Dimensionnement Parc servitude Lithium

Bon, j'ai bien lu les différents posts (ou interviennent PhilippeG ou matelot@19001 ou encore TAO) sur l'installation de batteries.

Pour mon projet de grande croisière (départ fin du printemps) je suis entrain de me dire que c'est plus sérieux de changer mes 2 140Ah AGM de 2013 (qui ont 3 ans de service en réel).

Donc effectivement de passer au lithium avec les kits winston de ev-power

Ma conso en Nav est estimée à 130A (pas de frigo)
Ma conso au mouillage est estimée à 130A (frigo en marche)

BVM 702, répartiteur pro-splitR et régulateur d'alternateur PDARpro
moteur 3HM
2 panneaux souple de 110W + 1 panneau rigide de 110w

Je me suis offert aussi l'été dernier une Optima75 pour mon moteur (dommage si je passe au lithium, à moins de bien l'intégrer dans la chaîne)

A priori j'étale ma conso hors moteur dans des conditions normales avec les panneaux ...

Bon je sais que vous allez me dire qu'avec mes AGM je ne suis pas à 3X ma conso.
Mais en Lithium utilisé de 20 à 90 ou 100% cela me donne mes 140Ah avec le kit winston 200Ah (taille recommandée selon les "experts" dans un voilier)

Cependant je vois les 260Ah de winston .... et je me dit quitte à y aller ...

vos avis : point 1 mes vielles AGM ; point 2 dimensionnement LIpO4 ; point 3 installation

L'équipage
28 déc. 2018
28 déc. 201816 juin 2020

Attention, toujours, avec les batteries lithium. C'est beaucoup plus complexe que ça n'en a l'air.

Pour résumer, parce que beaucoup de choses justes on été dites ici, mais de façon clairsemée :

  • Les lithium n'acceptent pas la surcharge contrairement aux batteries plomb. Il faut donc couper ou dévier la charge provenant de l'alternateur, chargeur de quai, panneaux solaires etc quand la batterie est pleine.
  • Idem pour la décharge, mais là rien de nouveau par rapport aux batteries plomb.
  • En théorie la tension d'une batterie lithium Winston de 4 cellules en série ne doit pas dépasser 16V. En pratique c'est beaucoup moins et on estime qu'une batterie (Winston, toujours) ne devrait pas dépasser 13.8v. Il est possible de la charger sans modifier les tensions de charge des sources de courant, mais alors on prend le risque de voir très rapidement augmenter la tension de la batterie en fin de charge avec des dommages irréversibles. Pour faire au mieux et prendre le moins de risque possible, il faut ajuster la tension de charge des sources à 13.8V. Dans ce cas aucun risque de faire monter la tension de la batterie au dessus.
  • Ne pas descendre en dessous des 20% de charge. Dans nos téléphones nos batteries ne descendent pas réellement à 0% de charge, malgré ce qui est écrit sur l'écran...
  • Des batteries lifepo4 sont capables d'encaisser toute la puissance fournie par un alternateur. Autant dire que si celui-ci n'est pas prévu pour fonctionner à 100% de sa puissance plusieurs heures il risque de cramer.

Le BMS vendu en kit (Smart BMS) ne fait rien d'autre que scruter en permanence si la batterie est trop pleine ou trop vide, ou si les cellules sont déséquilibrées. Il ne coupera pas la charge ou décharge si un problème survient. Il est apparemment possible de lui associer un ou plusieurs relais bi-stables qui eux, couperont l'accès à la batterie.

Un relai permettra de tout couper en cas de problème. Mais il n'est pas possible de laisser la batterie se charger tout en coupant la décharge ce qui implique de déconnecter manuellement tous les consommateurs pour relancer la charge.

Pour que la batterie puisse se charger sans se décharger il faut donc deux relais. Un sur un circuit de charge, le second sur la décharge. Dans ce cas de figure il est possible aussi de décharger la batterie tout en coupant la charge (c'est moins utile je l'accorde). Tout le circuit d'alimentation devra être revu avec un bus de charge et un autre de décharge. Je ne sais pas si le Smart BMS est capable de gérer ça.

A ma connaissance aucun kit répondant à tous ces critères n'est disponible clés en main sur le marché.

