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La vie en 12 volts: 1ère partie

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Message par schoq le Mar 21 Mai 2019, 15:20

La vie en 12 volts: 1ère partie

Note de [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
L’article qui suit a été écrit originalement par Mark S. Nemeth et qui a été par la suite traduit par Jean-Paul Mourez. Nous reproduisons ici la première Partie de cet article car nous croyons qu’il renferme tellement d’informations intéressantes pour le bénéfice de tous les propriétaires de VR qu’il fallait que nous vous en faisions la présentation. La 2e Partie est également présentée. Merci et bonne lecture!


LA VIE EN
12 VOLTS
1ère partie : les batteries et leur recharge

Texte Mark S. Nemeth (©1999)traduit par Jean-Paul Mourez
 
 
Qu’est ce qu’une batterie ?

Bien sûr, nous savons tous ce qu’est une batterie… c’est cette chose qui est fichue lorsqu’on laisse les phares allumés toute la nuit ! En réalité, il y a un peu plus à dire, il est donc peut être bon de passer ici en revue quelques notions de base sur les batteries…

Une batterie est un appareil d’entreposage électrique. Les batteries ne fabriquent pas d’électricité, elles l’emmagasinent, tout comme un réservoir d’eau emmagasine de l’eau pour l’utiliser plus tard. Au cours des changements chimiques se produisant dans la batterie, de l’énergie électrique est emmagasinée ou fournie. Dans les batteries rechargeables, ce phénomène peut se répéter à de nombreuses reprises. Les batteries ne sont pas efficaces à 100% - une partie de l’énergie est perdue en chaleur et en réactions chimiques lors de la décharge et de la recharge. Si vous tirez 1000 watts d’une batterie, il pourra falloir 1200 watts ou plus pour la recharger complètement. Des taux de charge et de décharge plus faibles sont plus efficients. Pratiquement toutes les batteries utilisées dans les véhicules récréatifs (VR) sont des batteries au plomb et à l’acide. Après un siècle d’utilisation, ce sont encore elles qui présentent le meilleur rapport prix/puissance.

Les batteries sont de deux types, selon leur application (ce à quoi on les utilise) et selon leur construction (comment elles sont construites). Les principales applications sont l’automobile, la marine et la décharge profonde. Les batteries à décharge profonde comprennent les batteries solaires, (PV), les batteries de secours et les batteries accessoires des VR et des bateaux. Les principaux types de construction sont les batteries ouvertes (humide), en gel et AGM (Absorbant Glass Mat = fibre de verre absorbante). Les batteries AGM sont aussi souvent appelées " faibles en électrolyte ", car le tissu de fibre de verre est seulement saturé à 90% d’acide sulfurique. Les batteries à cellules ouvertes peuvent être standard, avec des bouchons amovibles, ou soi-disant " sans entretien " (sans bouchons). Toutes les batteries en gel sont scellées et certaines sont " contrôlées par soupape ", ce qui signifie qu’une petite soupape maintient une légère pression positive dans chaque cellule. La plupart des batteries AGM sont scellées et contrôlées par soupape.

Les batteries scellées en gel et AGM ont l’avantage d’être sans entretien et de produire moins de gaz, elle peuvent donc à première vue sembler plus intéressantes que les batteries standard à cellules ouvertes. Il y a cependant un revers à la médaille, ici aussi… Ces batteries, particulièrement celles de type en gel, requièrent un contrôle précis du processus de charge pour éviter des dommages irréversibles suite à une surcharge. Elles tendent aussi à être significativement plus chères et ont une durée de vie quelque peu plus courte. Tout dépend de l’importance que vous accordez à l’aspect " sans entretien ". À mon avis, la batterie standard à cellules ouvertes offre la meilleure performance globale pour le prix, et durera probablement pas mal plus longtemps dans la plupart des utilisations habituelles en VR. Le besoin d’ajouter de l’eau périodiquement est un faible prix à payer pour les avantages obtenus en retour. Je vous suggère fortement d’éviter les batteries à cellule ouvertes " sans entretien ", leur conception n’est de toute évidence pas bonne : ce sont simplement des batteries standard à cellules ouvertes dont les cellules sont scellées. Chaque cellule a une petite soupape pour évacuer l’excès de pression. Elles peuvent aussi tomber à court d’électrolyte si on les utilise beaucoup et si on les recharge à haute vitesse, et il n’y a pas moyen d’ajouter d’eau, aussi cette batterie meurt souvent jeune.

Il est important de comprendre les différences entre les types de batteries...
Les batteries de démarrage sont normalement utilisées pour démarrer et faire fonctionner le moteur. Le démarreur utilise un courant de démarrage très important durant un temps très court. Les batteries de démarrage ont un grand nombre de plaques fines pour offrir le maximum de surface. Les plaques sont composées d’une " éponge " de plomb, d’apparence similaire à une très fine éponge en mousse. Cela lui donne une très grande surface mais en cas de décharge profonde, cette éponge s’endommage très vite et tombe au fond de la cellule. Les batteries d’automobile sont généralement hors d’usage après une trentaine de décharges profondes.

