Le BMS, qu'est-ce que c'est ? Batterie LFP

Le BMS (Battery Management System) ou Système de gestion de batterie sur un parc de batteries est l'équivalent du disjoncteur dans une installation domestique. A la maison, le disjoncteur est le matériel de protection de dernière instance pour éviter les problèmes en cas de situation irrégulière sur le réseau 220V. Le BMS protège de la même façon chaque cellule d'une batterie LFP.

Le disjoncteur n'est pas conçu pour être utilisé comme interrupteur principal ou pour être utilisé comme un dispositif de protection régulier. En fonctionnement normal, le disjoncteur n'est "pas utilisé du tout". Il ne déclenche qu'en cas d'anomalie qui ne peuvent être réglées par les protections internes du matériel.
Le BMS fonctionne de la même façon. La fonction de protection du BMS n'est à utiliser qu'en dernier recours, c'est la dernière étape de protection pour éviter les situations dangereuses qui pourraient entraîner des dommages à la batterie.

Sur un parc batterie - constitué de plusieurs cellules - on considère qu'il y a trois niveaux de protection :
Protection primaire :
Elle doit être conçue ou calculée dans les limites de fonctionnement habituels prévus par le constructeur. On doit, par exemple rester dans les 20 % à 80 % de l'état de charge (SOC). Cette limite peut être faite par surveillance de tension, compteurs d'énergie de charge et de décharge comme les gestionnaires de batterie, etc.
On voit que le BMS ne fonctionnera jamais car le cycle de charge-décharge restera toujours dans les limites de sécurité données par le constructeur du matériel.
Protection secondaire :
Le niveau de protection secondaire doit être assuré par l'équipement de charge et de décharge. Les paramètres de cet équipement doivent le couper lorsqu'il y a un problème ou que la tension maximale de charge est atteinte et dépassée. En décharge, l'onduleur 12/220V (par exemple) devra s'arrêter à un niveau de basse tension batterie qui évite de décharger profondément la batterie. Là aussi le BMS ne fonctionnera pas.
Protection tertiaire :
Chaque parc doit être protégé par un fusible courant continu prévu pour l'installation qui déconnectera la batterie en cas de court-circuit ou surconsommation d'un ou des consommateurs.
Protection finale :
Le BMS protège la batterie cellule par cellule dans le cas d'un fonctionnement anormal qui n'a pas été résolu par les protections en amont ou si une de ces protections aval n'a pas fonctionné.
Le BMS est un système de surveillance de bas niveau qui surveille l'état de chaque cellule. Il ne doit être utilisé que comme une mesure de protection de dernier recours, en particulier dans le cas où il y a un fonctionnement irrégulier (par exemple déséquilibrage d'une cellule) au niveau le plus bas. Il agit au niveau individuel sur chaque cellule en mode tension.

On peut très bien ne pas avoir de BMS installé sur la batterie si on respecte tous les paramètres donnés par le constructeur pour la charge et décharge (tension haute, basse, température et intensité). C'est une sécurité supplémentaire qui ne coûte pas cher et – en cas d'utilisation de cellules de forte capacité – peut éviter une destruction de cellule.

Le fonctionnement optimal de la batterie est lié à la charge initiale et individuelle des cellules qui doivent – avant assemblage pour former la batterie ou le parc batterie - avoir la même tension. Ça veut dire que le pack fonctionnera de façon cohérente au regard de chaque cellules et qu'elles resteront au même niveau de tension. Cela n’empêche pas, de façon régulière, de vérifier que la tension de chaque cellule est similaire par rapport aux autres.

Pour garder un parc batterie de façon optimale et atteindre voire dépasser le nombre de cycles donné par le constructeur il faut rester dans les niveaux de tension de sécurité prévu par celui-ci. Il ne sert à rien de décharger trop profondément ou de charger trop haut un parc de cellules LFP.