Pour ma part je suis passé au lithium mais j'ai du créer mon propre BMS pour gérer deux relais bi-stables. Je suis content de ma configuration mais si c'était à refaire et que j'avais la place de caser des batteries AGM, je repartirais sur une configuration classique.
Financièrement je n'ai pas été gagnant, j'ai par contre beaucoup plus de place dans mes coffres, une charge ultra rapide, 90kg d'économisés, des jours à cogiter (pardon, des semaines), un circuit tout propre tout neuf, des batteries pour (en théorie) 15 ans, un circuit ultra complexe que peu de gens sauront réparer en cas de soucis (principalement au niveau du BMS). Je dois encore écrire la documentation de ce système.

Ci joint un schéma grossier de mon installation.
Clément

17 jan. 2019

si, ça existe, chez Valence Technologie et O'CEll (chinois). C'est ce que j'ai, ça fonctionne bien.

28 déc. 2018

te prend pas la tete avec tous ce qu'il y a écrit sur les lithium

vu ta conso
260ah de lifepo4 sur un bon mppt victron ou autre et basta

pas de bms, pas de branchement alternateur rien (aller eventuellement un couplage manuel au cas ou)

tu y gagnera en simplicité et moins de risque de panne

28 déc. 2018

C'est aussi une solution. Je veux bien un petit retour dans quelques années, pour savoir si la batterie a bien aimé être restée en floating.
Aucun des chargeurs de batteries lithium qu'on a tous chez nous ne laisse une batterie sous charge quand elle est pleine. J'imagine qu'il y a une raison.

29 déc. 2018

Le mppt coupe la charge a 14.2v donc pas de floating.
Idem pour le chargeur qui n’a rien d’indispensable
Depuis 3 ans pas de problème

Aucun déséquilibre des éléments en 3 ans pourtant je m’en suis servi plusieurs fois pour démarrer le moteur en dépannage

Pour un usage de service pas besoins de bms,juste à vérifier une fois par an si déséquilibre il y a

29 déc. 2018

Victron 30/100 avec un petit d’ongle Bluetooth
Tu peut régler les tensions comme tu veux

29 déc. 2018

En mode lifepo4 il coupe le floating
Il ne reprend la charge seulement après que la batterie ai perdu quelque ampère

29 déc. 2018

Bonjour TicTac, peux tu m'indiquer la référence de ton régulateur MPPT ? Merci Xavier

29 déc. 2018

Comment le Victron 30/100 peut couper la charge ? J'ai le même MPPT (qui vient de lacher d'ailleurs) et je n'ai pas lu ça dans la doc. On peut régler les tensions, oui, mais faire baisser la tension de charge en dessous de celle de la batterie ne revient pas à la couper, c'est du floating.

Tu dis mettre la tension de seuil de coupure à 14.2V. Dans ce cas, ta batterie sera chargée à bloc à 14.2V, puis, si tu n'y touches pas, sa tension descendra rapidement pour se stabiliser autour des 13.8v. Le MPPT va donc se remettre en mode charge quelques secondes après s'être mis en float.
Y a t'il des paramètres dans le Victron pour éviter ça ?
Pour le reste, je suis entièrement d'accord, pas besoin de balance automatique entre les cellules pour une batterie de service.

29 déc. 2018

Il suffit de prendre des batterie lithium a BMS intégré et double déconnecteurs intégrés

Il suffit de chercher

29 déc. 201829 déc. 2018

Mais là les tarifs s'envolent. En comment brancher un alternateur sur ces batteries ? Si la charge est coupée brutalement sans batterie plomb derrière, que va t-il se passer ?...

EDIT : oups, j'avais pas vu la réponse ci-dessous.

17 jan. 2019

J'utilise un relais Victron LiCt qui s'occupe de coupler l'alternateur avec les LiFePO4 et la batterie Pb du moteur. il peut le faire automatiquement ou via un bouton poussoir. C'est ce que j'ai fait, ça fonctionne bien.
En plus, en appuyant 2 fois de suite sur le bouton, il couple temporairement les lithium sur le Pb au cas où cette dernière est déchargée. Ca permet de démarrer le moteur avec les lithium...

29 déc. 2018

L' Optima75 pour le moteur , elle est indispensable dans un montage Lithium , car si le parc lithium est déconnecté par le BMS lors d'une charge moteur, la batterie moteur plomb restera connectée à l alternateur et évitera que celui ci ne grille.
De toute facon il faut séparer la batterie moteur de la ou les batteries qui peuvent être déchargées en totalité suite à un oubli ou une mauvais manip

29 déc. 201816 juin 2020

Hello,

Voici le circuit que je vais mettre en place.