Les batteries à décharge profonde sont conçues pour se décharger jusqu’à 80% de façon répétée et elles ont des plaques beaucoup plus épaisses. La différence majeure entre une vraie batterie à décharge profonde et les autres est que ses plaques sont en plomb massif, et non en éponge. Malheureusement il est souvent impossible de dire quelle sorte de batterie vous achetez vraiment dans certains magasins à rabais ou autres endroits qui se spécialisent en batteries automobiles.

Bien des batteries marines sont en réalité "hybrides", et tombent entre les batteries de démarrage et les batteries à décharge profonde, tandis que quelques une seulement sont des vraies batteries à décharge profonde. Dans les batteries hybrides, les plaques peuvent être composées d’éponge de plomb, mais celle-ci est plus grosse et plus résistante que celle utilisée dans les batteries de démarrage. Il est souvent difficile de dire ce que vous obtenez lorsque vous achetez une batterie " marine ", mais la plupart sont des hybrides. Les batteries de type " hybrides " ne devraient pas être déchargées à plus de 50 %.

La capacité de stockage en énergie d’une batterie est calculée de différentes façons, selon le type de batterie.

Les batteries de démarrage sont souvent évaluées en Cold Cranking Amps (Ampérage en Démarrage à Froid) ou CCA. Le CCA correspond à la décharge en ampères qu’une batterie peut supporter pendant 30 secondes à 0 degré F. sans descendre sous 1.2 volts par cellule (7.2V pour une batterie 12V). Cette évaluation mesure la brusque dissipation d’énergie dont a besoin une auto pour démarrer un matin où il fait froid.

Les batteries à décharge profonde sont souvent évaluées en Ampères/Heure. On calcule la capacité en Amp/Heure d’une batterie en multipliant le courant (en Ampères) par le temps (en heures) durant lequel on tire le courant. Par exemple, une batterie qui peut fournir 4 ampères pendant 20 heures avant d’être déchargée serait une batterie de 80 Ampères/heure (4 x 20 = 80).

Vous pouvez aussi trouver des batteries évaluées par leur capacité de réserve. La RC correspond au nombre de minutes durant lesquelles une batterie neuve, complètement chargée, à 80 degrés F. supportera une décharge de 25 ampères jusqu’à un voltage de coupure de 1.75 volts par cellule (10.5V sur une batterie de 12 V). Cette mesure du rendement évalue plutôt l’effet d’une charge continue sur la batterie. Pour l’utilisation en VR, cette mesure du rendement est un peu moins utile car les charges habituellement générées lors de l’utilisation d’un VR sont pas mal plus faibles que la charge de 25 ampères utilisée pour déterminer la RC.

Je pense qu’il vaut mieux comparer les batteries selon leur rendement en ampères/heure, c’est donc la méthode d’évaluation que j’ai utilisée dans la suite de cet article.

Le choix d’une batterie

Maintenant que nous en savons un peu plus sur les batteries, il devient évident que ce sont les batteries à décharge profonde que nous devons utiliser dans nos VR ! Quand vous vous débranchez du secteur et partez vous balader pour le week-end, vous n’utilisez que vos batteries pour fournir du courant à votre caravane. Il n’est pas rare que ces batteries soient à peu près complètement déchargées avant que vous reveniez à la civilisation et vous branchiez à nouveau. Les batteries de démarrage et marines ne sont tout simplement pas conçues pour ce genre d’usage et trouveront une mort prématurée dans votre VR. N’utilisez que des batteries à décharge profonde ! C’est si simple qu’on pourrait croire cela évident, mais quantité de VR (surtout ceux d’occasion) quittent le terrain du revendeur avec des batteries de démarrage ou marines. Si vous venez d’acheter votre caravane, vérifiez quelle sorte de batterie on y a effectivement installé.

Du choix d’une bonne batterie dépend principalement sa durée de vie… Une batterie adéquate durera beaucoup plus longtemps et vous laissera davantage d’argent pour les bonnes choses de la vie ! La durée de vie d’une batterie varie considérablement selon la façon dont elle est utilisée, dont elle est entretenue et chargée, de la température et de quelques autres facteurs. Nous parlerons plus loin de la façon de maximiser la durée de vie de votre batterie, mais pour l’instant voici à quoi vous attendre de batteries utilisées en service à décharge profonde :

Démarrage
3-12 mois
Marine
1-6 ans
Golf Cart
2-8 ans
Décharge profonde (L-16 type, etc.)
4-8 ans
AGM à décharge profonde
4-10 ans
En gel à décharge profonde
2-5 ans


