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Echosondeur et moteur électrique: quelles batteries en 2016

17 Août 2016 , Rédigé par Draghost Publié dans #Nautisme

Salut les touristes! Alors on profite un peu des vacances, bronzage, escapade, crème solaire, mojito, etc... et vous avez bien raison, c'est le moment de décompresser! De mon côté, j'ai décidé de me pencher sur les batteries car celle de mon sondeur est hs après à peine 1 an d'utilisation (une Victron AGM de 8Ah). J'avais fait l'acquisition de cette batterie d'une part pour le sérieux de la marque et d'autre part parce qu'on "m'avait dit" qu'une 8Ah suffisait largement... sauf qu'aujourd'hui elle ne tient même pas 2h. Et oui, un echosondeur 4" monochrome ne consomme pas la même quantité d'énergie qu'un modèle 7" couleur, GPS, fonction 3D, bathymétrie, etc. Finalement cette expérience m'a servi de leçon, il faut toujours prendre une batterie en fonction de son matériel. Je décide donc de récupérer les documents techniques chez Victron pour essayer d'être plus précis dans le choix et l'entretien de ma future batterie. Aussi dans cet article je vais parler du lithium fer phosphate (LifePO4 ou LFP), technologie lithium grand publique la plus sécure de nos jours avec un coût de plus en plus accessible.

Pour ceux qui n'ont pas le courage de lire l'article, voici 2 tableaux qui résume mes investigations:

Caractéristiques générales des batteries

Caractéristiques générales des batteries

Coût du cyclage en fonction de la technologie

Coût du cyclage en fonction de la technologie

  • Mes besoins énergétiques

Quelle batterie dois-je prendre pour 10h de pêche avec un echoMAP CHIRP 72sv? Et encore plus gourmand, pour mon Motorguide Xi5 FP SNR GPS 55Lbs!?? Déjà trouver les specs technique n'a pas été mince affaire mais établir une moyenne sur un appareil à consommation variable qu'on trempe dans l'eau de façon aléatoire... hum hum ^^

L'échosondeur

Je possède un "Watt's Up", excellent appareil de mesure qui affiche en permanence les ampères, volts et watts. Le champ en bas à gauche affiche par rotation les infos suivantes:

- Ampères/heure (A/h, vitesse de variation d'intensité dans le temps différent de Ah) - Watts-heure (Wh) - Ampères maxi (Ap) - Tension mini (Vm) - Puissance maxi Wp (p=peak ou pic)

Garmin annonce une consommation de 7,1W pour l'echoMAP CHIRP 72sv mais dans la pratique le Watt'sUp m'indique lors de mes tests une consommation variable entre 4.5W et 6.1W.

Mesure au Watt'sUp de mon echoMAP CHIRP 72sv

Mesure au Watt'sUp de mon echoMAP CHIRP 72sv

Le moteur électrique avant

Pour établir une moyenne d'ampère consommé par le Motorguide Xi5, je vais utiliser mon contrôleur de batterie Victron BMV602S intégré à mon bateau, celui-ci indique:

- Tension batterie (V) - Courant de charge/décharge de la batterie (A) - Consommation Ampères-heures (Ah) - Etat de charge (%) - Prédiction d’autonomie selon consommation en cours - Alarme visuelle et audible : sur- et sous-tension, et/ou état de charge de la batterie - Alarme programmable ou relais de démarrage du générateur

Depuis le début de la saison ma consommation fluctue entre 10 et 20A soit une moyenne de 15A. Aussi le constructeur annonce une conso de 0,34kW pour une poussée de plus de 24kg (55LBS).

Le Victron BMV602SLe Victron BMV602S

Le Victron BMV602S

  • Choix des batteries plomb type GEL/AGM

Il s'agit des batteries les plus utilisées dans le milieu de la pêche car sans entretien, scellée et à un prix modéré. Le cyclage (ou cycle d'entretien) est le fait de réaliser des cycles successifs de charge / décharge, ainsi avant sa fin de vie (on va abréger par FDV) une batterie dépend directement du nombre de cycles effectués.

