[Astuce] Installation d'un convertisseur 12V - 220V sur le bateau

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[Astuce] Installation d'un convertisseur 12V - 220V sur le bateau

Message par chrysm le Dim 13 Avr 2014, 10:41

Attention ! Ce document est en cours de rédaction.

Objectif :
L'installation d'un convertisseur permet d'avoir du 220V à bord à partir du 12V des batteries. Cela peut être utile notamment lorsqu'on veut utiliser des appareils électro-mécaniques comme de l'outillage. Mais attention : pour cela il faudra que votre convertisseur respecte deux contraintes : la première, être un modèle « pure sinus » (anglais) c'est-à-dire qu'il génère un courant alternatif dont la courbe d'alternance sera similaire à celle fournie par ERDF ; la seconde, avoir une puissance maximale délivrée bien supérieure à l'appareil électrique envisagé, surtout s'il comporte un moteur (perceuse, micro-onde, cafetière) qui au démarrage consomme un surplus d'énergie bien supérieur à la puissance de l'appareil, surplus qui devra être fourni par l'onduleur sinon l'appareil ne démarrera pas. Vous pouvez essayer avec des appareils « quasi-sinus » (onde carrée), moins chers, mais... ne vous étonnez pas si l'appareil ne démarre pas.

Choix du matériel et du câblage 12V
Il y a plein d'endroit où l'on peut installer cet appareil mais idéalement, il faut réduire la longueur du câblage 12V au minimum sous peine d'avoir de grande longueur de forte section. En 220V alternatif, il y a beaucoup moins de pertes dues à l'échauffement (en proportion) et donc la longueur posera moins de problèmes, il sera donc toujours possible d'installer une rallonge1 vers un autre point du bateau.
Pour calculer cela vous pouvez vous aider des abaques ou de site qui vous le calculent en ligne comme Plaisance pratique :
Exemple avec un convertisseur de 1500W (puissance maxi délivrée 3000W) :

Ce qui va nous intéresser c'est évidemment la section du fil, avec comme contrainte de ne jamais dépasser 60°C. Dans cet exemple, pour une distance de 4m des bornes des batteries (la distance se mesure de la borne + du parc servitude à la borne – tout compris), ce qui mène dans l'angle de la cabine arrière bâbord, on a besoin d'au moins 28mm2 (section la plus proche : 35mm2) et d'un fusible d'au moins 122 A (plus proche 125 A).
Seulement2, si vous faites ça vous ne démarrez jamais un appareil de 1500W, tout au plus de 1000W, au-delà selon toute probabilité le câble va chauffer et le fusible va entrer en fonction en se détruisant dès le démarrage de l'appareil à pleine puissance. En effet, le courant transitoire de démarrage est suffisamment fort et long pour ne pas se satisfaire de ce minimum. La pointe se situera (avec ce câblage) à 160°C et le fusible verra passer environ 245A... même s'il peut tolérer un transitoire court de 30 % on est bien au-dessus des 150A… C'est pour cela que, dans les documentations techniques de moteur électrique, il n'y a pas correspondance directe entre la puissance du matériel et le calibrage du fusible et des câbles recommandés.

Pour ne pas prendre de risque ni à l'utilisation, ni au sur-calibrage (qui ferait que le fusible ne se déclencherait pas alors qu'on en aurait besoin), le coefficient multiplicateur habituel est √2 , soit 1,5 pour simplifier.
Ce qui nous donne au final sur notre exemple d'un convertisseur 1500W :
du câble cuivre de 50mm² (et les cosses adaptées, à ce diamètre-là, on ne soude pas), et de la gaine thermorétractable qui va bien en diamètre (rétreint). N'hésitez pas, si vous le pouvez, prenez du câble Hi-flex vous ne le regretterez pas.
un fusible de 200A (ANL recommandé, ne pas oublier son porte fusible)

Pose dans un Océanis 37
Je ne peux prendre pour exemple que ce que j'ai pu réaliser moi-même. Il faut adapter selon les circonstances.
Lieu d'implantation : il faut le choisir proche des batteries, frais (le convertisseur chauffe), à l'abri de l'humidité , dans un endroit où le bruit ne gênera pas (il est ventilé) et/ou sur un support amorti pas en liaison directe avec les boiseries intérieures ou la coque). Bref un endroit qui n'existe pas sur un bateau.
J'ai donc choisi le recoin de la cabine arrière bâbord :

Avant de se lancer on teste le convertisseur, inutile de passer des heures à acheter du câble, installer s'il ne fonctionne pas ou ne délivre pas assez de puissance. Sur une vieille batterie, à l'extérieur (sans fusible!!!) vous branchez le convertisseur sur la batterie, vous l'allumez, vous branchez votre appareil électrique, vous démarrez l'appareil électrique (une paire de secondes pas plus), et soit ça démarre, soit...
A partir de là, pour passer les câbles (que ce soit du 35, du 50 voire du 75mm², il vaut mieux ne pas enlever la protection ni poser les cosses à l'avance, elles abîment le bois, les mains, il  faudra peut-être recouper de quelques centimètres...). A cet instant, surtout ne rien fixer.