Bien des VR sortent de chez le vendeur seulement équipés d’une batterie de Groupe 24 à décharge profonde ou d’une batterie Marine. Plusieurs disposent d’espace pour des batteries additionnelles, et certains coffres à batteries peuvent accepter des batteries plus grosses. Maintenant... si vous ne campez JAMAIS sans branchement électrique, peu vous importe le choix d’une batterie... Au fond, vous pourriez aussi bien oublier de lire ce qui suit. En revanche, si vous aimez partir loin de tout et considérez au mieux le branchement comme une option, alors le gros bon sens est d’avoir la plus grosse batterie qui peut entrer dans votre coffre à batterie actuel... Plus grande sera votre capacité en Ampères/heure, plus longtemps vous pourrez voyager entre deux recharges.

On trouve une grande variété de tailles de batteries sur le marché... Voici les codes de quelques batteries courantes, leurs dimensions approximatives et leur rendement :

Type de batterie 
Dimensions en pouces
( L x l x Ht) 
(1 pouce = 2,54 cm)
Poids
Capacité
Voltage
Groupe 2410.87 x 6.58 x 9.97
53 lb.
70-85 Amp/heure
12 volts
Groupe 2712.60 x 6.60 x 9.97
63 lb.
85-105 Amp/heure
12 volts
Groupe 3112.94 x 6.74 x 9.88
68 lb.
95-125 Amp/heure
12 volts
4-D20.73 x 8.66 x 10.27
130 lb
180-215 Amp /heure
12 volts
8-D20.62 x 10.95 x 10.17
158 lb
225-255 Amp/heure
12 volts
Golf Cart & T-10510.37 x 7.13 x 11.57
61 lb
180 à 220 Amp/ heure
6 volts
L-1611.69 x 7.13 x 16.69
114 lb.
340 à 380 Amp/ heure
6 volts


Beaucoup de caravaniers sont passés des batteries 12 volts standard des groupes 24 et 27 aux batteries 6 volts plus grosses qui équipent les voiturettes de golf. Si vous avec l’espace pour en placer 2, c’est un bon choix. Ce sont de vraies batteries à décharge profonde et elles dureront pas mal plus longtemps que les batteries 12 volts ordinaires dans votre VR. Comme elles sont physiquement plus grandes, vous devrez prendre des mesures précises avant de les acheter, mais je vous conseille de les utiliser si vous le pouvez. J’ai personnellement un ensemble de batteries de voiturette de golf Trojan qui vont sur leurs 5 ans et ont conservé presque intacte leur capacité d’origine. Elles coûtent presque le même prix (ou un petit peu moins) qu’une batterie à décharge profonde standard. Des batteries de voiturette de golf ont une meilleure capacité que les batteries des groupes 24 et 27 : une paire de batteries 12 volts de groupe 24 donne une capacité de 140/170 ampères/heure tandis qu’une paire de batteries de voiture de golf donne 180-220 ampères/heure. Il existe d’autres batteries à décharge profonde, comme les L-16 et les AGM, qui sont largement utilisées dans les grands systèmes à énergie solaire ou d’énergie alternative, mais leur taille physique et leur coût plus élevé en fait un choix moins intéressant pour le caravanier moyen.

Si vous avez l’espace et désirez passer aux batteries 6 volts de voiturette de golf, vous devrez effectuer des changements importants dans le câblage. Dans la plupart des VR ayant 2 batteries de 12 v ou plus, celles-ci sont branchées en parallèle. Quand vous passez aux batteries 6 volts, vous devez les brancher par paire en série pour obtenir les 12 volts dont vous avez besoin. C’est en réalité plus facile que ça ne le semble…

Quand vous installez de nouvelles batteries, commencez par marquer les câbles, ainsi vous n’oublierez pas lequel est lequel lorsque vous les rebrancherez. Si vous passez d’une paire de batteries 12 volts à une paire ou à un ensemble de batteries 6 volts, vous devrez faire quelques modifications au câblage. Regardez les schémas de câblage ci dessous à titre d’exemple. Si vous ne comprenez pas bien la différence entre un câblage en série et un câblage en parallèle, je vous suggère fortement de ne pas essayer de faire le branchement vous-même… demandez à un mécanicien compétent de vous montrer comment faire. Si vous assemblez un groupe de batteries plus grosses, examinez ci dessous les consignes de câblage…

Lorsque vous remplacez vos batteries, enlevez d’abord le câble négatif, car cela minimisera le risque de court-circuiter la batterie lorsque vous enlèverez l’autre câble. Enlevez ensuite le câble positif et enfin le tasseau de fixation. Si le tasseau de fixation est très corrodé, remplacez-le. Débarrassez vous de votre vieille batterie en l’échangeant lorsque vous achetez la nouvelle ou en la portant à un centre de recyclage. N’oubliez pas que les batteries contiennent de grandes quantités d’acide et de plomb dangereux.
Après avoir enlevé la vieille batterie, assurez vous que le tiroir ou la tablette porte batterie, les cosses des câbles ou les connecteurs sont propres. Les magasins de pièces automobiles vendent des brosses métalliques bon marché qui vous permettront de nettoyer l’intérieur des connecteurs ou les cosses. Si les cosses terminales, les câbles ou les tasseaux de fixation sont très corrodés, remplacez les. N’effacez pas les marques que vous avez faites sur les câbles avant de les remplacer !

