15 Fév 2023 | Le saviez-vous
Qu’elle soit constituée de plomb, de gel ou de lithium, la batterie de servitude joue un rôle important dans le fonctionnement de l’électronique à bord par exemple d’un camping-car ou d’un bateau.
Historiquement utilisées pour la conception de batterie, les chimies plomb et gel laissent progressivement la place à des technologies plus modernes telles que le lithium en raison de ses nombreux avantages.
Parmi ces anciennes et nouvelles chimies, il peut être difficile pour les constructeurs et industriels de sélectionner la plus adaptée aux besoins des consommateurs.
Batterie de servitude au plomb et au gel : des technologies historiques
Les batteries au plomb
Le plomb est le plus ancien élément chimique utilisé dans la conception de batterie pour la mobilité. Largement utilisées dans les camping-cars et bateaux, les batteries au plomb ont l’avantage d’être plus abordables en terme de prix par rapport à d’autres types de batteries.
Cependant, ces avantages sont limités par un manque de performance. En effet, les batteries au plomb sont limitées dans la quantité de courant qu’elles peuvent délivrer. Afin d’augmenter leur capacité, il est indispensable de les paralléliser mais cela entraine un alourdissement et un encombrement plus important.
En plus de cette densité de puissance limitée, les batteries au plomb offrent une petite quantité de stockage d’énergie et nécessitent d’être remplacées fréquemment en raison de leur faible durée de vie. Des limites qui peuvent s’avérer plus coûteuses à long terme même si le prix de ces batteries demeure à l’achat intéressant.
Les batteries au gel
Les batteries au gel embarquent une technologie plus moderne qui utilise un électrolyte gélifié à la différence des batteries au plomb qui disposent d’un électrolyte liquide. Sur un bateau comme dans un camping-car ou un utilitaire professionnel, cette constitution des batteries au gel est un vrai avantage car le gel assure une bonne résistance aux vibrations.
L’avantage des batteries au gel est avant tout leur faible taux d’autodécharge, une caractéristique indispensable pour les batteries de servitude sur un bateau ou un camping-car. Par rapport aux batteries au plomb, les batteries au gel ont une plus grande capacité de stockage d’énergie ce qui peut les rendre fonctionnelles sur des plages horaires plus longues. Cependant, leur limite réside dans leur recharge lente.
Le lithium : un choix stratégique à privilégier pour une batterie de servitude
Les batteries lithium existent déjà depuis plusieurs années cependant leur utilisation s’est démocratisée récemment grâce aux évolutions technologiques et aux solutions tout-électriques.
Choisir une batterie de servitude au lithium permet aux constructeurs de garantir à leurs clients :
- Plus de confort : Les batteries lithium sont idéales pour les petits espaces notamment dans les camping-car et bateaux en raison de leur taille et de leur poids. En effet, elles présentent un excellent rapport volume/puissance par rapport à une batterie au plomb ou gel ;
- Plus d’autonomie : Le Lithium est une solution efficace pour une batterie de servitude en raison de sa forte densité énergétique et de sa capacité à supporter les décharges profondes (jusqu’à 80% voire plus) sans que les cellules de la batterie ne soit altérées. À la différence des batteries lithium, les batteries plomb-acide ne fournissent plus assez de tension pour le fonctionnement normal d’une application au-delà de 50% de décharge ;
- Une durée de vie supérieure à une batterie au plomb : L’une des catégories de lithium les plus utilisées dans la conception de batterie pour la mobilité électrique est le lithium LFP (Lithium Fer Phosphate). Cette catégorie de batterie lithium dispose de 1200 à 3000 cycles de charge et décharge avant d’atteindre 70% de sa capacité initiale. Une batterie au plomb disposant elle de 500 à 1200 cycles.
- Une carte électronique intelligente embarquée : Une autre particularité des batteries lithium réside dans leur intelligence. En effet ce sont les seules batteries disposant d’un BMS (Battery Management System). Cette carte électronique permet de monitorer la batterie et de renforcer sa sécurité pendant son utilisation, de booster ses performances et sa durée de vie.
La recharge d’une batterie de servitude
La recharge d’une batterie de servitude peut être effectuée de deux manières :
- Avec un chargeur AC/DC permettant de brancher la batterie à une prise secteur ;
- Avec un chargeur-convertisseur DC/DC permettant de recharger la batterie de servitude directement à partir de la batterie de démarrage d’un véhicule. Une fois le véhicule en marche, l’alternateur émet une tension D+ afin d’enclencher automatiquement la recharge de la batterie de servitude par le chargeur-convertisseur sans aucune intervention humaine.
Expert en conversion d’énergie, Selfenergy propose des solutions AC et DC. Le bureau d’étude a notamment développé un chargeur-convertisseur intelligent DC/DC adapté à toutes les batteries de servitude quelle que soit la technologie embarquée : plomb, gel ou encore lithium.
Le converty DC de Selfenergy assure une recharge complète (acceptance/boost/Absorption/floating/maintenance), fiable et sécurisée grâce à des profils de charge personnalisés et développés en fonction de la technologie de votre batterie de servitude.
Bureau d’étude en ingénierie, Selfenergy propose aussi à ses clients des développements sur mesure pour répondre aux spécificités de chaque projet.
Découvrez le Converty DC Selfenergy.
