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29 messages.      1 2 3 - La solution du Booster d'alternateur pour accelerer la charge de batterie [799]
Davidf92
14-05-2019 à 16h31
Bonjour à tous,

J'interviens rarement sur le forum qui est de grande qualité, mais là je suis tombé sur quelques points qui m'ont un peu chatouillé donc je voulais apporter des commentaires. J'ai relu tout le fil pour essayer de répondre clairement à toutes les interrogations :

- Le "booster" est strictement un convertisseur (ou transformateur) continu/continu éleveur de tension. Il est recommandé avec les batteries lithium dont la tension maximale est nettement supérieure à celle de la batterie moteur au plomb (environ 14,1V contre 13,1V), et dont la tension max de charge atteint 14,7V donc nettement plus que la tension de régulation de l'alternateur (environ 14V). Faute de quoi l'alternateur ne pourrait pas charger une batterie lithium à 100% mais seulement dans les 50%.

- Le booster intègre la fonction de coupleur-séparateur, donc celui-ci est à supprimer quand on se met à la batterie lithium sur un ancienne installation au plomb (gel, AGM, ...)

- La fonction d'augmenter le débit de l'alternateur ne revient pas au booster mais à l'alternateur lui-même, notamment un alternateur "intelligent" comme ceux qui sont apparus avec la norme Euro6.
Il y a au moins 10 ans que les alternateurs adaptent le courant qu'ils fournissent à la consommation réelle et non uniquement à la tension de la batterie, mais cette adaptation se limitait à la consommation moteur + accessoires du véhicule, grâce à une rétroaction venant de la centrale électronique du moteur. L'alternateur "intelligent" est capable en plus d'alimenter directement en courant élevé un autre consommateur non pris en charge par la gestion moteur, ce qui est le cas de la cellule d'un camping-car et aussi d'autres équipements électriques quand le porteur est utilisé en véhicule utilitaire.

- Dans tous les cas la tension de sortie de l'alternateur est régulée à 14V et il est capable de la fournir même au ralenti, et heureusement. L'alternateur charge la batterie moteur au maximum de sa capacité même au ralenti (ce qui nécessite 100 à 150W max, une broutille puisque la plupart des alternateurs classiques font au moins 500 ou 750W). L'alternateur intelligent ajoute la capacité de baisser cette tension de sortie au ralenti quand la batterie ne la nécessite pas. Ce n'est pas juste une économie de bout de chandelle, c'est la somme de toutes ces petites économies qui au final réduit de mieux en mieux la consommation des véhicules au fil des années et des évolutions de normes.

- Sur l'éloignement : il y a des boosters qui gèrent en rétroaction la tension réelle aux bornes de la batterie et fournissent une tension plus élevée pour compenser les pertes en ligne dues à l'éloignement, lesquelles varient suivant le courant qui y circule. C'est donc à recommander pour un camping-car long. De ce fait, dans tous les cas le booster doit être installé au plus près du moteur et non de la batterie cellule (je ne sais pas si tous les boosters gèrent ça, si ça vous intéresse je peux vous donner les caractéristiques du mien)

- Autre chose, le booster gère la charge et le maintien de charge de la batterie cellule, il intègre la fonction de BMS. C'est utile pour les batteries plomb et les batteries lithium qu'on assemblerait soi-même. Toutefois les batteries commerciales (type SuperB, Eza,...) intègrent déjà leur propre régulation. Du coup les boosters sont configurables pour le type de batterie qu'ils chargent, et pour certains modèles on peut même configurer absolument tous les paramètres de cycle de charge.
Donc si vous passez du plomb au lithium, supprimez le BMS qui ne sert plus à rien.

- Pour finir, en aucun cas la capacité nominale (ex 60A) du booster ne peut endommager un alternateur de moindre puissance (ex 45A max) car celui-ci gère son courant max. Les 60A du booster ne sont qu'un maximum. Si l'alternateur ne fournit que 45A le booster ne reçoit que 45A, c'est tout. Par contre la tension pourra baisser un peu. Et inversement, même si l'alternateur peut fournir 100A max il n'endommagera jamais un booster qui ne lui demandera que 60A ou moins (heureusement !).

Voilà, j'espère ne pas avoir ajouté des erreurs mais j'ai relu et normalement tout est ok.