Enduisez légèrement les bornes et les connecteurs de graisse à haute température ou de Vaseline pour éviter la corrosion. Mettez en place la batterie de remplacement de façon à ce que les câbles soient connectés aux bons terminaux. Faites très attention, car une inversion de la polarité de la batterie au moment de la brancher peut endommager sérieusement ou détruire une partie du système électrique de votre VR. Remettez en place les tasseaux de fixation ou les courroies pour immobiliser les batteries à leur place, puis branchez les câbles dans l’ordre inverse, i.e. en branchant d’abord le câble positif (rouge) puis le négatif. Avant d’utiliser la batterie, vérifiez le niveau d’électrolyte et le niveau de charge. Remplissez ou rechargez au besoin.

Avertissement: Si vous avez décidé d’ajouter des batteries supplémentaires à votre caravane, faites attention d’utiliser le compartiment à batterie ou un compartiment ventilé et spécialement conçu pour batterie. Ne placez jamais des batteries dans un compartiment non ventilé car de l’hydrogène, un gaz potentiellement explosif, pourrait s’accumuler. Ne placez jamais des batteries dans un compartiment où peuvent se produire des étincelles électriques ou toute autre source d’allumage (une simple lumière 12 volts commandée par un interrupteur est une excellente source d’étincelle d’allumage !). Remarquez que le compartiment à batterie actuel de votre caravane est (ou du moins, devrait !) être isolé de toutes les autres parties de la caravane et des sources possibles d’allumage. De plus, assurez-vous que les batteries sont immobilisées avec des courroies ou des tasseaux pour empêcher leur déplacement lorsque le VR est en mouvement. Une batterie mal fixée peut basculer et répandre de l’acide ou pire, peut entrer en court-circuit avec le châssis de la caravane ou avec d’autres objets en métal et déclencher un incendie. Si vous installez un nouveau groupe de batteries dans votre caravane, ne faites pas un travail d’imbécile !

Soins à donner aux batteries

Maintenant que vous avez choisi le type de batteries que vous utiliserez et avez réussi à les installer dans votre caravane, il est temps de parler de leur entretien. Pour tirer le maximum de vos nouvelles batteries, vous ne pouvez vous contenter de les oublier et vous attendre à ce qu’elles travaillent pour vous ad vitam aeternam. Il est très important de prendre bien soin de vos nouvelles batteries et de bien vous en occuper.

Vous devez avoir à l’œil le niveau d’électrolyte dans les batteries. La plupart des pannes prématurées sont dues à un bas niveau d’électrolyte, ce qui est inexcusable car il est simple et économique de garder les batteries remplies jusqu’en haut. À chaque recharge, la batterie perd de l’électrolyte, ainsi que lors d’une décharge profonde de la batterie. Vous devriez vérifier le niveau de l’électrolyte dans chaque cellule régulièrement. Je recommande au moins une fois par mois mais il peut être nécessaire de vérifier et de mettre l’électrolyte à niveau plus souvent selon l’usage et la façon dont vous les chargez. Dans tous les cas, vous devez maintenir le niveau d’électrolyte au dessus des plaques en tous temps. Dans les climats plus chauds et durant l’été, vérifiez le niveau de l’électrolyte plus souvent. Pour mettre à niveau l’électrolyte, ajoutez autant d’eau distillée que nécessaire. N’ajoutez jamais d’acide, juste de l’eau distillée, et n’en mettez pas trop. N’utilisez jamais rien d’autre que de l’eau distillée ! L’eau du robinet contient quantité d’impuretés chimiques et minérales et elle tuera votre batterie avant le temps.

Avertissement : Les batteries contiennent de l’électrolyte à l’acide sulfurique qui est un liquide extrêmement corrosif. N’en renversez pas sur vous ! En cas de renversement ou d’éclaboussures, rincez immédiatement la zone affectée avec beaucoup d’eau froide pour diluer l’acide. On peut aussi utiliser un mélange de soda à pâte (bicarbonate de soude) et d’eau pour neutraliser l’acide, mais attention à la mousse qui se formera ! Soyez soigneux et faites attention à ce que vous faites ! De plus, évitez de produire des étincelles, des flammes nues ou de fumer à proximité des batteries. Les batteries produisent un gaz inflammable, l’hydrogène et peuvent exploser violemment si le gaz s’enflamme (pensez au Hindenburg…!). C’est particulièrement important lorsque la batterie est logée à l’intérieur d’un compartiment quelconque. Encore une fois, il est conseillé de porter des vêtements de protection et des lunettes de sécurité pour vous protéger en cas d’accident. Veuillez traiter les batteries avec tout le respect qui leur est dû !

