Batteries gel ou LiFePo?

OK, donc je suppose que c'est le relai qui va couper la charge des LifePO quand elles sont à 95 %, relai qui est piloté par le BMS ? Comment dévies tu la charge de l'alternateur vers la batterie moteur pour dispersion ?

As tu vérifié le voltage en charge de l'alternateur ? Maxi 14 à 14,2V avec des LifePO si on veut conserver leur durée de vie.

Pour la durée de vie, table plutôt sur le double des gels (ce sera déjà pas mal !), il n'y a pas que le cyclage qui affecte la durée de vie des batteries, mais aussi les vibrations et surtout la température

Je vais passer par un chargeur sterling AB1230 qui a un réglage LiFePo boost 14.8 et float 13.8V mais en réglage gel USA, boost à 14V et Float à 13.7. Si coupure par le relais, il y aura toujours la batterie moteur branché au sterling et le régulateur de l'alternateur fera le reste.

Je vais aussi relayer pour stopper l'éolienne par le BMS et le chargeur aussi qui a une entrée BMS.

Pour la durée de vie de mes gel, j'en ai une au pied de la descente dans la cale moteur : Que du bonheur pour écouter la vie (merci Bénéteau)

Pour la durée de vie, normalement d'ici 8 ans je devrais être en train de vendre A Contrario pour acheter le futur pour partir. Si je renouvelle mes gel aujourd'hui avec des gel, je devrai renouveler l'opération avant de l'avoir vendu, donc opération blanche.

Nico tu as raison pour les temperaures il me semble que les life po n aiment pas du tout les températures inférieures a 0 C par contre aucun pb avec la chaleur contrairement a nos bpnnes vieilles batteries plomb

En effet, aucun problème pour des chaleurs jusqu'à 40°C voire 60°C (température interne max de la batterie 85°C). Côté basses températures, il fait rarement, voire jamais 0°C à fond de cale dans nos canotes. En ce moment, au cœur de l'hiver la température de l'eau et à 10.5°C au large de Belle Ile. La température à fond de cale est proche de cette valeur quelle que soit la température extérieure. Même si cela descendait, un peu de chauffage remonte facilement la température avant de mettre en charge.
La question ne se pose vraiment que pour ceux qui souhaitent naviguer très nord ou très sud où la température de l'eau peut être proche de 0°C et les températures extérieures fortement négatives.

Si, problème de vieillissement prématuré des batteries, toute technologie confondue, au dessus de 20°. Durée de vie divisée par deux dès 30°.

D'autre part, le AtoB est à bannir de toute installation LifePO (c'est pas moi qui le dit, c'est Sterling !).

De façon globale, tout mode floating est à bannir d'une installation LifePO. Donc cela demande des automatismes et des relais (et des alarmes) très différents d'une installation conventionnelle

Une installation LifePO sérieuse, même économique, se chiffre plutôt aux alentours de 2500 € pour un parc de 200A. Et ça demande de balancer du très bon matériel qu'on a déjà à bord, donc du gaspillage.

Plus il ne faudra pas oublier la galère du top balancing à la réception des cellules, opération qu'il faudra même refaire préventivement chaque année même si bon BMS, pour préserver la durée de vie des cellules.

Etc, etc

Oui Nico d'accord avec toi pour le top balancing, c'est pour cela que j'ai prévu d'acheter un chargeur 3.6V. De là à dire que c'est une galère.... Il y a juste besoin de charger complètement chaque cellule (4) avec le chargeur 3.6V.

Concernant les choses à jeter c'est juste le répartiteur et le chargeur à 2 balles installé par Bénéteau.
Concernant le AtoB, il ne sert qu'à faire répartiteur et leurre du régulateur pour tirer le maximum de l'alternateur.
Dans mon schéma et pour le budget vu plus haut (plus les fusibles 150A et porte fusibles MEGA à 50€), j'ai le BMS qui commande :
- Relais 120A pour couper la charge du A to B quand charge pleine
- Relais 120A pour couper la sortie en cas de niveau bas de la batterie
Ces 2 relais sont sur le relais BMS 120A
- Relais de commande pour couper le chargeur via l'entrée de commande
- Relais de commande pour couper l'éolienne via l'entrée de commande du régulateur (en série avec l'interrupteur de stop)
Ces 2 relais sont des petits relais 12V 10A et coutent pas grand chose.
- Fusible 150A en sortie de batterie pour protection des câbles
- Division de la borne + en 2 : 1 pour les entrées de courant AtoB, chargeur et éolienne) avec transformateur d'intensité dédié et 1 pour la sortie avec transformateur d'intensité dédié.

