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Installation d'un Wattmètre

C'est un peu par hasard que j'ai découvert ce petit appareil, puisqu'il est normalement destiné aux modélistes !

wattmetre au banc d essaiVous ne le trouverez donc pas chez les accessoiristes de camping-car, pas plus que dans les magasins de bricolage. La technique évoluant dans le modélisme, avec les moteurs brushless, ce wattmètre devrait à terme devenir difficile à trouver, la production, n'ayant plus alors d'utilité.

A quoi sert-il ? En simplifiant, à indiquer les volts et les ampères. Certains me diront "Mon petit multimètre de chez Castin-merlot me donne tout ça". Et c'est vrai, mais de façon ponctuelle, et vraiment pas pratique, car il faut faire les mesures volts puis ampères, en changeant cablage et calibre à chaque mesure...

Notre wattmètre peut, lui, être installé à demeure. Aucun bouton, aucun réglage, et pourtant ce sont 8 mesures qui sont affichées en permanence, avec une précision du centième:

- Tension U en volt,
- Intensité I en ampère
- Puissance P en watts

et par rotation, à chaque seconde:
- Charge en Ampère.heure
- Energie en Watt.heure
- Puissance-crête en Wp
- Intensité-crête en Ap
- Tension mini (Vm)

Il fonctionne entre 0 et 60 volts, et supporte jusqu'à 100 ampères, largement de quoi couvrir nos besoins.

Donc on peut surveiller avec précision la tension de la batterie, la consommation de chaque équipement, la production du panneau solaire.

Mais comme il cumule ces mesures, il peut afficher aussi la production du panneau solaire sur toute la journée, ou encore la consommation des équipements de la cellule, sur toute la journée. Tout cela exprimé en watts.heures et en Ampères.heure.

Egalement, il indique aussi les valeurs maxi en watts ou ampères. Ceci peut être utile, par exemple, pour connaitre la puissance maximale générée par le panneau solaire dans la journée.

Mieux, du fait de la précision des mesures, le centième de watt, on peut déceler une consommation parasite à l'intérieur de la cellule. Ceci peut être du à une veille, un appareil, ou encore un défaut d'isolation du circuit.

Le petit wattmètre bleu utilisé pour cet article n'existe plus. Il a été remplacé par un modèle de caractéristiques identiques, mais plus fiable; petit bonus appréciable: il est maintenant rétro-éclairé.

Mesure Watt metre 150A Mesure Watt metre 150A Wattmetre pour la mesure instantanée et permanente de la consommation électrique d un appareil, ou d un générateur. Rétro-éclairé. <br />
<br />
Les cablages sont, pour les 2 modeles, strictement identiques.

Installation

Insertion du wattmetre: 1: Repérer les 2 fils. 2: les sectionner. 3: insérer le wattmètre à l aide de connecteurs.Le wattmètre est-il difficile à installer ? Faut-il le cabler en série ou en parallèle ?
C'est encore plus simple que cela: à tout endroit où se trouvent les 2 fils plus et moins transportant le courant, coupez les et insérez le wattmètre. 2 dominos et c'est fait.

Le coté "Source" du coté du générateur de courant: batterie, panneau photovoltaïque, éolienne, pile à combustible, groupe électrogène, Gasperini.
Le coté "Charge" du coté des consommateurs: Centrale de commande, batterie ou tout appareil consommateur.

-1- Reperez les 2 fils Plus et Moins reliant une source de courant (panneau solaire, batterie...) et un consommateur (batterie, panneau de controle...),
-2- enlever les fusibles,
-3- Sectionner les fils, les dénuder,
-3- Insérer le wattmètre dans le circuit en le raccordant à l'aide de connecteurs,
-4- Remettre les fusibles.

Je vous propose ci-dessous quelques schémas démontrant la simplicité d'installation. A chaque schéma, un seul wattmètre est installé, mais il est possible de faire un mixte de ces cablages pour installer plusieurs wattmètre. D'autant que le prix (25 euros maxi) le permet !

Cliquez sur le schéma s'il vous parait trop petit.

Schéma de cablage d un wattmetre mesurant la production d un panneau solaire avant régulateur.

Schéma 1: Mesure de la production d'un panneau solaire



... ou d'une éolienne, d'une pile à combustible, d'un groupe électrogène, par exemple. Sur ce schéma, le watt-mètre s'insère entre le régulateur du panneau solaire et la batterie.

Cela permet de mesurer la puissance du panneau. L'affichage est rafraichi toutes les 0,4 seconde, donc on peut constater immédiatement la chute de production dès qu'un nuage apparait.



Sur une aire, j'ai rencontré un camping-cariste affirmant qu'en se garant sous un lampadaire, ses panneaux rechargeaient sa batterie . Avec un wattmètre, il en aurait le coeur net .








Schéma de cablage d un wattmetre mesurant la production d un panneau solaire après régulateur.

Schéma 2, Variante: Mesure de la production brute



Je vous propose une variante. Ce schéma diffère peu du précédent, mais le wattmètre étant placé avant le régulateur, il permet de mesurer la puissance brute du panneau photovoltaïque.

En utilisant 2 wattmètres placés avant et après le régulateur, qu'il soit de type bas de gamme, PWM ou MPPT, on peut constater l'efficacité de celui-ci, par l'écart des puissances affichées.



Sources multiples: plusieurs panneaux solaires et/ou éolienne


Que faire s'il y a plusieurs panneaux photovoltaiques, ou un panneau et une éolienne ?