Maintenir le niveau de l’électrolyte, resserrer les connecteurs, les tasseaux de fixation et les bornes, et enlever la corrosion constituent normalement le seul entretien préventif requis par une batterie. Cependant vous pouvez prolonger la vie de votre batterie en la gardant correctement chargée et en évitant les décharges profondes. Expliquons-nous : un " cycle " de batterie est un cycle complet de décharge et de recharge. On considère habituellement que cela consiste à la décharger de 100 % jusqu’à un point supérieur ou égal à 20 % puis à la recharger jusqu’à 100 %. La vie de la batterie est directement liée au degré jusqu’auquel elle est " cyclée " (déchargée et rechargée) à chaque fois. Si une batterie est déchargée à 50 % seulement à chaque cycle, elle durera presque deux fois plus longtemps que si elle est déchargée jusqu’à 20 %. Faire fonctionner une batterie jusqu’à ce qu’elle soit complètement à plat aura donc un effet très négatif sur sa durée de vie.

Après que la batterie ait été en charge, il est important de la laisser 2 ou 3 heures sans charge ni chargeur connecté pour qu’elle se stabilise avant de la tester, sinon votre lecture sera trop élevée, à cause du phénomène appelé " charge de surface ".
 

Voltage
Niveau de charge
Le tableau ci contre montre le voltage en lien avec le niveau de décharge. Ce tableau est des plus utiles au caravanier moyen car nous sommes plus intéressés à contrôler l’état de charge de notre groupe de batteries pendant qu’elles fonctionnent réellement. Voir la section ci-après " Vérifiez votre batterie " pour la façon de déterminer le niveau de charge en circuit ouvert en utilisant soit un voltmètre soit un testeur de gravité spécifique.

En autant que possible, évitez de décharger une batterie en dessous de 40%.
12.6+
100 %
12.50
90 %
12.42
80 %
12.32
70 %
12.20
60 %
12.06
50 %
11.90
40 %
11.75
30 %
11.58
20 %
11.31
10 %
10.50
0 %


Il faut aussi investir dans un bon voltmètre numérique… c’est en effet le seul voltmètre qui offre la précision suffisante pour tester votre système correctement. La petite jauge analogique placée sur le panneau de contrôle électrique de votre VR n’est ni précise ni utile. Il est possible de construire et d’installer votre propre voltmètre numérique... Je vous en dirai plus long dans la section portant sur les contrôles. Pour l’instant, il est important que vous compreniez que la vie de votre batterie est affectée négativement par une décharge trop profonde.

À ce point, il est important de noter que le voltage de la batterie sera aussi affecté par la température... Le tableau ci-dessus, et la plupart des autres mesures qui s’appliquent aux batteries plomb/acide, supposent que la batterie est à température de la pièce (21 °C). Lorsque la température de la batterie chute, l’indication du voltage à pleine charge en fait autant. J’ai trouvé beaucoup d’informations contradictoires sur ce phénomène, mais il semble sûr de dire que pour chaque chute de température de 10°F, vous pouvez vous attendre à voir le voltage descendre d’1/10ème de volt. (0,1 volt). Cela signifie qu’une batterie débranchée affichant 12,35 volts à 0°C (32°F) est complètement chargée.

La capacité d’une batterie (combien d’ampères/heure elle peut contenir) diminue lorsque la température descend, tandis qu’elle augmente lorsque la température monte. C’est pourquoi votre batterie d’auto meurt par un froid matin d’hiver, alors qu’elle fonctionnait bien l’après-midi précédent. Lorsqu’il gèle (0°C), la capacité de la batterie diminue de 20 %. À - 27°C, la capacité de la batterie en Ampères/heure chute de 50 %. À des températures plus élevées, la capacité augmente : à 50°C (122°F), la capacité de la batterie sera plus élevée de 12 %. Cependant, bien que la capacité de la batterie soit plus élevée, sa durée de vie est raccourcie. La capacité d’une batterie est réduite de 50 % à -30°C (- 22°F) mais sa VIE augmente de presque 60 %. La vie d’une batterie diminue lorsque la température augmente : pour chaque tranche de 8°C (15°F) au dessus de 24°C (77°F) la vie de la batterie est coupée de moitié. Ce sont là des informations fascinantes mais pas vraiment très importantes. La plupart des caravaniers rencontrent une grande variété de températures et de conditions, aussi votre batterie débitera en moyenne correctement... Je rapporte ces informations seulement pour vous faire saisir l’influence de la température sur la vie d’une batterie et sur sa capacité. Ne vous en faites pas avec ça !