Donc sur le 37 on part au centre (comme on veut) au-dessus du réservoir sous la couchette, non loin des batteries. On fait passer les câbles le long de ceux qui sont déjà là en le posant sur le contre moule de la coque. De l'autre côté, idem, direction les bornes des coupes batterie. Laisser une boucle de « mou » du coté de l'appareil.




Une fois que c'est fait, j'ai choisi au départ de poser mon convertisseur sur une planche de contre-plaqué marine que je collerai sur la coque.

Je pré-installe le convertisseur (avec ses vis de fixation, j'en profite pour valider les silent-blocs)
Je repère l'endroit où je vais fixer le fusible. Idéalement le plus proche possible de la borne +  côté batterie. Ce n'est pas toujours possible (plus de place dans le petit coffre en ce qui me concerne), il sera sur la cloison à proximité du convertisseur.

Je pose :
Les cosses sur les câbles, côté coupe-batteries. Ce sont des cosses 50-10 (du M10). Attention à bien les poser du côté utilisation (qui peut être coupée par le coupe batterie).
Les cosses sur le fusible.
les cosses sur le convertisseur (en laissant une boucle « anti-goutte » et surtout de quoi le déposer/reposer sans que cela pose problème notamment en cas de remplacement du matériel).
Coupe batterie coupé (+ et -) : je branche les différentes parties du circuit.
Le convertisseur sur son support (définitivement).
Installe le fusible 200A sur son support ANL.

Option(s) :
Il est possible de piloter le mise en service en intercalant un relais de puissance (sorte d'interrupteur commandé par un autre circuit électrique). A 200A -12V on commence à avoir un joli relais (compter quelques dizaines d'euros voire centaines).
Alternative, il est possible d'utiliser un « interrupteur » classique, mais en 200A, il sera de la taille d'un coupe batterie, donc autant en utiliser un (une vingtaine d'euros). Dans ce cas, prévoir son emplacement, la longueur de câble nécessaire et les cosses nécessaires. Un seul interrupteur suffit, sur le fil +
Il est possible d'envisager de déporter l'interrupteur de mise en service du convertisseur, mais dans ce cas on perd la garantie sur le matériel (on doit ouvrir le convertisseur pour cela).

Une fois la pose terminée :
Contrôler la fixation du convertisseur.
Vérifier la mise en service du convertisseur : coupe-batterie sur position service, allumer le convertisseur (interrupteur sur celui-ci), le voyant doit être vert, sans alarme. Vérifier qu'il n'y a aucun échauffement sur le circuit électrique. On branche l'équipement 220V. On le met en service et on contrôle que tout est Ok.
Si tout fonctionne , on fixe les câbles 12V avec des Serflex partout où c'est nécessaire.

Le circuit 220V
Rappel : si le circuit 12V ne présente pas de danger direct pour la sécurité des personnes, il n'en va pas de même pour le 220V du convertisseur. Pour cela, un dispositif de protection est nécessaire.
Deux situations :
- soit votre convertisseur est un modèle estampillé CE, à double isolement et auquel cas, le retour à la terre est inutile
- soit votre convertisseur n'est pas dans cette situation et dans ce cas vous allez brancher le retour à la terre sur le négatif de la batterie (en supposant que celui-ci soit bien en contact avec l'eau, en général par le biais du moteur), sinon via un boulon de quille. N'utilisez pas de retour à la « terre » si votre convertisseur est doublement isolé, vous perdriez l'un des étages d'isolation en procédant ainsi.

Dans les deux cas, l'utilisation d'un circuit de protection reste nécessaire :
dans le cas d'un défaut double (neutre et phase), comme lorsqu'on met en contact les deux fils...
sur-intensité (appareil KO)

Les disjoncteurs différentiels magnéto-thermique du commerce sont adaptés à ce type de protection. Bien faire attention à les installer dans un boîtier IP66 au minimum et de prendre des disjoncteurs tropicalisés (milieu humide et salin).

Soit vous en installez un « nouveau », soit vous utiliser celui qui sert au circuit de quai. Dans ce cas, il faut obligatoirement installer un dispositif qui permet de basculer quai → convertisseur et inversement pour qu'à aucun moment les deux ne soient branchés simultanément.

Dans le cas de l'utilisation du circuit existant (quai), choisissez bien le « point » de raccordement.

Notamment :
inutile d'alimenter le chargeur de quai
cela vaut-il le coup d'alimenter la résistance du chauffe-eau ? A moins d'avoir une source non thermique de charge des batteries (ex : panneaux photovoltaïques) aucun intérêt, mieux vaut démarrer le moteur quelques minutes pour le chauffer, il chargera en outre les batteries...
bien se dire qu'on ne pourra pas dépasser la capacité du convertisseur (1500W dans mon exemple). Donc inutile d'envisager d'installer un radiant au bout !



Voir : http://voilier-idem.com/affich_contents.php?Ind=116
http://www.hisse-et-oh.com/forums/equipements/messages/1164906-protection-par-differentiel-sur-convertisseur-220v#reply_1164911

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