17 Août 2022 | Le saviez-vous
Le chargeur DC/DC joue un rôle important dans la conversion d’énergie à bord d’un camping-car, d’un bateau ou encore d’un utilitaire professionnel.
En plus de recharger la batterie auxiliaire, il a un réel impact sur ses performances et sa durée de vie et ce quelle que soit son électrochimie.
Fonctionnement d’un chargeur DC/DC
Le chargeur DC/DC a pour fonction principale de recharger une batterie auxiliaire embarquée dans un véhicule disposant d’équipements électriques et électroniques annexes avec un besoin de puissance.
Cette recharge s’effectue à partir de toute source de courant continu comme une batterie moteur.
Pour ce faire, il utilise 3 phases de charges permettant de transférer l’énergie dans la batterie :
- Phase Bulk : La batterie est chargée à courant constant (courant maximum de charge) jusqu’à atteindre la tension de fin de charge ;
- Phase Absorption : La batterie est chargée à tension constante avec un courant qui diminue progressivement pour atteindre en douceur la pleine charge. Un faible courant minimal peut permettre d’équilibrer correctement les cellules des batteries lithium ;
- Phase floating : Pour garantir une bonne durée de vie de la batterie, il convient de ne pas maintenir la pleine tension de charge. La phase de floating permet de maintenir une tension assez haute pour garder la batterie chargée sans la dégrader.
Pourquoi choisir un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au plomb
Les limites du coupleur séparateur
Comme son nom l’indique, le coupleur séparateur permet de séparer la batterie moteur et la batterie auxiliaire. Grâce à cette séparation, il assure la recharge de la batterie auxiliaire à partir de la batterie moteur tout en les préservant.
En effet, lorsque la batterie moteur charge, c’est à dire quand le camping-car ou le bateau est en marche, le coupleur séparateur connecte les deux éléments. À l’arrêt du moteur, lorsque la tension de la batterie moteur redescend, le coupleur-séparateur coupe ce lien afin de préserver la batterie moteur.
Cette solution électronique est la plus souvent utilisée pour des batteries auxiliaires au plomb qui sont moins complexes et moins couteuses. Toutefois, l’utilisation d’un chargeur DC/DC est recommandée pour garantir une meilleure charge de la batterie auxiliaire et une durée de vie plus longue.
L’avantage d’un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au plomb
Le chargeur DC/DC va plus loin qu’un simple coupleur séparateur. Intelligent, il offre l’avantage d’être un véritable chargeur de batterie par rapport au coupleur séparateur. Il assure une recharge plus sécurisée et optimale de la batterie auxiliaire grâce aux profils de charges Bulk/Absorption/Floating.
Pourquoi choisir un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au lithium
Ces dernières années ont montré d’importantes évolutions dans le secteur des batteries. Les batteries au plomb, peu puissantes, ont progressivement laissé place aux etc) plus performantes avec une densité énergétique et une durée de vie plus élevées.
Une nécessité pour la bonne gestion des cycles de charges
Que ce soit pour un camping-car, un bateau ou encore un véhicule professionnel, les constructeurs sont aujourd’hui plus enclins à utiliser des batteries auxiliaires au lithium afin de bénéficier de leurs nombreux avantages.
Cependant, si ces batteries sont plus efficientes, l’une des raisons de leur usure rapide est une mauvaise gestion de leurs cycles de charges et de décharges. L’utilisation d’un chargeur DC/DC est donc indispensable pour l’optimisation de leur durée de vie grâce à des profils de charge adaptés.
Les Converty DC proposés par Selfenergy® sont conçus avec des courbes de charge personnalisés qui prennent la forme de deux étapes supplémentaires visant à offrir une recharge complète et sécurisée :
- La phase acceptance : Avant de commencer une charge à fort courant, le chargeur Selfenergy® vérifie que la batterie n’est pas défectueuse. La batterie est chargée à faible courant afin de permettre au chargeur de vérifier que la batterie réagit correctement à cette charge lente ;
- La phase maintenance : Après plusieurs jours ou si la tension de charge diminue, le Converty DC relance automatiquement un cycle de charge Bulk-Absorption afin de garantir que la batterie auxiliaire reste pleinement chargée.
Une connectivité permettant d’optimiser les performances de la batterie au lithium
Avec des composants électroniques plus modernes et des évolutions algorithmiques, les chargeurs DC/DC sont de plus en plus efficients et peuvent s’adapter à des batteries complexes à l’image des batteries Lithium afin d’optimiser leurs performances grâce à leur connectivité.
La connectivité entre chargeur DC/DC et batterie : Qu’est-ce que c’est ?
La connectivité désigne la capacité d’un chargeur à s’interfacer à la batterie à travers un protocole de communication tel que le CAN Bus par exemple. Grâce à ce protocole, la carte électronique du chargeur communique avec tous les éléments du système, notamment le Battery Management System (BMS) de la batterie.
Le BMS est une carte électronique de gestion de batterie permettant de gérer et surveiller en temps réel tous les éléments qui composent la batterie.
Aujourd’hui, des chargeurs embarqués tels que le Converty DC de Selfenergy® sont capables de récupérer des informations importantes sur la batterie, notamment son état de charge (SOC) ou encore son état de santé (SOH), grâce au protocole de communication CAN Bus afin d’’assurer une recharge complète et sécurisée de la batterie.
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