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 | |  | |  09 - Bien préparer son bateau { 24/07/2009 } | |  | |  |
| ... les heures passées à la barre, est révolu. Maintenant, la majorité des plaisanciers fait appel aux techniques modernes : l´éclairage électrique, la cartographie électronique, le pilote. La liste est longue. Certains nostalgiques regrettent le temps passé mais il faut bien reconnaître que ce nouveau mode de navigation a apporté beaucoup sur le plan confort et sécurité. Le seul point qui reste un problème sur un bateau, est l´énergie électrique. Elle est stockée dans des batteries qu´il faut sans cesse recharger en fonction de sa consommation.
Améliorer l´ordinaire
Sur la majorité des bateaux neufs, la capacité de batteries est calculée en fonction de l´équipement de base. Il en est de même des moyens de recharge et de contrôle.  Il est évident que dès que l´on rajoute de l´électronique et des appareils électriques, cette capacité et les moyens de recharge deviennent vite insuffisants. Quant aux moyens de contrôle (consommation / production), ils se résument, bien souvent, à de simples voltmètres et ampèremètres qui nous donnent une idée peu précise de la tension des batteries et du courant consommé. En clair, on navigue sur un bateau sans connaître sa consommation et sa production d´énergie. On est dans la situation d´une voiture sans compteur de vitesse ni jauge à carburant. Rien ne sert de rajouter des batteries, des moyens de recharge supplémentaires si l'on ne connaît pas avec précision sa consommation. C´est le premier maillon de la chaîne. Elle permet de déterminer la capacité de batteries nécessaire et les moyens de recharge appropriés.
S´équiper d´appareils de contrôle
Sur un bateau, pour définir sa chaîne énergétique (batteries et moyens de recharge) il faut donc connaître sa consommation journalière. Pour ce faire, deux solutions sont envisageables : le calcul ou la mesure.  Sur tous les appareils de l´ampoule d´éclairage au positionneur, on trouve soit la consommation en ampères soit la puissance en watts. A partir de ces deux valeurs, on peut définir la consommation journalière en fonction du temps d´utilisation. Par exemple, un GPS consomme 1,5 ampères, si vous l´utilisez 24 heures, il prélèvera sur vos batteries 24 x 1,5 = 36 ampères. Une lampe consomme 24 watts soit 2 ampères (puissance/tension). Si elle reste allumée pendant une heure, elle prélève 2 ampères sur les batteries. Poste par poste, on peut calculer la consommation instantanée et la consommation journalière en multipliant ce chiffre par le nombre d´heures d´utilisation. Cette méthode, simple a des contraintes. Les caractéristiques des appareils sont inscrites à l´arrière ce qui nécessite dans beaucoup de cas de les démonter (appareils encastrés) pour trouver les valeurs ; quant aux ampoules, il n'est pas évident de relever la puissance sur le culot, par exemple, sur un feu de tête de mât ou un projecteur de pont. L´autre solution est d´utiliser des appareils de mesure précis comme le voltmètre et l'ampèremètre ou mieux le contrôleur de batterie.
 Pour une mesure précise des tensions et courants, les voltmètres et ampèremètres doivent être digitaux.
Avec un ampèremètre, plus besoin de démonter les appareils, de monter en tête de mât pour voir la puissance de l´ampoule ; il suffit d´allumer chaque consommateur indépendamment, de relever le courant consommé et de le multiplier par le nombre d´heures d´utilisation. On peut ainsi appréhender précisément la consommation de chaque appareil et en déduire la consommation journalière.