Les "chargeurs" connectés en direct sur le parc LiFePO4 le sont car ils peuvent être paramétrés à des tensions spécifiques compatibles avec le batteries Winston. Boost à 13.8v / Float à 13.2v(pas d'appel de courant à cette tension par les LiFePO4).

Si pas possible comme le chargeur de quai Centaur, ils charge la batterie Moteur qui sert de batteries Tampon pour charger le parc de servitude via un Cyrix Li-Ct spécifique pour les batteries Lithium.

L'alternateur passe obligatoirement par la batterie Moteur pour ne pas fumer l'alternateur.

Le BMS Smart pilote les 2 relaisCyrix.

Les coupe-batteries ou sectionneurs ne sont pas visibles sur ce schéma.


29 déc. 2018

Précision : le BMS Smart possède sur la carte OUT, 2 sorties permettant de piloter des relais "lambda". Ce sont ces signaux que j'envoie sur les 2 relais Cyrix Li-CT(charge) et Li-Ld (décharge).

29 déc. 201829 déc. 2018

Flotteur, moi aussi j'ai les plus grands doutes sur la fiabilité de ces modules BMS.
D'ailleurs un matelot a fait part ici de ses déboires avec le BMS123 Smart, qui a provoqué la destruction d'un de ses éléments de batterie :
www.hisse-et-oh.com[...]abilite
On peut noter qu'il n'y a eu aucun commentaire de son témoignage :heu: C'est rare sur HEO !
J'avais déjà lu sur les forums américains des récits de mésaventures semblables, mais avec d'autres marques de bms.
Ces bms me semblent davantage destinés à des installations domestiques ...

29 déc. 2018

Bonjour
Les détails de ton travail seront intéressants. As-tu noyé les Arduino et les autres éléments électroniques dans une résine?

29 déc. 2018

Merci

29 déc. 2018

Dans un des anciens post sur le sujet, quelqu'un recommande l'utilisation d'un vernis spécifique pour protéger les circuits

29 déc. 2018

Personnellement je n'ai pas eu confiance en ces modules dont l'électronique est à l'air libre, sans réelle protection contre l'humidité, l'air salin, chocs, vibrations ou autres émanations corrosives qui proviendraient de la batterie au plomb. Ce n'est que mon avis, mais je vois bien comment tout ce qui n'est pas prévu pour l'ambiance marine lâche fatalement. Ceci dit c'est une des meilleures solutions proposées aujourd'hui.

29 déc. 2018

Je n'avais pas non plus vu ce retour d'expérience.

29 déc. 2018

Non, mais les circuits électroniques sont placés dans un boitier étanche avec presses étoupes pour le passage des cables.

29 déc. 2018

J'avoue ne pas trop comprendre comment vous branchez vos batterie lithium sur un chargeur qui n'est pas spécifique.
Pour moi, la charge d'accus lithium se fait avec des courbes de tension/intensité qui leur sont propres et qui ne me semblent pas similaire aux technologies habituelles.
Après j'ai peut etre mal compris ou mal lu les literrattures a ce sujet, d'ou mes questions.

16 jan. 2019

On peut tout a fait charger à l aveugle une batterie Lithium Jusqu'à quasiment sa pleine charge avec un bon BMS, surtout si on reste en dessous de C/2 sur l ampérage de charge

Pour ceux que ca intéresse et qui vont a BOOT , nous présenterons nos nouvelles batteries Electric Fuel LiFePo4 marine conçues en partenariat avec Epsilor le spécialiste des batteries pour le militaire et l aéronautique

Elles sont à BMS et double disjoncteur 500A embarqués. Grâce à cela elles peuvent remplacer un parc de batteries Gel ou AGM sans changement du câblage électrique

Elles sont équipées d'une puce bluetooth avec une appli IOS/Android qui permet de contrôler et diagnostiquer via un smartphone

Elles seront garanties 3ans ou 2000 cycles a 100% de décharge

Nous sommes sur le Hall 11 Stand H67 , chez nos amis de Parasail.de pendant tt le salon

16 jan. 2019

Pro "pgc" voila des affirmations qui contredisent les "experts" du forum en batteries lithium qui refusent les solutions BMS "plug and play" !