L'équipage
14 jan. 2018
14 jan. 2018
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Merci pour tes explications, mais sur quoi le BMS agit t il pour préserver la cellule vue que les 4 sont en séries ?

14 jan. 2018
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Chaque batterie (ou batteries en parallèle) est géré indépendamment via un petit fil qui va sur le BMS.

16 jan. 201816 juin 2020
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Une autre façon de comprendre comment un BMS (SBM en anglais) fonctionne.
On voit que le BMS protège la cellule si elle descend en dessous de 2.00 volts (décharge) ou monte au dessus de 3.90 volts (charge) en cas de défaillance de l'un des composants de la chaine de surveillance charge / décharge (gestionnaire de batterie, chargeur (-s))...

En général, le constructeur donne plusieurs caractéristiques à respecter pour une cellule. Ce sont la tension minimale, tension nominale et tension maxi.

L'ensemble de la chaîne de charge et décharge doit respecter les valeurs nominales et éviter d'aller trop haut ou trop bas en tension sous peine de destruction de la cellule.

Si par exemple les caractéristiques d'une cellule sont :
V charge 3.65V et V décharge 2.8V (2.5V en cas de fort courant de décharge), il vaudra mieux, pour la longévité optimale du parc rester entre les valeurs min/max de 3.0V et 3.55V.

16 jan. 2018
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J'ai oublié de préciser que le BMS pour les batteries LFP est l'équivalent du "Battery Protect" commercialisé par Victron.
Ceci pour éviter toute polémique entre les "pro" et "contre" BMS sur un parc LFP.

16 jan. 2018
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C'est chiant ces abréviations anglaises en pagaille sur ce blog !
Pour moi BMS, comme pour beaucoup de navigateurs, c'est "Bulletin Météorologique Spécial", avec lequel on plaisante moins qu'avec les batteries...
On ne va quand-même pas appeler notre BMS "Special Marine Warning" (SMW) pour pouvoir parler d’électricité en anglais !

16 jan. 2018
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oui c'est vrai, mais faut vivre avec...
l'utilisation de ces batteries fout vraiment la trouille, et requiert une technique de surveillance pour laquelle j'espère que les utilisateurs sont conscients
JL.C

16 jan. 2018
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Merci à PhilippeG d'avoir lancé ce fil.

Si j'ai bien compris, dans le cas d'une batterie 12V constituée de 4 éléments distincts, le BMS gèrera au mieux la charge de chaque élément pour que l'ensemble reste équilibré.
Mais certaines batteries 12V monolithiques sont dites "avec BMS intégré" et je n'ai pas vu de BMS gérant des éléments de 12V.

Question: comment assurer l'équilibrage d'un parc de batteries LFP en parallèle?

16 jan. 2018
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Je ne suis pas expert mais je transmets ce que j'ai - cru avoir - compris.
Un BMS a un rôle, à l'origine : protéger les cellules d'une surtension fatale ou d'une soustension fatale.
Concrètement, il est branché sur chaque cellule de 3V, et s'il en détecte une qui passe l'une des limites, il se met en alarme.
Les BMS aujourd'hui, je crois dans leur grande majorité si ce n'est tous, assurent aussi une fonction d'équilibrage des cellules : comme il suit la tension de chaque cellule montée en série, il peut observer en temps réel les défauts d'équilibre de tension en haut pendant la charge ou en bas à la décharge.
Si le décalage passe un certain seuil, il a un système dont je ne connais pas les détails qui transfère du courant des cellules plus chargées vers les cellules moins chargées.
Cette fonction permet de limiter (de supprimer ?) le travail d'équilibrage manuel des cellules.
Pour les cellules en parallèle, il n'y a pas besoin de les équilibrer : le courant peut passer librement entre elles, elles restent donc au même niveau.
C'est pourquoi si on fait un montage parallèle / série, il est plus commode de faire d'abord les les connections en parallèle (2, 3, 4 cellules de 3V), et ensuite de relier ces blocs en série pour atteindre 12V.
Ainsi, il n'y a toujours que 4 cellules à équilibrer.
Si tu faisais série d'abord puis parallèle, il faudrait équilibrer chaque cellule individuellement.