Le contrôleur de batterie va au-delà d´un simple système de mesure instantanée. Il indique toutes les informations liées à l´énergie du bord : la tension des batteries, le courant consommé, le courant produit  (alternateur, chargeur, éolienne, solaire, etc...) ; de plus, il fait la différence entre la production et la consommation et vous indique l´état des batteries et la capacité restante. Avec un contrôleur de batterie, encore appelé gestionnaire, on est à même de connaître l´énergie disponible dans les batteries. Des alarmes préviennent lorsque les batteries ont atteint un niveau nécessitant leur recharge. C´est le seul appareil qui permet de gérer efficacement son énergie. Lorsque l´on interroge les concessionnaires, ils reconnaissent tous qu´il est incontournable. Quant aux chantiers, ils ne le montent en standard que sur les unités de plus de 12 m et laissent le soin à leur concessionnaire de l´installer sur les autres bateaux.
Que déduire du bilan
Le bilan vous donne votre consommation journalière. C´est à partir de lui que vous allez déterminer la capacité des batteries et les moyens de recharge appropriés. Pour éviter les décharges profondes des batteries, il est conseillé d´avoir un parc batteries égal au minimum au double de sa consommation journalière. Par exemple, vous consommez 150 ampères, comptez au minimum 300 Ah de batteries (voir comprendre les chiffres).
Les gros consommateurs
Sur un bateau, les deux gros consommateurs sont le réfrigérateur et le pilote. Un réfrigérateur consomme en moyenne quatre ampères par heure, sa consommation est fonction du temps d´utilisation. Un modèle bien isolé thermiquement fonctionne au minimum 60 % du temps. Cette durée peut atteindre 80 % s´il est mal isolé ou si on l´ouvre fréquemment. Ce qui implique une consommation entre 60 et 80 ampères par 24 heures. En navigation, un pilote in-bord a sensiblement la même consommation horaire qu´un réfrigérateur soit, si on le laisse en permanence et c'est bien souvent le cas en navigation, pas loin de 100 ampères par 24 heures. Lorsque l´on a fini son bilan, la consommation journalière peut nous surprendre. Fréquemment, on est amené à faire des choix pour la réduire et éviter d´avoir un parc batteries et des moyens de recharge trop importants. Tous les relevés que nous avons faits, donnent en moyenne sur un bateau de croisière en navigation entre 220 et 350 ampères par 24 heures et 150 à 180 au mouillage.
Comprendre les chiffres
Une consommation est toujours exprimée en ampères. C´est la quantité de courant consommé en une heure. Par exemple, un appareil consomme deux ampères, s´il reste allumé pendant cinq heures, il aura consommé dix ampères. La capacité d´une batterie est toujours exprimée en ampères-heure (Ah). Les modèles que l´on trouve sur les bateaux, répondent aux normes de démarrage (démarrage et semi-traction). La capacité portée sur la batterie est en ampères-heure (Ah) sur 20 heures (C20) et le courant maximum admissible en ampères. Par exemple, une batterie qui porte les indications suivantes : 100 Ah, 12 V, 330 A peut fournir, en théorie, 5 ampères par heure pendant 20 heures ou dix ampères pendant 10 heures. En pratique, la notion de C20 a son importance, c´est le meilleur compromis capacité/temps. Plus une batterie se décharge vite (gros consommateurs) moins elle fournit d´électricité. Si on consomme 100 ampères sur cette même batterie, elle ne pourra le fournir que pendant 45 minutes. En contrepartie, elle pourra fournir un courant de 1 ampère pendant 110 heures. Ces valeurs sont théoriques, la capacité indiquée ne peut pas être utilisée à 100 %.