On doit recharger une batterie à décharge profonde aussi vite que possible après chaque utilisation, car il est très difficile pour ce genre de batterie de rester partiellement chargée durant de longues périodes. Pour charger la batterie, vous pouvez utiliser différentes méthodes. La plupart des véhicules récréatifs disposent d’une sorte de transformateur/chargeur pour " charger " la batterie lorsque vous êtes branchés sur le courant alternatif du secteur. Nous allons examiner cela en détail dans la section qui suit.

Rechargez votre batterie

Voici les informations techniques pertinentes à la recharge d’une batterie à cellules ouvertes et à décharge profonde.

La plupart des batteries ouvertes devraient être rechargées en dessous du taux "C/10" durant une période prolongée. "C/10" correspond à la capacité de la batterie en Ampères/heure divisée par 10. Pour une batterie de 220 A/h, cela donnerait 22 Ampères. Recharger une batterie plomb/acide à 15.5 volts vous donnera une charge de 100%. Notez qu’une batterie à cellules ouvertes doit pétiller (émettre du gaz) quelque peu pour garantir une pleine charge et pour mélanger l’électrolyte. Le voltage flottant pour une batterie plomb/acide de 12 volts devrait être d’à peu près 12.9-13.4 volts. On peut prolonger la vie d’une batterie à cellules ouvertes si on applique une charge d’égalisation tous les 10 à 40 jours. C’est une charge à peu près 10% plus élevée que le voltage normal pour une pleine recharge, qu’on applique pendant 2 à 16 heures. Cela garantit une recharge uniforme de toutes les cellules et le mélange de l’électrolyte par les bulles de gaz. Si le liquide contenu dans les cellules standard n’est pas bien mélangé, l’électrolyte se stratifie. Vous pouvez avoir une solution très concentrée en haut de la cellule et une solution très pauvre en bas.

Vous vous demandez : " Qu’est ce que tout cela signifie ? " Cela signifie que la recharge d’une batterie est un peu plus compliquée que ce que pensent la plupart des gens. On a tort de supposer qu’en faisant rouler son camping-car on va maintenir la batterie accessoire à son niveau maximum, et qu’en branchant sa caravane dans une prise de courant et en laissant fonctionner le transformateur, tout ira comme sur des roulettes. En vérité, les systèmes de recharge de batterie sur la plupart des véhicules récréatifs en circulation sont de basse qualité, la faute en revenant aux constructeurs. Pourquoi ? Eh bien, le coût joue un rôle essentiel lorsqu’il faut décider quel équipement installer dans un VR pour le vendre. La plupart des VR utilisent un transformateur 12 volts pour recharger la batterie accessoire. Dans la plupart des cas, c’est un bien mauvais compromis !

La vie de votre batterie sera plus longue et meilleure si vous la chargez correctement. Les meilleurs chargeurs sur le marché sont des chargeurs à 3 phases. L’utilisation d’un chargeur à 3 phases de bonne qualité améliorera de façon significative la performance et la durée de vie de votre batterie. Ces chargeurs peuvent être achetés séparément ou font partie de la plupart des onduleurs de qualité. Lorsqu’on utilise un chargeur à 3 phases, la recharge de la batterie se déroule en 3 étapes de base : en gros, absorption, et charge flottante.

Charge en gros : La 1ère étape de la recharge d’une batterie en 3 phases. Le courant est envoyé à la batterie au niveau maximum qu’elle peut prendre sans risque jusqu’à ce que le voltage atteigne presque 80-90% du niveau de pleine charge. Les voltages à cette étape passent habituellement de 10.5 volts à 15 volts. Il n’y a pas de voltage "correct" pour la recharge en gros, mais les limites tiennent au courant maximum que la batterie ou le câblage peuvent supporter.

Charge d’absorption : La 2ème étape de la recharge d’une batterie en 3 phases. Le voltage reste constant et le courant graduellement va en diminuant au fur et à mesure de l’augmentation de la résistance interne durant la charge. C’est durant cette étape que le chargeur fournit le voltage maximum. Les voltages à cette étape sont habituellement de 14.2 à 15.5 volts.

Charge flottante : La 3ème étape de la recharge d’une batterie en 3 phases. Après que la batterie ait atteint sa pleine charge, le voltage de charge diminue à un niveau plus faible (en principe 12.8 à 13.2 volts) pour réduire le dégagement de gaz et prolonger la vie de la batterie. On parle souvent alors d’une charge d’entretien ou à bas régime, puisque son but principal est d’empêcher une batterie déjà chargée de se décharger.