Exemple de moyenne de cyclage sur plusieurs marques de batterie

Exemple de moyenne de cyclage sur plusieurs marques de batterie

Ce qu'il faut retenir: - plus la batterie est de bonne facture et plus le nombre de cyclage sera élevé - ne déchargez jamais complètement une batterie et chargez là après chaque utilisation. Une décharge profonde supérieur à 80% entraîne un nombre de cyclage très faible (cf. courbe ci-dessus) - limitez le courant de charge, le courant de charge doit rester inférieur à 1/4 Ah pour l'AGM et 1/10 Ah pour le GEL - évitez les recharges partielles (car elles sont considérées comme un cycle de recharge complet) et effectuez des charges d’entretien avec un chargeur intelligent (ex: CTEK MXS 5.0) - autant que possible, maintenez les batteries au frais (typiquement, la durée de vie d’une batterie est divisée par deux lorsque la température augmente de 10°C)

Les batteries GEL ont de très bonnes performances en cyclage et encaissent mieux les décharges profondes à quasi 100%. Elles peuvent aussi être laissées déchargées pendant une longue période avec un taux d'auto-décharge de l'ordre de 1-3%. Le GEL supporte aussi une meilleure plage de température que l'AGM. Par contre la technologie coûte plus cher que l'AGM et sa tolérance aux grandes variations de charge/décharge est moindre (déconseillé pour une batterie de démarrage par exemple et long à recharger)

Batterie GEL et AGMBatterie GEL et AGM

Batterie GEL et AGM

Passons maintenant aux calculs, toutes les données récoltées sont exploitables grâce à la formule P = U x i, pour faciliter la compréhension du calcul je vais choisir un U = 12v alors qu'il faudrait commencer par une valeur de 12.6v et continuer à 12.2v au bout de 50% de décharge.

- Pour mon sondeur, je vais partir sur la valeur critique soit celle annoncée par GARMIN, 7.1W: 7,1 = 12 x i soit i = 0,6A donc 6A pour 10h

- Idem, pour mon moteur électrique je choisi la valeur haute avec 0,34kW=340W 340 = 12 x i soit i = 28,3A à vitesse maxi. et donc 14,15A en moyenne, soit pas loin des 15A donnés par le BMV602S vu plus haut.

Dans mes calculs je vais reprendre les specs du fabricant Victron Energy, afin de comparer des batteries à un niveau de fabrication égal. Victron nous fournit la FDV des batteries en fonction du pourcentage de la profondeur de décharge soit 30%, 50% et 80%.

Pour 10h d'autonomie (6A), il faut à mon sondeur une batterie :

Type GEL

FDV 1800 cycles > pour 6A x 30% x 10h > 20 Ah

FDV 750 cycles > pour 6A x 50% x 10h > 12 Ah

FDV 500 cycles > pour 6A x 80% x 10h > 7,5 Ah

Type AGM

FDV 1500 cycles > pour 6 x 30% x 10h > 20 Ah

FDV 600 cycles > pour 6 x 50% x 10h > 12 Ah

FDV 400 cycles > pour 6 x 80% x 10h > 7,5 Ah

Donc pour optimiser la durée de vie d'une batterie avec un cyclage faible (30%), il nous faudrait une batterie de 20Ah.

Un conseil par rapport à nos sondeurs, c'est le seuil d'alarme: celui-ci bip si la tension atteint la valeur renseignée (ce qui est une bonne chose quand t-on est concentré sur la pêche) Il faut donc calibrer la tension en fonction de votre batterie mais le principal problème vient du fait que cette mesure doit être faite après une période de repos de 8 heures, ce qui impossible en action de pêche. Donc si par exemple vous possédez un sondeur qui consomme 7,1W avec une batterie AGM de 12Ah et que vous souhaitez consommer 50% de la batterie: - allumez le sondeur et noter l'heure - mettre le réveil ou un timer au bout de 10h - quand ça sonne, notez la tension sur le sondeur et marquez là comme seuil d'alarme

22Ah pour plus de 10h de pêche sans altérer la batterie22Ah pour plus de 10h de pêche sans altérer la batterie

22Ah pour plus de 10h de pêche sans altérer la batterie

De même, pour trouver le partenaire du Xi5 avec pour une conso. de 15A.