17 jan. 2019

Nos batteries viennent de produits destinés aux véhicules militaires où ils sont chargés de facon tres basique .

J 'en ai rediscuté cet apm avec l'ngé d Epsilor avec lequel on a développé la version marine .

On peut charger à l aveugle tant que la tension de charge est inférieur 14,4V et l ampérage inférieur a 110A ( pour une batterie )

Plus intéressant , si on limite la charge a 90% soit 13,3V on augmente de 50% la durée de vie en nombre de cycle. C 'est quelque chose que l'on est capable de faire via notre BMS

17 jan. 2019

Pour allez un peu dans le sens de yvesblz, les systèmes do-it-youself ont (en tout cas ceux que connais) trois barrières de déclenchement:

1:Le chargeur est capable de couper la charge de lui même à tension voulue.

2:Si le chargeur n'a pas coupé pour X raisons une alarme tension haute retentit laissant le temps à l'opérateur d'intervenir.

3:Puis en dernier le BMS qui coupe tout si la tension continue de montée,le BMS en dernier recourt par manque de fiabilité (pour la plus part).

Je ne met nul doute dans les capacités de toon système, mais que se passe-t-il dans le cas d'une défaillance du BMS..

16 jan. 2019

Pour en (re)venir à la question de Yannick : j'ai un parc de 180 Ah ( parce qu'à ce moment-là les 90 Ah Winston étaient en promo ;)) et cela fait tout à fait le job, même en très longue traversée.
Mais la différence c'est que j'ai un alternateur d'arbre qui sous voile fournit en continu.
Donc dans ton cas où la charge sera discontinue je me dirais comme toi "quitte à y aller ... autant prendre les 260 Ah".

17 jan. 2019

..je doute qu'à 13.3v une batterie LifePO4 soit chargée à 90%
j'aurai plutôt dis 13.7v.
Une erreur de frappe ou alors il faut expliquer..

17 jan. 2019

J'ai 220 Ah de LifePO4 de marque O'Cell (chinois), avec un BMS qui pilote deux relais tyco kilovac (charge et décharge).
J'utilise un chargeur de quai lithium "made in taiwan", à 5 états, qui charge à 30 A max, soit 15 A par batterie soit C/7, donc tranquille.
J'ai un panneau solaire régulé par un PWM sur lequel j'ai réglé les tensions pour être conforme aux tensions LiFePO4. J'ai un MPPT dans un carton, il faut que je monte.
L'alternateur moteur est branché en permanence à à la batterie Pb moteur. Je peux, si je veux, recharger les lithium en // du Pb via un Victron LiCt, qui vérifie que les tensions sont compatibles, pour recharger les lithium avec l'alternateur
J'ai un coulometer (calcul de la capacité de la batterie) adapté au Lithium (37 € sur aliexpresse en fouillant un peu, ça marche nickel).
Mon installation a 4 ou 5 ans, no problemo.

Les chinois utilisent le lithium depuis bien plus longtemps que nous....

17 jan. 2019

Question aux spécialistes : imaginons un parc de deux batteries LIFEPO4 de 12 V et 90 Ah chacune telles que celles-ci : www.ev-power.eu[...]AH.html
Il faut ajouter quoi concrètement pour les gérer (il n'y a pas de BMS dedans et les cellules sont réputées équilibrées) ?

17 jan. 2019

Théoriquement, rien pour ce type de batterie à condition expresse qu'elles ne soient pas reliées en série pour un bord équipé en 24 volts car ce sont des batteries avec de l'yttrium dedans, donc très tolérantes en tension.
Remplacement sans modification du circuit de charge à la condition que l'alternateur ne délivre pas plus de 16 V et qu'il y ait une coupure physique des consommateurs si la tension descend en dessous de 11 V.
Elles peuvent remplacer une batterie de démarrage ou une batterie de servitude.
La première charge ne doit PAS dépasser 0.5C.
Vu la capacité et la résistance interne très faible, il est fortement conseillé d'utiliser des protections sur les bornes ou de les protéger contre toute possibilité de court-circuit ou projections.

17 jan. 2019

Merci Philippe
Donc, en pratique, un chargeur adapté (genre Victron Multiplus) + un cyrix LI-CT entre le pack et la batterie moteur AGM, des relais de coupures load & charge.
Correct ?