D'une manière générale, le mode floating du A to B ne sera jamais utilisé car le BMS sera prioritaire.

Dans tous les cas, on a un problème :
- Les batteries plomb-acide ont des durées de vies courtes, qui ne sont absolument pas faites pour la charge partielle alors que c'est notre mode de fonctionnement à bord. D'autre part, une charge complète est impossible avec l'alternateur et si on se réfère aux prescriptions des fabricants, il ne faut pas charger au dessus de 0.1C, soit 40A pour un parc de 400Ah, sous peine de dégrader fortement le parc. Sans parler de la sensibilité à la chaleur ou aux vibrations.

C'est vrai que les LiFePo ont leurs contraintes, mais à force de tourner le problème dans tous les sens, de peser le pour et le contre, de tenter de chiffrer quelle solution est la moins chère sur le long terme, j'ai fini par en conclure que la partie était jouable. De toute manière, toute nouvelle technologie demande un changement de paradygme.

Je ne sais pas si j'ai raison, mais je sais une chose, c'est que si je ne tente pas, je ne le saurai jamais.

A CONTRARIO a écrit:
Je ne sais pas si j'ai raison, mais je sais une chose, c'est que si je ne tente pas, je ne le saurai jamais.

Ca, c'est une forme de pragmatisme que je ne saurais renier ! 

Tu sembles bien maîtriser la question et avoir bien réfléchi dans quoi tu te lances, bravo. J'ai tendance à mettre des freins sur ce sujet car j'ai trop vu passer d'installations farfelues avec des gens qui ne maîtrisaient pas du tout les aspects de cette technologie.

Ces relais pilotables n'existaient pas au catalogue de GWL il y a un an quand j'ai étudié le truc avec eux. Ils me proposaient à la place un module de commande qui faisait considérablement gonfler la note finale. C'est une bonne chose.
Dans l'installation, j'avais aussi envisagé l'installation de deux alarmes: un bip bip temporisé pour signaler que la charge est atteinte et que le relai a fait son boulot, ainsi qu'une alarme à coupure manuelle de charge basse. Je ne me souviens plus où j'avais trouvé ça, mais par contre ça ne coutait rien et me rassurait sur la surveillance de l'installation.

Un dernier point à vérifier, qui peut avoir son importance: j'ai eu des retours, sans avoir pu le vérifier par moi même (où plutôt pris le temps) comme quoi si le AtoB était très bon pour relever une tension de charge, il avait de grandes difficultés à baisser la tension d'un alternateur. C'est peut être faux, mais c'est à vérifier car la charge à 14V, c'est très bon, par contre à 14,4 ou 14,5V, ce n'est pas bon du tout. Mais tout cela, tu le sais déjà.

Dans mon cas, grâce aux panneaux qui font vraiment bien leur boulot et parce que nous consommons peu à bord, je ne suis jamais à plus de 10% (parfois 15% mais c'est rare) de DOD. Donc les batteries sont rechargées à fond tous les jours vers midi, il n'y a pas de problème de charge partielle, ni de cyclage profond. L'alternateur ne sort que 45A au mieux de sa forme, c'est parfait pour un parc de 420A
Ce qui fait que le lithium devenait moins avantageux par rapport à des gels si on se réfère aux valeurs de cyclage

Mon gros problème reste la température en été, qui est de 30° à 35° dans le bac pendant 2 ou 3 mois, ce qui est très mauvais pour les batteries, et le problème était le même tant en gel qu'en lithium. Je réfléchis toujours à un petit module peltier avec sonde de température pour améliorer tout ça, mais pas encore fait (problème de condensation à évacuer, et d'isolation du bac).

Je note avec plaisir également que tu as parfaitement compris les avantages et les limites (voire les défauts) d'un AtoB 

Concernant la tension de l'alternateur, c'est justement le gros argument du AtoB car pour sortir le maximum de puissance de l'alternateur, l'AtoB applique une charge sur l'alternateur propre à faire descendre sa tension à 12V voire moins. L'atoB augmente la tension de sortie pour la réguler à la tension choisie en fonction de la technologie de batterie. De la même manière qu'un régulateur MPPT.
Ci-dessous, copie d'une partie du site Sterling Power :
We put a "load" on the alternator to pull the alternator voltage down. This fools the alternator into thinking that there is a major drain on the system and as such, the standard regulator works at full current. However, the voltage is pulled down to a totally useless voltage for charging batteries. So the new system takes in this high current, but low voltage, and amplifies the voltage to charge the auxiliary battery bank at a much higher voltage than the base system voltage.