Transformateurs versus véritables chargeurs de batterie

Tel qu’établi plus haut, le transformateur de votre VR n’est vraiment pas conçu pour être un chargeur de batterie décent. Son but principal dans la vie est de fournir du 12 volt à votre caravane lorsque vous êtes branché sur une prise de courant alternatif. Comme le transformateur est conçu pour ne pas dépasser le voltage de 13.5 volts, il ne chargera jamais complètement votre batterie. De plus, après qu’il ait réussi à charger partiellement votre batterie, il va commencer à faire bouillir l’électrolyte car le voltage " flottant " est trop élevé (il devrait être à peu près de 13,2 volts maximum). Si vous branchez votre caravane dans une prise de courant alternatif pendant plusieurs mois de suite, vous devez surveiller de près le niveau d’électrolyte dans votre batterie. Il arrive très souvent qu’un transformateur mette à sec une batterie en un mois ou deux. Ne laissez pas cela vous arriver ! Si vous devez vivre avec votre transformateur, débranchez le ou coupez son interrupteur lorsque votre caravane est en entreposage et branchée sur le courant. Faites fonctionner le transformateur seulement toute la nuit une fois par mois et votre batterie s'en portera bien mieux. Un autre désavantage significatif des transformateurs est que la plupart sont incapables de fournir leur ampérage nominal à la batterie pour la charger. Les transformateurs plus anciens ne donnent qu’autour de 10 à 15 ampères et délivrent encore moins lorsqu’ils sont alimentés par une génératrice.

Mieux vaut remplacer votre transformateur par un chargeur de batterie moderne à 3 phases. Ces appareils sont totalement automatiques et peuvent rester branchés en permanence sans endommager votre batterie. Ils fournissent un courant de charge plus élevé qu’un transformateur et rechargeront complètement votre batterie sans délai, même alimenté par la génératrice.

La plupart des bons onduleurs comprennent un chargeur de batterie à 3 phases. Vous pouvez aussi n’acheter que le chargeur pour remplacer votre transformateur actuel puisqu’il remplira toutes les fonctions du transformateur et gardera vos batteries en forme en plus ! Malheureusement ces chargeurs ne se donnent pas… Vous pouvez vous attendre à les payer de 50 à 400 $US, selon les caractéristiques et les performances. Cependant, si vous devez remplacer un transformateur défaillant ou pensez à acquérir un onduleur, ne ratez pas l’occasion d’acquérir un chargeur à 3 phases. Ils valent vraiment leur coût si vous utilisez beaucoup votre batterie.

Testez votre batterie

Cette section est un peu technique, mais elle est là pour vous aider à diagnostiquer les problèmes de batterie. Si votre système 12 volts ne fonctionne pas aussi bien que vous vous y attendez, il est temps de procéder à certains tests pour déterminer ce qui ne va pas.

Avant tout, vérifiez visuellement les problèmes évidents.... par exemple un boîtier endommagé, des câbles ou des bornes corrodés, des connecteurs ou des cosses lâches ou un électrolyte bas. Si vous venez de recharger votre batterie, un phénomène appelé " charge de surface " rendra le voltage de la batterie plus élevé qu’il n’est normal. Pour être sûr d’une lecture correcte, vous devez éliminer toute charge de surface avant d’effectuer la mesure. Utilisez l’une des méthodes suivantes :

  1. Laissez la batterie au repos pendant 6 heures sans charge ni chargeur connecté, ou...
  2. Appliquez une charge de 25 ampère pendant 3 minutes et attendez 5 minutes, ou...
  3. Avec un testeur de charge de batterie, appliquez une charge de 150 ampères pendant 10-15 secondes.

La batterie à tester doit être déconnectée de toute charge ou chargeur durant le test. C’est ce qu’on appelle un " circuit ouvert ". En utilisant le tableau suivant, déterminez le niveau de charge de la batterie. La meilleure façon de déterminer le niveau de charge est de vérifier la gravité spécifique dans chaque cellule avec un hydromètre. Un hydromètre à compensation de température coûte à peu près 5 dollars dans un magasin de pièces pour auto. Si la batterie est scellée, la bonne procédure pour la tester est de mesurer son voltage avec un voltmètre numérique de bonne qualité ayant une précision de .5% ou mieux. Voici les voltages correspondant aux batteries 12 volts:
 

Voltage de la batterie en circuit ouvert
Charge approximative
Gravité spécifique moyenne par cellule
12.70
100 %
1.265+
12.45
75 %
1.225
12.24
50 %
1.190
12.06
25 %
1.155
11.89
0%
1.120


Vérifiez à la fois la gravité spécifique de chaque cellule (avec un hydromètre extérieur) et le voltage aux bornes de la batterie (avec un voltmètre numérique) sans que fonctionnent le moteur ni le transformateur/chargeur. Si le niveau de charge est inférieur à 75% en utilisant le test de gravité spécifique ou le test de voltage, la batterie a besoin d’être rechargée avant de procéder. Remplacez la batterie si se produit l’une des situations suivantes :