Bonne route à tous,
David

*-----*
Pour compléter mon précédent post j'en profite pour ajouter une comparaison intéressante : dans un certain sens le booster a une action très similaire à celle d'un régulateur photovoltaïque MPPT, qui agit en élevant ou abaissant la tension. Explication :

Le panneau solaire fournit à vide (débranché) une tension liée à l'éclairement qu'il reçoit et cette tension baisse beaucoup dès que le panneau fournit du courant, ce qui est normal. Cette tension peut aller de quelques volts à largement plus de 20V pour un panneau dit "12V". Mais s'il est banché directement, la tension à ses bornes est forcée à la tension de la batterie (vers les 12,5-13V) et il n'est pas sur son point de fonctionnement optimal, c'est-à-dire celui ou il fournit le max de puissance. La courbe puissance/tension de fonctionnement du panneau est une courbe en cloche avec une puissance nulle aux extrémités et max quelque part au milieu, et ce quelque part se déplace beaucoup avec l'éclairement.

Le MPPT fonctionne en scannant électroniquement la plage de tension qu'il prend en entrée. Ca se voit très bien avec un multimètre aux bornes d'entrées, toutes les quelques minutes le MPPT refait ce scan et on voit la tension qui se balade. Pour chaque tension il mesure le courant donc la puissance (P=UxI) que fournit le panneau et détermine ainsi le point puissance maximale, dont la tension peut être très inférieure ou très supérieure aux 12/13V de sa tension de sortie = celle de la batterie. Puis il bloque électroniquement sa tension d'entrée à la tension ainsi déterminée, et agit en transformateur DC/DC pour élever ou abaisser cette tension d'entrée à sa tension de sortie qui est celle de la batterie. C'est exactement ce que fait le booster de charge de batterie cellule.
C'est de cette manière que le MPPT permet d'obtenir des panneaux PV une efficacité bien supérieure aux autres types de régulateurs, surtout par éclairement très faible ou au contraire très élevé.

De plus le MPPT a en général deux sorties : une sortie batterie sur laquelle il fonctionne en chargeur de batterie en gérant le cycle de charge (et donc le floating quand la batterie est complètement chargée), c'est une fonction de BMS. Et une autre sortie (souvent appelée "load") où il fournit du courant à la tension demandée mais sans faire de régulation. Là aussi, la sortie "batterie" est exactement ce que fait le booster.

David
*-----*


David, 102 msg, 52 ans. Hauts-de-seine (FR-92). Profilé Challenger 260 2018 sur Ford 170cv BVA, 20.000 km.
 Citer Alerter [59962]

Messages fusionnés le 2019-05-14 16:49:17 par Charly.
Charly
14-05-2019 à 16h51
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Précisions qu'il s'agit de "pseudo-BMS", ou "BMS global", pour ne pas confondre avec les vrais BMS lithium qui gèrent les éléments de la batterie unitairement.



Charly, Administrateur,13561 msg, 56 ans. Cesson Sevigne (FR-35). [mon blog] Intégral Esterel 21. 2001-86.000km Mercedes 316 bva6. GPL. LiFePO4
 Citer Alerter [59963]
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14-05-2019 à 16h51
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Davidf92
14-05-2019 à 17h34
Exact, c'est pourquoi la fonction de BMS du booster est inutile si la batterie cellule est une lithium et pour cette raison (entre autres) que le booster est configuré en fonction du type de batterie qu'il a en sortie. En général le booster détermine cela seul mais parfois il faut faire cette configuration manuellement.

Cela dit je n'utiliserais pas l'expression "pseudo-BMS". Le cas des batteries lithium tout intégré est un cas particulier, on pourrait dire qu'il intègre un ensemble de BMS unitaires. Un BMS est en général justement un composant global qui prend en entrée toutes les sources y compris le photovoltaïque (ce qui évite qu'il y ait encore un autre BMS inutile dans le régulateur MPPT). Voir le matériel de Victron, par exemple ici : Exemple BMS Victron. Ce n'est pas le même niveau de gamme ni de prix mais ça correspond aux installations générales, techniques ou industrielles, ainsi qu'aux installations photovoltaïques fixes, et pas uniquement aux cas particulier des camping-cars "grand public".

J'en profite pour ajouter que l'électronique interne d'une batterie lithium (du moins les SuperB que je connais) qui permet de gérer (la fonction BMS) unitairement chaque élément, sait aussi diagnostiquer et isoler des éléments considérés comme défectueux ou qui ne chargent plus assez (il n'y en a pas deux qui évoluent identiquement).
Pour les SuperB (je ne sais pas pour les autres) la batterie peut être retournée en service après-vente pour diagnostic remplacement uniquement des éléments défectueux, ce qui coûte infiniment moins cher qu'une batterie neuve. Ces batteries peuvent être ainsi maintenues en état sans limite de temps.
Personnellement, dans notre grand débat pour/contre le lithium, je trouve ça un avantage incomparable par rapport à toutes les technologies plomb qui doivent un jour ou l'autre être remplacées intégralement.