J'ai aussi pensé à l'alarme, notamment pour la charge basse, mais je ne me suis pas encore décidé.
Pour la charge haute, ce n'est pas envisageable car quand on est en fin de charge, le système va basculer régulièrement en mode charge / décharge en suivant l'hystérésis réglé avec enclenchement de l'alarme sans arrêt.

Pour ton cas, le fait d'avoir des PS qui chargent régulièrement tes batteries ne milite pas pour des LiFePo c'est sûr! Par contre la résistance à la température des LiFePo est bien meilleure que les plomb-acide.

Pour la température, j'ai discuté avec un gars qui a fait un tour Atlantique - Pacifique, un peu comme see you soon, qui a tué un parc de batteries AGM en 1 seule saison à cause de la température. Refroidi, il est repassé en batteries ouvertes de base! C'était il y a plusieurs années et on ne parlait pas encore de LiFePo.

En ce qui me concerne, je travaille surtout en charge partielle, et notamment lors des longues nav pour traverser le Golfe de Gascogne par exemple (3 jours). Ensuite, mouillage avec charge avec l'éolienne avec les brises thermiques la plupart du temps, ou moteur pour faire de l'eau chaude pour les douches.

Ça y est! j'ai fait le pas, Aléa jacta est!!! Je viens de commander ma batterie LiFePo avec les accessoires. Quitte à casser la tirelire, j'ai commandé une 400Ah, comme cela je brancherai le chargeur au minimum et je fonctionnerait au maximum sur une charge partielle via l'alternateur et l'AtoB quand le moteur tournera pour les manœuvres ainsi que pour faire de l'eau chaude ou bien l'éolienne. Ce fonctionnement à charge partielle est ce qui convient le mieux à cette technologie.
Du coup, je passe de 3 batteries de 130 Ah à 1 seule de 400Ah un poil plus grosse, le tout avec 1.5 à 2.5 fois plus de capacité effective. Si mes calculs sont bons, je dois pouvoir faire ma traversée du golfe de Gascogne sans mettre le moteur.
Je monte tout ça quand cela arrive et je vous fait un petit retour de temps en temps, surtout après les vacances de cet été.

Très hâte de te lire là-dessus.
Bonne nav !
Nicolas.
 

ça y est, l'installation est complètement finie et 1ère utilisation le week-end dernier.
Petit rappel de l'installation :
- Batterie LiFePo 400Ah
- Remplacement de l'alternateur d'origine par un 120A avec courroie plate (espoir d'en finir avec mes problèmes de courroies au passage)
- Mise en place d' chargeur d'alternateur AB12-130 sterling
- Chargeur LiFePo 12V-20A avec commande pour BMS
- Eolienne Silent Wind 400W

La batterie est en place au pied de la descente en avant du moteur et tout le système AtoB, les 2 relais d'autorisation charge et de décharge, fusibles, relais de commande de l'éolienne (frein) et du chargeur à la place de la batterie sous la couchette de la cabine bâbord.

Câblage de l'ensemble en 70mm².

1er mouillage ce week-end, 2 nuits complètes avec volontairement éolienne bloquée pour voir quel autonomie.
Le chauffage tournait toute la nuit car les nuits étaient bien fraîches. J'ai même joué avec le guindeau volontairement sans démarrer le moteur pendant ces 2 jours (remontée de 3m et ensuite +10m de chaîne en faisant tourner le guindeau)

Au bout de 2 jours 1/2 sur place, l'état de décharge de la batterie donné par le BMS : 82% de charge restante (tension 13.2V), soit une autonomie de 8 jours au moins avec une charge restante de 25%.

C'est encourageant, d'autant plus que nous n'avions plus d'eau chaude, il aurait fallu faire tourner le moteur pour avoir de l'eau chaude pour les douches.

Au passage, j'ai retrouvé un guindeau avec une bonne pêche car avec mes batteries vieillissantes il était poussif quand il fallait tirer un peu fort sur la chaîne.

Au niveau du fonctionnement de l'AtoB, à la mise en marche du moteur, courant de charge de 120A, quand batterie à 100%, le BMS coupe le relais d'autorisation de charge et l'AtoB se met en alarme pour surtension de sortie trop élevée. Cela a pour effet d'arrêter le fonctionnement normal de l'AtoB, il se comporte comme un répartiteur de charge classique.