Type GEL

FDV 1800 cycles > pour 15A x 30% > 50Ah

FDV 750 cycles > pour 15A x 50% > 30Ah

FDV 500 cycles > pour 15A x 80% > 18.75Ah

Type AGM

FDV 1500 cycles > pour 15A x 30% > 50Ah

FDV 600 cycles > pour 15A x 50% > 30Ah

FDV 400 cycles > pour 15A x 80% > 18.75Ah

Les valeurs sont plutôt positives, le Xi5 consomme peu et l'utilisation d'une batterie de 50Ah est suffisante. Attention, je tiens à préciser que je n'ai pas pêché dans des situations trop défavorable (c-à-d longuement dans le courant ou sous le vent) et surtout en alternance avec un moteur thermique. Les valeurs sont à prendre avec parcimonie et sont à recalculer dans le cas d'une utilisation 100% électrique ou encore avec un bateau plus gros (le mien mesure moins de 4m)...

Mon combo actuel

Mon combo actuel

Et le lithium dans tout ça? Et oui, je vous parlais du LifePO4 qui a énormément d'avantage: - durée de vie exceptionnelle un cyclage pouvant atteindre 5000 cycles! De plus il s'agit d'un cycle complet, c-à-d si on décharge la batterie à 30% puis qu'on la recharge cela équivaut à un tiers de cycle! - on gagne jusqu'à 70% de poids par rapport au plomb, merci pour le dos! - peut-être rechargé jusqu'à 90% très rapidement (15 min pour certains modèles) - très faible taux d'auto-décharge (moins de 10%/an) - utilisation dans tout les sens - moins de risques d'incendie ou d'explosion - peut être utilisé jusqu'à une température de 70 °C - pas d'effet mémoire (différent des batteries à base de nickel)

Si je reprend la gamme des LifePO4 de chez Victron, le pourcentage de la profondeur de décharge change à 50%, 70% et 80% et les résultats sont les suivants:

Pour mon sondeur à 6A

FDV 5000 cycles > pour 6A x 50% x 10h > 12 Ah

FDV 3000 cycles > pour 6A x 70% x 10h > 8,6 Ah

FDV 2500 cycles > pour 6A x 80% x 10h > 7,5 Ah

Pour mon moteur Xi5 à 15A

FDV 5000 cycles > pour 15A x 50% > 30Ah

FDV 3000 cycles > pour 15A x 70% > 21,5Ah

FDV 2500 cycles > pour 15A x 80% > 18.75Ah

Les résultats sont sans appel! La techno LifePO4 même au point le plus critique va offrir une durée de vie supérieure aux batteries GEL les mieux entretenues et nécessite des batteries moins capacitifs.

Néanmoins on constate qu'il ne faut pas décharger entièrement une batterie LifePO4 car elle perd jusqu’à 50% de sa capacité (même si les conséquences sont moins grave qu'avec le plomb, car le nombre de cycles reste élevé)

À l'heure actuelle, les prix dégringolent avec sa démocratisation dans l'automobile, le médical, le modélisme, les stations solaires, etc. En plus les achats sécurisés sur Internet permettent de faire des coups de fusils sur les sites US ou encore chinois.

Les LifePO4 de chez Victron

Les LifePO4 de chez Victron

A Lyon, l'utilisation de mon bateau sur le Rhône et de ma barque sur les spots interdits aux thermique (Miribel) m'oblige à trimbaler la batterie en permanence. Le poids devient vite une contrainte surtout si la mise à l'eau est loin ou qu'on habite en appart pour charger le bordel. Le Torqeedo a été un moyen pratique pour Miribel mais vite limité puisque les batteries sont propriétaires et qu'elles ne sont pas exploitables sur un moteur avant électrique Motorguide ou MinnKota (indispensable aujourd'hui pour moi!)