17 jan. 2018
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OK.
Monter des batteries 12V LFP en // comme on le fait pour le Pb est donc un peu la loterie sur leur dérive dans le temps.

01 fév. 2018
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Les systèmes de redistribution de l’énergie entre les cellules ne sont pas appliqués dans les BMS commerciaux usuels (trop compliqués et trop chères). Ce que l’on utilise est une dissipation d’une petite partie de l’énergie (p.e. 5 W) d’une cellule dès qu’elle atteint une certaine tension (p.e. 3,50 V) légèrement inférieure à la tension maximale (p.e. 3,55 V) choisie. Ceci signifie que l’équilibrage ne se fait que petit à petit et uniquement quand la batterie est chargée à son maximum.

01 fév. 2018
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Les systèmes de redistribution de l’énergie entre les cellules ne sont pas appliqués dans les BMS commerciaux usuels (trop compliqués et trop chères). Ce que l’on utilise est une dissipation d’une petite partie de l’énergie (p.e. 5 W) d’une cellule dès qu’elle atteint une certaine tension (p.e. 3,50 V) légèrement inférieure à la tension maximale (p.e. 3,55 V) choisie. Ceci signifie que l’équilibrage ne se fait que petit à petit et uniquement quand la batterie est chargée à son maximum.

16 jan. 2018
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Philippe, tu as eu la (sage) précaution de ne rien citer, ni marque ni modèle.
Toutefois, pourrait-on faire un cas d'école, histoire de faire de belles images / schéma d'exemple de montage, stp ?

16 jan. 2018
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Ok donc le BMS surveille la tension mini et maxi de chaque cellule, et a le pouvoir de coupure du circuit de charge / décharge, en cas d'atteinte des limites.

16 jan. 201816 juin 2020
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à voir :
cyclurba.fr[...]ms.html
et un doc intéressant pour électronicien averti
JL.C


16 jan. 2018
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On parle là de batterie de puissance modeste à côté de ce que l'on trouve sous les fesses etc.. des utilisateurs de voiture électrique. Pas très rassurant, vos trucs...Je mettrai une protection anti feu de plombier quand je m'asseoirai dedans.

17 jan. 2018
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les lifepo4 utilisées en général dans les bateaux sont très sûres. il ne faut jamais les surcharger ou les décharger trop sinon elles s'abîment ce qui est dommage au prix qu'elles coutent, mais elles n'explosent pas.
nous sommes entourés de batteries lithium dans tous nos ordinateurs portables, smartphones, appareils photos et compagnie.. et ce sont des technologies beaucoup plus instables que les lifepo

22 jan. 2018
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Bonjour,
Tout d'abord merci à Philippe pour ses explications simples et les analogies qui illustrent bien.
Je me permets d'apporter mon grain de lithium à la discussion... Je fais des recherches sur le sujet depuis 2 ans et il y a un an j'ai installé un parc de 600Ah sur mon catamaran (six cellules de 300Ah).

Ces batteries sont le plus souvent utilisées dans des applications à forts courants (véhicules électriques) et les spécifications constructeurs correspondent à cette utilisation. On quantifie généralement le courant en fonction de la capacité de la batterie - un courant de charge de 2C (deux fois la capacité) pour une batterie de 600Ah, est un courant de 1200A... qui rechargera la batterie en 1/2 heure! Dans nos applications les courants maximum sont de l'ordre de 1/5C à 1/3C... Donc peut être que ces spécifications constructeur ne sont pas tout à fait applicables si on souhaite garder un parc batteries pendant une quinzaine d'années ou plus. Il est donc important de bien comprendre l'environnement et les objectifs recherchés par ceux qui publient des spécifications.
Il y a assez peu de documentation sur notre type d'utilisation... mais il y en a quand même (en anglais) de professionnels et amateurs avertis qui installent et utilisent cette technologie depuis de nombreuses années. Il est intéressant de voir les tensions nominales et extrêmes qu'ils conseillent dans leurs articles au fil des années. Ils ont commencé avec les spécifications fournisseur et petit à petit ils conseillent des tensions de charge de plus en plus basses. Il est aussi intéressant de constater que ces tensions sont identiques à 0,1Volt près quelque soit le fabricant.