David, 102 msg, 52 ans. Hauts-de-seine (FR-92). Profilé Challenger 260 2018 sur Ford 170cv BVA, 20.000 km.
 Citer Alerter [59965]
Samson-47
15-05-2019 à 09h22
Oui, sans doute, mais quand on remplace une batterie au Pb, au bout de 4 ou 5 ans (par ex.), ce n'est pas le même budget! Je viens de commander une batterie Pb/gel de 100 Ah pour 230 E., l'autre avait fait honnêtement ses 4 ans! Très sollicitée, je ne lui en demandais pas plus!
Pour ce qui est du booster d'alternateur, il n'est guère nécessaire qu'avec une batterie lithium, effectivement, ou avec les porteurs en Euro6, encore que maintenant, avec les panneaux solaires, on peut souvent se contenter de la charge solaire, capable d'effectuer une charge complète, pour peu que le régulateur soit adapté à la batterie!

Le seul hic, peut-être avec Euro6, c'est le frigo (absorption) qu'il faut bien alimenter, mais si le coupleur fonctionne "bien", il doit "pomper" suffisamment d'énergie, sauf justement s'il se désactive, voyant que la tension porteur est insuffisante! Il suffirait peut-être d'un coupleur adapté, qui ne tient pas compte de la tension, mais du D+ seulement, par ex A voir/tester!

Avec un frigo à compression, les panneaux solaires peuvent suffire amplement, s'ils sont suffisamment dimensionnés. On peut abandonner la charge par alternateur. C'est bien le cas quand on est en "statique", alors pourquoi pas tout le temps ?

C'est d'ailleurs peut-être ce qu'ils veulent avec leur Euro6, nous faire consommer que du soleil! Pourtant, pour le peu d'énergie que ça (la recharge des batteries/le frigo) représente par rapport à la propulsion de 3.5T de ferraille, on peut se poser des questions (légitimes)!

Samson, 1190 msg, 69 ans. Evran (FR-22). Chausson Flash 2009-Ford Transit 2.2L. 62000 km.Frigo MDC 110
 Citer Alerter [59982]
Pit
15-05-2019 à 09h38
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Bonjour


David F92 a écrit :
Donc si vous passez du plomb au lithium, supprimez le BMS qui ne sert plus à rien.

Le souci avec ton affirmation c'est que le booster d'alternateur ne gère, je pense, que la ligne en provenance de l'alternateur : il reste donc la charge depuis les PS et depuis le secteur.
??
Je connais un peu le matériel Victron : leurs batteries comportent un BTV, un dispositif qui contrôle la température (via une sonde calibrée) et la tension de chaque cellule (et procède à l'équilibrage actif si besoin) et ce BTV communique avec un maitre, le BMS externe (Ve Bus BMS ou BMS 12 200) pour agir en fonction de la température et en fonction de l'état global de la batterie. Et dans les batteries "smart" il y a une communication blue tooth avec les autres éléments "smart" (moniteur batterie, régul MPPT, ...)
Parenthèse : avec une batterie Lithium il faut réduire la phase de floating à sa plus simple expression.

Un point peut-être à rajouter c'est la durée de fonctionnement à fort débit d'un alternateur : vu que les batteries Lithium ont une résistance interne beaucoup plus faible que celles au plomb, l'alternateur va envoyer beaucoup d'ampères et ce pendant un temps assez long selon la capacité de la batterie et son état de charge --> il vaut mieux que ce ne soit pas un "petit" alternateur.


Samson 47 a écrit :
Avec un frigo à compression, les panneaux solaires peuvent suffire amplement, s'ils sont suffisamment dimensionnés. On peut abandonner la charge par alternateur.

Tu oublies l'hiver !
Tu auras beau avoir plein de panneaux, quand le soleil est bas et le ciel est couvert, tu ne récolteras que des miettes, donc il faudra rouler ou se brancher sur le secteur ou disposer d'une pile à combustible ou autre moyen de charge.

Pit, 651 msg, 72 ans. Champagnier (FR-38). Fourgon Ducato L4 H3 Isère Evasion : 7 Laux sur mesure https://www.escapades-nature-camping-car.fr/forum/
 Citer Alerter [59983]
Samson-47
15-05-2019 à 09h53
Bien sûr, mais l'hiver, si t'as pas besoin de rouler, tu ... roules pas! En tout cas, c'est ce que je fais, et effectivement, il existe d'autres moyens, dont le 220V, qui me semble indispensable l'hiver, à condition de sortir à cette saison, ce qui n'est pas le cas de tous!
Et même l'hiver, il peut y avoir des moments où le soleil se montre!
Enfin, bon, chacun trouve une solution, sinon mode survie! C'est une bonne expérience aussi, qui rappelle les temps héroïques où c'était la norme!
(avec un chauffage au gaz, c'est possible, je pense, vue la faible conso électrique)