Alors, allez-vous faire le saut?

Drag

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Islander 11/12/2016 23:07

Bonjour
DoD ne veut pas du tout dire ce que vous avez cru !
Ça ne veut pas dire mort de la batterie, C'est dramatique !
Ça veut dire Depth of discharge !
Soit état de décharge. Par exemple une batterie à 20% de dod veut dire une batterie déchargée a 20% ce qui signifie aussi une batterie pleine à 80%.
On dit aussi SOC 80%
(State of charge)

islander 12/12/2016 13:46

aussi, votre décharge est sur 10Heures, donc il faut que vous cherchiez l'équivalence de la batterie trouvée , dans les mêmes termes. c'est à dire du C10.

car il me semble que la capacité de vos batteries est indiqué en termes de C20 (décharge sur 20 heures)

or plus vous déchargez lentement et plus vous pouvez obtenir de votre batterie (coeff peukert dont votre victron BMV 700 sait tenir compte)

donc une batterie donnée 150 Ah en décharge sur 20 heures, fera peut être que 100Ah en décharge sur 10 heures.

pour voir ça, cherchez sur le site du fabricant de batteries leur tableau d'équivalences, et prenez la valeur d'Ah qui correspond à C10.

islander 12/12/2016 13:37

Je n'ai rien à voir avec le nautisme, mais j'ai dû me mettre à la question des batteries, je vis en autonomie énergétique (donc sur batteries, évidemment au plomb)

pour reprendre un peu votre calcul, voici les miens :

vous dites que vous devez utiliser un appareil qui consomme 6Ampères durant 10 heures.
Cela représente 60Ah. (6 ampères durant 10 heures représentent théoriquement la même énergie que 60 Ampères durant 1 heure)

Pour ce qui est du cycle d'une batterie, moins on la décharge et plus elle dure, batterie dite "deep discharge" ou pas. C'est juste que ce sont le batteries qui résisteront le mieux sans plus.

les batteries de voiture ne sont elles, pas du tout prévues pour être déchargées....

les batteries deep discharge comme celles que vous utilisez sont faites pour être au TRES GRAND max déchargées à 50%. et c'est déjà tirer le diable par la queue, et vous limiter les dégâts il faut recharger la batterie aussi vite que possible. après si vous arrivez à les utilisez plus et que ça dure assez c'est à vous de voir et d'essayer, mais en réalité vous êtes complètement hors champ, peu importe ce que victron met sur ces docs.

donc le besoin est de 60Ah. Si vous voulez utiliser votre batterie au max, ce qui est déjà dangereux vous pouvez décider de les décharger à 50% (50%DOD). donc dans votre cas 60Ah = 50% donc 100%=120Ah.
ce qui signifie que dans ce schéma il vous faut 120Ah.

ou alors vous pouvez choisir une autre chimie de batterie qui autorise une décharge à 100 % si ça existe, sans dommages, et dans ce cas vous pouvez choisir un peu au dessus de 60Ah . pourquoi un peu au dessus ? parceque vers la fin, il restera peu de volts et donc vos appareils refuseront de fonctionner.

si vous voulez rester dans du durable, genre garder les batteries au plomb qq années et vous en servir beaucoup, il ne faut pas prendre sur la batterie plus de 40%.

si 40% représente 60Ah, 1% fait 1,5Ah (60:40) et 100% vous fait 150Ah
150 Ah pour du durable au plomb donc.

j'espère que j'ai pu vous aider.

Draghost 12/12/2016 11:58

Bonjour Islander,
Merci pour ton retour, j'avais pris les infos sur le net. Je vais changer les intitulés grâce à ta remarque, du coup j'ai l'impression que tu maîtrises bien ce sujet. Etant juste pêcheur, il serait intéressant pour notre communauté de savoir si les valeurs que je mentionne sont bonnes? Merci!