La compréhension de ces tensions optimales, maximales et extrêmes me semble importante afin de régler au mieux les quatre niveaux de protection dont parle PhilippeG.... et maximiser la durée de vie de nos batteries lithium. A chaque fois que votre batterie sort des valeurs optimales, quelque chose d'infime se détériore de façon irrécupérable à l'intérieur de la batterie... et vous n'en verrez les effets que dans quelques années lorsque la capacité de votre batterie diminue. Charger une batterie lithium à 14,5V marchera très bien... mais pendant combien de temps?

J'ai commencé à écrire quelques articles sur ce que j'ai lu, appris et crois comprendre des batteries au lithium (LiFePo4) et au cas où cela pourrait intéresser certains, je joins l'article qui se rapporte au sujet de ce fil: le BMS et à la protection.

Je suis actuellement aux Gambiers et je ne vais au village que toutes les deux semaines en moyenne pour avoir une connexion Internet. Donc si vous avez des questions et commentaires, il faudra être patient...
Bien cordialement
Philippe J

22 jan. 201816 juin 2020
13 jan. 2019
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Bonjour Philippe,
Dans ta dc, tu dis etre à la recherche d'un nouveau BMS. As tu avançé sur le sujet ?
Merci Xavier

22 jan. 2018
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Super synthèse que tu aurais pu appeler: les batteries LFP pour les nuls.

13 jan. 2019
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@Kerponan, non, je ne peux pour le moment pas le faire, je suis en cours de rédaction de ce genre de projet, mais il est tellement vaste que le simplifier entraînera automatiquement des coupures de compréhension et des grincements de dents des grincheux de service, ce n'est pas facile de synthétiser pour faire court, concis et compréhensible.
En plus, vu l'hiver, je fais des essais assez dur pour les batteries, mais en même temps je procrastine et mets sur le compte de l'hiver et des fêtes pour trainer un peu...
;-)
Je préfère mettre un mot sur tel ou tel appareil ou module que l'ensemble des résultats.

22 jan. 2018
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Super article reprenant l'essentiel des articles ou rapports de bidouilleurs ou bêta-testeurs qui n'avaient pas peur de jouer avec le feu. Bravo ! Je n'ai plus qu'à croiser les bras !
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En parlant de feu, il semble que le cas d'une cellule LFP qui a pris feu est rarissime et je crois même n'existe pas à contrario des cellules LFP(LiFePO4) ayant pris feu.
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Dans le classement des technologies de batteries (ou cellules puisqu'on parle plus souvent de cellules assemblées pour faire une "batterie") on a, du plus instable et dangereux au plus sûr :

Lithium-cobalt (LiCoO2) : Elle a la plus forte densité énergétique, est intégrée dans les ordinateurs portables, téléphones et le fameux Boeing 787. Gros inconvénient, elle n'est pas stable, nécessite de grandes précautions pour sa charge, l'équilibrage, la température et les chocs. Risque d'incendie maximal.

Lithium-cobalt-aluminium (LiCoAl) : Équipe les véhicules Tesla, plus sure que la précédente, utilisée dans tous les cas de demande de décharge très importante et de recharge ultra rapide. Des cas d’incendie de ces véhicules ont été rapportés, mais il semble qu’il s’agisse, dans les trois cas connus, d’un court-circuit accidentel des bornes de la batterie qui fondent et font prendre feu la cellule.