Quelques nouvelles de mes nouvelles batteries après quelques weekends de navigation :
Pour l'instant je suis bluffé par le résultat. Je ne mets même plus mon chargeur de quai en route. Le peu de moteur que je fais pour les manœuvres, sortir du port et la mise en route du moteur pour faire de l'eau chaude quand nous sommes au mouillage ainsi que l'éolienne suffit pour les remettre à niveau. Sur le weekend de l’ascension, je suis revenu avec mes batteries plus chargées qu'au départ. Depuis 1,5 mois environ, je ne met donc plus mon chargeur de quai en route et l'état de charge oscille entre 82 et 93%.

C'est intéressant

Comment se comporte le relai de coupure de charge ? C'était un aspect qui me faisait gros soucis à l'époque (et ça n'existait pas)

EV Power me fait un peu peur maintenant: je m'était intéressé dernièrement à leur solution d'électrification de vélo (j'utilise beaucoup mon vélo, je l'adore). Or, ils ne donnent plus qu'une durée de vie de leurs batteries que de 2 à 5 ans. A presque 1000 balles l'électrification du vélo, et pour une batterie qui dure si peu (coutant elle même presque la moitié du prix total), j'ai bien sur laissé tombé, vive la pédale et le mollet. Mais c'est encore un point qui ne me rassure guère ....

Salut Nico,
Tout fonctionne parfaitement.
Au début j'avais gardé le réglage usine du BMS à 3.4V par cellule. A cette tension, la charge n'est pas à 100% et l'alternateur débite encore ses 120A. Le relais coupe les 120A sans sourciller. Depuis, j'ai remonté la tension à 3.6V. à cette tension on arrive proche de la tension max de l'alternateur et il ne débite plus que 20 à 40A.
Pour l'instant, le seul problème rencontré est AtoB qui a un problème qui n'est pas dans le manuel : Le weekend dernier, je me rends compte que l'AtoB ne charge plus à fond. Je vais vérifier, c'était sapin de noël. Toutes les LED étaient allumées avec à la fois surtension et sous-tension alternateur par ex. Après extinction moteur, le sapin de noël est resté allumé tout le weekend et les ventilos étaient en route 24h après malgré la température ambiante bretonne du mois de mai. J'ai appelé Seatronic, le fournisseur, et pour eux c'est une 1ère. Je dois donc le démonter ce weekend et le remplacer par un répartiteur en attendant la réparation. Seatronic s'oriente vers une carte de commande défectueuse.
Il faudra aussi que j'installe une ventilation forcée dans mon coffre pour améliorer le refroidissement des radiateurs de l'AtoB qui fonctionne à une puissance proche de 100%. Mon alternateur 120A débite 126A pour un AtoB de 130A. Il déclenche donc régulièrement par sa protection thermique interne (radiateurs à 75°C) et fonctionne alors en répartiteur le temps qu'il refroidisse.
Pour l'instant, je ne regrette pas mon choix, loin de là.
Le vrai juge de paix sera la traversée du golfe de Gascogne dans un mois.

En ce qui concerne ton vélo, je pense que pour des questions de poids, ils dimensionnent le matos au plus juste, ce qui limite forcément la durée de vie. Si on compare aux batteries de téléphones portables, on est dans une configuration comparable.

Nico pour avoir été salarié d une société dont une filiale fabrique ce type de batteries je me souviens que leurs techniciens m avaient que ces batteries lors des stockages craigniez le gel mais absolument pas la chaleur d ailleurs sur les autolib il y avait un système pour empêcher les batteries d avoir " trop froid"
Problème un peu inverse des pb plomb

@jeanpaul : ATTENTION à ne pas tout mélanger. Une lettre de différence et ça change tout... Lles batteries des autolib (Bluecars Bolloré) sont des LiPol (LMP) dont la conception n'a rien n'à voir avec les batteries LiFePo4 (LFP). Ce n'est pas parce qu'il y a un peu de lithium dedans qu'elles ont les mêmes caractéristiques ou contraintes. A ne pas confondre non plus avec les LiIon ou les LiCo, etc...

https://www.ev-power.eu/blog/LiFePO4/Operating-temperature-of-LFP-Cells.html

Ok merci chrym pour cette précision importante - 45 + 65 elles craignent rien

Fin du weekend de la Pentecôte, arrivée au port avec charge des batteries à 94%. Toujours pas branché mon chargeur de quai. Impressionnant .