Stocker son énergie
Là, pas d´alternative, on fait appel aux batteries. Une batterie n´est pas une source d´énergie inépuisable. Elle doit être rechargée régulièrement. On peut la comparer à un réservoir d´eau, il a une certaine contenance, on consomme, lorsqu´il est vide, on doit le remplir.  Dans la pratique, sur une batterie, cette comparaison doit être nuancée. On n´a pas une quantité de courant disponible égale à sa capacité. Si l´on veut éviter de l´endommager rapidement, on ne doit pas consommer plus de 70 % de sa capacité. Ce qui signifie que sur un modèle de 100 Ah, on n´a que 70 Ah de disponible. De plus, la durée de vie est liée aux nombres de cycles décharge / recharge. Moins on fait de décharges profondes sur une batterie plus sa durée de vie est allongée. Par construction, une batterie est conçue pour un nombre de cycles charge-décharge (entre 50 et 300) qui dépend de sa technologie. Un cycle charge-décharge correspond à une décharge de 80 % de la capacité et à une recharge à 100 % ou encore à deux décharges de 50 % de sa capacité ou à quatre processus de décharge à 25 %.  Dans tous les cas, les décharges doivent être suivies d´une recharge complète. Nous voyons que le nombre de cycles est inversement proportionnel à la décharge. Si on utilise que 25 % de la capacité avant de recharger la batterie, on a 2 fois plus de cycles que si on la décharge à 50 % et 4 fois plus qu´avec une décharge de 80 %. Prenons un exemple : vous naviguez 30 jours par an et vous utilisez à chaque sortie 80 % de la capacité avant de faire une recharge complète soit 30 cycles par an. Si les batteries que vous utilisez sont données pour 100 cycles leur durée de vie moyenne sera de 3 à 4 ans. Dans les mêmes conditions, si vous n´utilisez que 50 % de la capacité avant de faire une recharge complète, vous doublez pratiquement la vie des batteries.
Les différentes technologies de batteries
 Les batteries les plus représentées à ce jour sur les bateaux sont des modèles fermés (couvercle scellé). Elles peuvent travailler avec un angle de gîte important (45°) mais pas à l´envers. Un voyant, placé sur le couvercle, donne une indication sur l´état. Il peut prendre trois couleurs : vert batterie chargée, rouge déchargée et noir décharge profonde.
 Une batterie ouverte possède des bouchons. On peut vérifier son état avec un pèse-acide, c´est une mesure significative. Et, en cas de besoin, on peut refaire le niveau d´eau. Les batteries scellées et ouvertes doivent être placées dans un bac avec une prise d´air (aération naturelle basse et mise à l´air haute).
 Une batterie étanche peut sans risque être retournée ; son électrolyte est gélifié ou contenu dans une matière spongieuse. Deux techniques sont retenues : batteries au gel et AGM (Absorbed Glass Mat). Dans celles au gel, l´électrolyte est une substance gélifiée. Dans les AGM, l´électrolyte est absorbé par capillarité dans un mat de fibres de verre placé entre les plaques. Elles sont mieux adaptées à un courant important (démarrage) que les batteries à électrolyte gélifié. Dans cette technologie de batteries (AGM) on trouve également les batteries spirales.
 
 Dans cette technologie, deux modèles sont proposés l´un plus particulièrement dédié au démarrage, l´autre capable d´assurer les deux fonctions : démarrage et servitude. Les avantages de la batterie dédiée au démarrage sont de fournir un courant très important (815 A pour la 50 Ah), d´être peu encombrante (245 x 254 x 173, poids 17,4 kg) et, ainsi, de pouvoir se monter près du consommateur (propulseur, guindeau, moteur) gain de place de poids et de câble.  La batterie (démarrage / servitude) peut avec tous les avantages qu´elle présente (étanchéité, fort courant de démarrage, cyclages importants, facilité de câblage, etc..., remplacer les batteries traditionnelles avec un avantage important : une réserve de capacité. Sur une batterie à électrolyte liquide, la réserve de capacité est de 60 %, sur une au gel de 80 % et sur une AGM (plaques plates ou spirales) 100 %. Ce qui se traduit sur une batterie de 100 Ah, par 60 A de disponible dans la technologie (liquide), par 80 A pour le gel et par 100 A pour les AGM. |
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Il manque a mon avis quelques conseils sur le bon entretien des batteries, c'est-a-dire la bonne utilisation des contrôleurs au quotidien. Peu de bateau ont des alarmes et il en faut peu pour détériorer un parc souvent couteux.