  • Si la lecture de la gravité spécifique montre une différence de .050 or plus entre la cellule la plus haute et la plus basse, vous avez une cellule morte ou vide.
  • Si la batterie ne se recharge pas à un niveau de 75% ou plus.
  • Si un voltmètre numérique connecté aux bornes de la batterie indique 0 volts, vous avez une cellule ouverte, ou si le voltmètre numérique indique 10.45 à 10.65 volts, vous avez une cellule en court-circuit. (Une cellule est en court-circuit suite à un contact entre des plaques, l’accumulation de sédiment ou la formation d’" arborescences " entre les plaques).

Entreposage hivernal

La plupart des véhicules récréatifs sont entreposés pendant de longues périodes durant les mois d’hiver. Cet entreposage peut faire beaucoup souffrir votre batterie si vous n’en prenez pas soin. Les batteries en entreposage se déchargent avec le temps. C’est un phénomène naturel qui va mettre progressivement votre batterie à plat. Les décharges profondes raccourcissent de façon draconienne la vie de votre batterie. Les très grands froids peuvent aussi causer le gel de votre batterie si elle n’est pas convenablement chargée. Une batterie presque complètement chargée résiste beaucoup mieux au gel qu’une batterie partiellement chargée. Le gel habituellement fusille une batterie à cellules ouvertes. Certaines batteries gélifiées et la plupart des batteries AGM résistent mieux aux dommages causés par le gel. Mais il vaut mieux l’éviter. Pour parer à tous ces ennuis potentiels, il faut appliquer périodiquement un courant de charge à vos batteries durant la période d’entreposage.

Pour garder votre batterie en état durant la période d’entreposage hivernal, pensez à enlever la batterie et à l’entreposer à un endroit plus chaud, comme un garage. Vérifiez le voltage une fois par mois et procédez à une recharge d’une nuit si le voltage tombe en dessous du niveau de 75 %. (voir le tableau ci-dessous). S’il est impossible d’enlever la batterie, il y a plusieurs choses que vous devriez faire au moment de placer le véhicule en entreposage.

  1. Vérifiez que tous les circuits électriques sont déconnectés de votre batterie accessoire. Il y a quantité de choses dans votre VR qui peuvent consommer un léger courant sur votre batterie même lorsque tout est arrêté. La plupart des postes de radio, les réfrigérateurs avec contrôle électronique, les détecteurs de CO2, de fumée et de propane tirent tous légèrement sur la batterie. Même si le courant dépensé n’est que de quelques milliampères, avec le temps ces " charges fantômes " mettront votre batterie à plat ! Le mieux est d’identifier les fusibles qui protègent ces unités et de les enlever. Ce serait une très bonne idée de vérifier la batterie avec un ohmmètre pour s’assurer qu’il n’y a pas de pertes de courant.

 

  • Souciez-vous de la sécurité lorsque vous travaillez avec ou près des batteries.
  • N’achetez que des batteries à décharge profonde de bonne qualité pour votre VR. Les batteries de voiturettes de golf offrent une capacité et une durée de vie excellentes pour un prix raisonnable.
  • Procédez à l’entretien de votre batterie... vérifiez régulièrement les niveaux d’électrolyte et faites attention à vos protocoles de charge et de décharge pour augmenter sa durée de vie.
  • Investissez dans un bon voltmètre numérique et utilisez-le.
  • Pensez à remplacer le vieux transformateur miteux de votre caravane par un chargeur à 3 phases de meilleure qualité.
  • Prenez soin de vos batteries durant les longues périodes d’entreposage.

Fabricants de batteries:

Voici une liste de liens vers les pages de fabricants de batteries pour votre commodité. Plusieurs de ces pages présentent les caractéristiques des batteries, les règles d’utilisation et des données techniques. Bonne chance!

Lifeline Batteries Inc.
AC Delco
Trojan Batteries
Interstate Batteries of America
Optima Batteries Inc.
GNB Technologies Inc.

OK, les amis... voilà qui termine la 1ère partie de The 12 volt Side of Life. J’espère que les informations présentées vous auront été utiles ! La 2ème partie traite des Onduleurs (convertisseurs), des systèmes solaires, des contrôles, du câblage, de l’éclairage et de quelques beaux projets à faire soi-même dans notre VR.

Traduit du site de Mark S. Nemeth :
 http://bart.ccis.com/home/mnemeth/12volt/12volt.htm

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La vie en 12 volts: 1ère partie Empty Re: La vie en 12 volts: 1ère partie

Message par optigilles le Mar 21 Mai 2019, 16:44

merci pour les informations, celle ci étaient toutes par ici et par la toutes éparpillées.
optigilles
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