17 jan. 2019

Je t'ai mis la tête dans les étoiles ! M'enfin...!?
;-)
Un peu HS :
Tu n'as pas eu trop de soucis de douane en achetant directement en Chine?

17 jan. 2019

bah oui, vous ne considérez pas mon message ? c'est ce que j'utilise depuis des années...

17 jan. 2019

Je n'arrive pas à comprendre comment résonne Victron quand ils écrivent :
Le Cyrix-Li-ct connectera en parallèle une batterie de démarrage au plomb et une batterie LiFePO4 avec un retard de 30 secondes :
- si la sortie de déconnexion de charge du BMS du VE.Bus est élevée, et
- s'il mesure 13,7 V (27,4 V resp.) ou plus sur l'une de ses bornes.
Le Cyrix se désactivera immédiatement :
- lorsque sa sortie de contrôle devient flottante, ce qui indique une surtension ou une surchauffe sur les cellules, et/ou
- si la tension de batterie chute en dessous de 13,2 V.

Tiré de la doc : www.victronenergy.fr[...]-FR.pdf (voir branchement deuxième page).

Faut-il chez eux un chargeur Multi/Quattro et un VEBus BMS couplé à une batterie Victron? D'après ce que je lis chez myshop-solaire, oui. Si non, prendre le Cyrix CT classique.
L'important (d'après EV-Power) est de respecter les tensions hautes et basses à ne JAMAIS dépasser. Mais comme je n'ai pas eu réponse à mes questions techniques orientées nautique depuis longtemps de leur part...
Avec ce type de batterie un bon chargeur si possible réglable pour éviter une charge constante d'entretien à tension élevée est suffisant. Il te faut effectivement des relais pour couper la charge de la batterie LFP par sécurité mais pour cette technologie, ce n'est pas vraiment nécessaire.

17 jan. 2019

Le VEBus n'est pas obligatoire. tu peux le piloter avec un simple bouton poussoir. C'est ce que je fais, et ça marche. Voir le dernier diagramme de la doc : "start assist".

17 jan. 2019

Bonjour,

Je suis pas un spécialiste des différents technologies de batteries mais il me semble que le parc mériterai d'être élargi en capacité because arrêter le frigo pour économiser l'énergie en navigation pour le remettre en service au mouillage n'est pas une bonne idée et peut même aller jusqu'à vous faire risquer une intoxication alimentaire :non:

Philippe

17 jan. 2019

Merci pour vos réponses.
Cette solution de batteries fermées mais sans BMS me parait quand même plus fiable que l'assemblage d'éléments avec une électronique exposée. Mais je me posais quand même la question de savoir si on pouvait se passer d'un BMS...
Donc normalement oui, tant que l'on veille à la tension qui rentre et qui sort avec deux relais.

18 jan. 2019

Effectivement, dans le cas de cellules et d'assemblage de cellules, du DiY, comme on dit, il faut impérativement protéger les connections et tout ce qui est au dessus des cellules, tant à cause des court-circuits que de l'électronique qui peut être rajoutée. Dans le cas de projection d'eau de mer ou de court-circuit, il y a danger de feu ou de destruction de l'électronique voire d'une cellule comme raconté dans un autre fil. Et dans ce cas, bien sûr, le fabricant ou constructeur, l'importateur ou le vendeur ne peuvent accepter de garantie.
Et même pour des cellules individuelles, on peut très bien se passer de BMS en appairant correctement les cellules entre elles lors de la première charge. C'est elle qui conditionne la bonne tenue dans le temps des cellules entre elles.

Tout ce qui est BMS, protections, électronique est nécessaire mais pas forcément indispensable si on sait ce que l'on fait, suivant son niveau de connaissance et l'implantation ou la configuration du bateau.
Par contre, par sécurité, avoir un système (quel qu’il soit et quelque soit son nom) coupant à tension trop basse en décharge et à tension trop haute en charge pour éviter de détériorer une ou plusieurs cellules est indispensable.
Il est aussi indispensable, dans le cas d'utilisation de cellules individuelles, d'utiliser un "corset", une armature, un blocage dimensionnel des cellules pour éviter qu'elles gonflent trop à la charge et décharge.
Les ensembles 12V semble ne pas en avoir besoin. On en parle pas.

La Corogne, le plus vieux phare d'Europe construit à l'origine par les Romains

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