Samson, 1190 msg, 69 ans. Evran (FR-22). Chausson Flash 2009-Ford Transit 2.2L. 62000 km.Frigo MDC 110
 Citer Alerter [59985]

Message modifié le 2019-05-15 09:57:06 par Samson-47.
Davidf92
16-05-2019 à 19h12
Bonjour,

@Samson-47 : D'accord pour le budget de remplacement d'un élément, c'est évident. Mais il ne s'agissait pas de comparer strictement. Ce que je voulais dire, peut-être maladroitement, est qu'avec une batterie lithium du fait de l'indépendance interne des éléments accumulateurs, on n'est pas obligé de changer toute la batterie quand un seul élément est défectueux, ça allège quand même considérablement la facture. Mais oui en effet, un élément changé coûtera quand même plus cher qu'une batterie Pb neuve de même capacité. Je ne pens pas que l'on choisisse la batterie lithium pour son coût global d'exploitation mais pour ses caractéristiques électriques = très fort courant de charge et de décharge et le fait de supporter sans aucun endommagement une décharge bien plus profonde que les autres.

Pour ce qui est de compter sur le photovoltaïque l'hiver il faut oublier évidemment, même un jour de plein soleil celui-ci est très bas, sans compter la journée très courte. Personnellement je trouve qu'il y a là aussi un avantage au lithium = un jour où l'on reste statique, recharger sa batterie à 100% en 1 à 2h seulement moteur au ralenti. Pendant ce temps on peut aussi en profiter pour donner un bon coup de chauffage par la cabine et couper celui de la cellule = économiser un peu de gasoil (et d'impact environnemental).

Si on sort toute l'année avec un programme d'autonomie donc sans passer par les campings (donc pas de 220 externe) il faut bien trouver des solutions énergétiques et ça n'est pas évident à optimiser.

David, 102 msg, 52 ans. Hauts-de-seine (FR-92). Profilé Challenger 260 2018 sur Ford 170cv BVA, 20.000 km.
 Citer Alerter [60050]
Davidf92
16-05-2019 à 19h27
@Pit pour les BMS :
Si l'on compare par exemple à la gamme Victron, sans rentrer dans les détails des interactions entre composants et de tous les paramètres gérés, on va faire une installation avec un seul BMS (externe) qui va gérer les cycles de charge pour l'ensemble des sources d'énergie et des stockages.

Alors qu'avec le matériel standardisé que nous avons pour le camping-car, nous allons avoir de nombreuses redondances inutiles et conflictuelles. Exemple pratique courant : le BMS intégré à une batterie lithium, le contrôle de cycle de charge qu'il y a aussi dans les régulateurs photovoltaïques MPPT, qui sont donc des BMS intégrés, et le BMS intégré au booster. Ca fait quand même beaucoup mais impossible de l'éviter puisque ce sont des composants intégrés.

Là ou ça peut être conflictuel c'est parce que tous ces BMS intégrés ne sont pas paramétrables et les tensions seuils ne sont pas standards, sans compter que la reconnaissance du type de batterie va fonctionner différemment pour chacun. Batterie chargée à 100% les gestions de floating par ces multiples BMS vont être très chaotiques et contradictoires, et du coup il risque de n'y avoir pas de floating du tout avec une batterie qui continue de recevoir un courant de maintien excessif de l'un ou l'autre de ces BMS. J'imagine que ça doit avoir un certain impact sur la durée de vie des éléments accumulateurs.

David, 102 msg, 52 ans. Hauts-de-seine (FR-92). Profilé Challenger 260 2018 sur Ford 170cv BVA, 20.000 km.
 Citer Alerter [60051]
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Samson-47
17-05-2019 à 09h14
Oui, on a aussi ce problème avec les batteries au Pb, même cause, des paramétrages différents, et en général non réglables (il y a des exceptions). Chargeur 220V, régulateurs solaires (souvent au pluriel pour une même batterie), alternateur avec son régulateur adapté à une batterie de démarrage, (sauf si booster d'alternateur) ...
La seule différence, la batterie au Pb n'a pas son propre "régulateur" (ou BMS).
Pas simple, tout ça, et de moins en moins, pourrait-on dire!?

Avec les régulateurs non MPPT, on a aussi un peu le même phénomène de tension qui se balade en entrée, en fonction de la commutation plus ou moins importante de la charge, et plus l'intensité de charge demandée est importante, moins la tension est élevée. Mais c'est vrai que la tension varie moins vite avec un PWM! Avec les bas de gamme, par contre, c'est le yoyo, lorsque la batterie est un peu chargée! Un coup ça passe, un coup ça passe plus, ...

Samson, 1190 msg, 69 ans. Evran (FR-22). Chausson Flash 2009-Ford Transit 2.2L. 62000 km.Frigo MDC 110
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