J'ai démonté mon AtoB ce weekend pour l'envoyer en réparation (A priori carte de commande défectueuse). Je l'ai remplacé par un répartiteur Sterling. J'ai peut-être un doute sur le bien fondé de l'AtoB car avec le répartiteur je débite 80A en continu avec mon alternateur de 120A. L'AtoB débite 120A mais se met en sécurité haute température régulièrement, du coup, le courant moyen ne doit pas dépasser les 80A .
J'aurais surement dû prendre le 160A.... cela veut dire que les intensité affichées sont largement surévaluées.

@Chrysm, je crois que tu en as un d'installé avec ton alternateur de 80A. As-tu ce soucis de déclenchement?

Aucun soucis de déclenchement, j'ai eu 2 ou 3x des coupures (de la charge max) pour la température de batterie trop élevée, mais a priori justifiée à l'époque. Par contre j'ai surdimensionné de façon opportune. Depuis que j'ai les panneaux solaires l'ATOB m'est moins utile.

Ça y est !!! Première traversée du Gascogne avec les batteries LiFePo : bluffant!!! Navigation avec mer croisée faisant travailler le pilote plus qu'à son tour, utilisation du convertisseur 12/230V pour alimenter outillage electo-portatif etc... mise en route du moteur après la 3ème nuit car plus de vent : tension de batterie à 12.8V.

Test de collision LiFePo4 - Test de collision au lithium-ion

https://www.ev-power.eu/blog/LiFePO4/LiFePo4-crash-test-Lithium-Ionen-Crash-test.html

J'avais déjà vu cette video sur youtube :
https://youtu.be/FvkiyVTvhMI
C'est là vidéo complète faite par des pompiers.
La résistance est impressionnante.

Je ne cesse d'être étonné par cette technologie de batteries. Certes il faut un certain niveau technique pour mettre correctement en oeuvre cette technologie mais une fois l'installation correctement réalisée et le BMS correctement paramétré, la capacité effective de ces batteries est vraiment largement supérieure aux batteries plomb. Qu'elles soit gel ou non ne change rien à l'affaire. Quant au prix c'est évidemment plus cher à capacité égale mais cela est bien moins évident si on raisonne à capacité utile égale. Je pense qu'on peut sans soucis diviser par 2 la capacité des batteries LiFePo pour obtenir la même capacité qu'une batterie plomb.

Pour en revenir à ma traversée du Gascogne, j'avais comme consommateurs :
Traceur, Loch, speedo ,anémo, AIS, radar en permanence réglé sur 20 balayage toutes les 15mn, frigo et utilisation du convertisseur 12/230V pour bricoler une pièce de mon enrouleur de traîne pour la pêche qui avait cassé.
L'éolienne a produit pendant les 8 premières heures avec 18 - 20 noeuds de vent de travers. Ensuite vent arrière donc production = 0. Quand j'ai mis le moteur en route après 65 heures environ (dont 36h dans une mer croisée), le BMS me donnait un SOC (état de charge) de 36% et une tension de 12.8V. Le SOC est calculé en fonction de la capacité initiale de la batterie en kwh entrée manuellement dans le BMS. Si je regarde les courbes de tension en fonction de la décharge de la batterie, je pense que le SOC était supérieur. En fait, comme la charge se fait avec des courants "faibles" c'est à dire inférieurs à 0.5C soit moins de 200A, la capacité en fin de charge est supérieure à la capacité initiale de la batterie. Je pense qu'elle doit être de l'ordre de 115 à 120%, soit 460 à 480Ah pour ma batterie de 400Ah.
Je pense que je pouvais donc tenir sans trop de problèmes une journée supplémentaire.

Petit détail qui a son importance : j'ai oublié le pilote en permanence dans les consommateurs!!!

J’ai lu avec attention ce fil’ car je suis intéressé par cette techno dès que je devrai changer mes batteries L. Utilisation de l’atob métrait bien plus efficace qu’une batterie plomb tampon tant en énergie qu’en optimisation de la durée décharge .
Le point que j’ aimerais clarifier c’estle transitoire lié à la coupure du courant de charge : en effet la batterie moteur limite l .excursion en tension, mais cela dépend du temps de commutation’ du courant et de la self du câblage entre la batterie moteur . Je ne sais pas quelles sont les caractéristiques du BMS 123 : est ce que c’ est un relais electromecanique ou électronique,? Quelle est la dure de commutation ?