On peut:
- soit installer un seul wattmètre, en sortie d'un unique ou de multiples régulateurs;
- soit installer un wattmètre par régulateurs, s'il y plusieurs régulateurs;



Schéma 3: Mesure de la consommation des équipements

Schéma de cablage d un wattmetre mesurant la consommation des équipements de la cellule

Là encore, plusieurs variantes sont possibles: installer un wattmètre "global" ou en installer plusieurs selon les postes de consommation.
La première solution, plus simple, est présentée sur ce schéma de cablage. Le wattmètre est placé entre batterie et le panneau de controle de la cellule.

Tous les camping-car sont équipés d'un voltmètre donnant la tension de la batterie de cellule. Certains offrent même un ampèremètre, c'est le cas du mien (Rapido 2005). Cependant, la précision de celui-ci laisse grandement à désirer: l'Ampère ! Impossible de déceler une consommation parasite, ou d'avoir une idée précise de la consommation d'un équipement.

Avec le wattmètre ainsi installé, toute consommation parasite sera mise en évidence immédiatement.
Et si celle-ci ne se produit qu'aléatoirement, elle sera aussi trahi par la fonction "Wp" (pic de puissance).


Schéma 4:Variante de montage: 2 panneaux solaires

Installation avec plusieurs panneaux solaires photovoltaiques, mesure de la production et de la consommation électrique.
Je vous propose maintenant une petite variante de montage, pour tirer pleinement avantage des wattmètres : ce montage montre 2 panneaux solaires, avec chacun leur régulateur de charge, 2 wattmètres de production solaire, plus un wattmètre de consommation.

On pourrait choisir de n'avoir qu'un régulateur pour les n panneaux photovoltaiques. L'avantage d'en avoir un par panneau:
- meilleure gestion si les panneaux ne sont pas identiques,
- possibilité d'isoler un panneau, pour remplacement par exemple, en retirant le fusible du controleur,
- conserver une production en cas de panne d'un panneau ou d'un régulateur,
- permettre de raccorder un wattmètre par panneau pour connaitre les productions individuelles.

Cela peut par exemple être très utile pour comparer les productions d'un panneau fixe et d'un panneau orientable.

Le wattmètre n°3, instrument de mesure de la consommation, placé avant la centrale de gestion électrique, permet de connaitre toutes les consommations.

En comparant la somme des productions journalière (P1 + P2) avec la consommation journalière, on peut ainsi savoir si la batterie s'épuise ou non.

Foire aux question


Où trouver cet appareil de mesure ?
dans la boutique, ici: Appareils de mesure.

Doit-on le brancher en série ou en parallèle ?
Le wattmètre est la combinaison d'un voltmètre et d'un ampèremètre; Il se branche en parallèle et en série à la fois.

En fait, les ampères sont mesurés via un shunt placé sur le -. Donc le - doit être en série.
Pour le +, on peut simplement faire un piquage, avec un fil de petite section.

Cet appareil de mesure indique t-il le pourcentage restant d'une batterie ?


Non. A ma connaissance, aucun wattmètre ne le propose. Cependant, il permet finement de connaitre la tension de la batterie (exemple: 12,36 volts), de la quelle on peut déduire environ 60% de charge. Mieux, en surveillant les Ah consommés dans la journée, et connaissant la capacité de la batterie, on sait précisément le restant d'autonomie.
Exemple: Le wattmètre indique 34 Ah, la batterie fait 100 Ah, on en déduit une charge de 66%. Dans ce cas, ne pas dépasser 80 Ah consommés.

Que se passe-til si on inverse les bornes ?
Si on inverse le plus et le moins, l'appareil ne s'allume pas, mais cela ne le détruit pas.

Et si on fait passer le courant dans l'autre sens ?
Si on inverse le sens du courant, par exemple en branchant la batterie sur "load" et les appareils sur "charge", cela ne détruit pas l'appareil, mais l'affichage des Ampères, Wh et Ah reste à 0. Les volts sont bien indiqués.

La section des fils est elle suffisante pour passer 100 ampères ?
Il faut préciser:
- c'est du fil de 4 mm² de section;
- la gaine est en silicone, qui supporte la chaleur et la dissipe mieux qu'une gaine plastique;
- les fils sont courts;

Grace au simulateur de Calcul de section des cables electriques, on peut calculer la perte de tension.
Sachant que les fils font 7 cm de long, longueur totale = 4x7 = 30 cm.
Pour 100 ampères, en 4 mm², sous 12 volts, ça fait une chute de tension de 0,13 v, ce qui est tout à fait acceptable.
De plus, on puisera rarement 100 ampères (1200 watts !) dans une batterie auxiliaire, les batteries auxiliaires supportant très mal les courants forts.

Peut-on déporter l'affichage ?
Voir article Installation d'un wattmètre, variantes



Consommation du wattmètre ?
Dans nos schémas, les wattmètres sont installés "en dur". On peut alors se poser la question de leur consommation électrique propre. Elle est de 7 milliampères, soit 0,084 watt.
En 24 heures, cela représente 2 wh. De quoi vider une batterie de 100 Ah, soit 1200 Wh, en 600 jours.
C'est donc insignifiant, et même inférieur à l'auto-décharge de la batterie.
Donc il n'y a pas de scrupules à laisser le wattmètre dans le circuit, en permanence.

Conclusion


Vous l'aurez compris, cet appareil de mesure s'intègre facilement dans les installations existantes, et donne de précieuses indications pour la compréhension et une saine gestion de l'énergie électrique à bord.
les possibilités sont nombreuses, et si vous en trouvez d'autres, ne pas hésiter à me les signaler afin d'enrichir cet article.

Pour en savoir plus:
- Installation d'un wattmètre, variantes
- Calcul de section des cables electriques
- Tutoriel électricité
- Tutoriel électricité suite
- Cablage et installation du Energy Monitor

Le wattmètre est disponible dans la boutique: Appareils de mesure


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Créé le 18-10-2012 à 18h45.
Modifié le 31-12-2015 à 17h42.

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