautes ayant déjà détruit leur alternateur en utilisant un Cyrix, mais c'est mieux d'affirmer que c'est à cause des battteries lithium qu'à cause d'une mauvaise installation ....Dans votre cas, je commencerai par faire réviser l'alternateur. Ensuite, je supprimerai le Cyrix pour installer un vrai répartiteur sans perte comme un Argofet de chez Victron. Les batteries ne se déchargeront plus les unes dans les autres en cyclant avec des grosses pointes de courant. Cela permettra de charger les batteries comme si l'alternateur était directement connecté aux batteries de servitude. La batterie moteur qui est très peu sollicitées lors d'un démarrage, soit environ 0,5Ah, cyclera moins et vieillira beaucoup mieux si elle ne se décharge plus dans les batteries de servitude comme elle le fait avec le Cyrix.·le 26 juil. 16:39
tikipat:Avec un Argofet , quand le BMS coupe d un coupe la charge sur le service lithium , l alternateur a tj un " débit " sur la batterie moteur au plomb , et de ce fait ça craint pas pour l alternateur , c est ça ?? ·le 26 juil. 17:53
J-Marc:Une batterie moteur chargée n'absorbera quasiment rien. La seule solution pour protéger un alternateur est d'équiper ses bobines du stator avec des diodes TVS bidirectionnelles pour écrêter la courte mais très forte surtension, capable d'endommager les diodes, le bobinage et/ou le régulateur. Il n'y a alors plus aucun risque. Le répartiteur à faible perte a juste comme avantages d'éviter de décharger la batterie moteur dans les servitudes et de recharger les batteries de servitude comme si l'alternateur était directement relié à celles-ci, ce qui optimise leur charge. Mais si un BMS peut poser problème à un alternateur, le déclenchement d'un disjoncteur de guindeau bloqué ou l'ouverture malencontreuse du coupe-circuit des batteries par un équipier en pleine charge peut tout aussi bien endommager un alternateur, même avec des batteries au plomb ·le 26 juil. 23:08
tikipat:ça ? 1.5KE22CA en 12V X 3 , bon la il faut un pro pour les installer ... ·le 27 juil. 08:36
PeeFl:Puisqu'on est dans les améliorations, poser une diode entre les bornes d'un contacteur de puissance permet de préserver les contacts et les éventuels appareillages sensibles en amont . J-Marc doit pouvoir nous expliquer ça en termes professionnels.·le 27 juil. 09:45
PeeFl:Je précise, entre les bornes de la bobine de commande du contacteur. Entre les bornes du contacteur lui même, il peut y avoir une résistance de précharge.·le 27 juil. 10:07
PeeFl:Et c'est déjà expliqué plus haut ...·le 27 juil. 11:15
Patrick29:Merci Jean Marc pour les infos. Quelle est la température de fusion minimum pour la soudure des diodes sur l'alternateur ? Faut-il une soudure "haute température" à 300° ?·le 27 juil. 12:56
tikipat:Ou trouves tu ses diodes , j ai tapé sur google , mais pas facile de savoir si c est ok car les références sont un peu différentes ·le 27 juil. 13:05
Phare de Calvia - ES - 29 juin 2021

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