Lithium-manganèse-cobalt (LiMnCo) : Utilisée dans les véhicules électriques et dans certains outils portatifs. Plus stable et grande durée de vie mais ne supporte pas les températures supérieures à 50°C, a un volume important à capacité égale. Utilisée maintenant majoritairement en stockage statique. Risque moindre mais toujours important d'incendie ou d'explosion.

Lithium-métal-polymère (LMP) : Équipe la BlueCar de Bolloré. Pas de risque d'explosion mais rapport capacité/poids relativement modeste (110Wh/kg ce qui est près de trois fois supérieur à la batterie plomb). Gros inconvénient, c'est une batterie "chaude" qui nécessite une température de 80°C pour fonctionner.

# Lithium-fer-phosphate (LiFePO4) : Adoptée largement par l'industrie, rapport capacité/poids de 120Wh/kg, très stable, pas de risque d'explosion ou d'incendie même avec un BMS élémentaire. Nombre de cycles admissible variant suivant l'usage de 3000 à plus de 7000 et encore actuellement non déterminé si on reste à l'intérieur ou en dessous de ses caractéristiques V, I, °C. Possède une caractéristique particulière récemment prouvée qui est d'avoir une sorte d'effet mémoire inversé : moins la décharge est importante, plus le nombre de cycles est important, ce qui la rend particulièrement insensible au microcyclage. Supporte bien des températures de travail entre 0° et 60°C maxi. Avec un bon BMS, elle dépasse les espérances de vie et d'usage des autres batteries mais demande, comme toutes les batteries lithium une organisation des périphériques de gestion et de sécurité sans faille.
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Il est curieux de noter que TOUTES les batteries comportant du lithium sont classées comme dangereuses et sont interdites de transport en aviation suite aux incidents des batteries de première technologie, dépassées maintenant.
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Découverte, invention :
Il est intéressant de noter que l'invention de la batterie lithium fer polymère est d'origine française, Michel Armand, du CNRS ayant travaillé et découvert les propriétés de ces matériaux mais personne n'y croit à l'époque (1980). Un transfert de technologie (bradé) vers le Canada conduit au développement de la batterie chaude (type Bolloré) et vers la Chine.
Parallèlement et la même année, un chercheur franco-marocain, Rachid Yazami de l'université de Grenoble réussit à intercaler du lithium dans du graphite de façon réversible en utilisant des matériaux solides et non liquides.
Dans le même temps, une cathode était mise au point par John Goodenough, ce qui a permis a Akira Yoshino, cinq ans plus tard, de réaliser le premier prototype de la batterie à ions lithium puis à Yoshio Nishi de l’introduire sur le marché en 1991.
Le système de dépôt de brevet américain étant différent de ceux pratiqué par la France et l'Europe, Goodenough est considéré comme l'inventeur de la batterie rechargeable lithium-ion.

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"En parlant de feu, il semble que le cas d'une cellule LFP qui a pris feu est rarissime et je crois même n'existe pas à contrario des cellules LFP(LiFePO4) ayant pris feu. " :tesur:

Tu pourrais reformuler?

22 jan. 201822 jan. 2018
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Nous sommes d'accord. Ce sont des batteries "tranquilles".

Ceci dit, sans aller jusqu'à des "mises à feu", j'ai déjà rencontré des destructions de la cellule concernée et de son emballage. Les échauffements locaux sur lesquels j'ai eu à travailler se sont tous arrêtés spontanément.

Plus intéressant encore, j'ai pu observer que les LifePo4 réagissaient très bien lorsqu'elles sont plongées dans un incendie d'autre chose et qu''elles n'aggravent pas les choses.

22 jan. 2018
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Vivi, je confuse, là... j'ai ma boite de lettres qui est tombée par terre, faut que je passe l'aspirateur !
Je n'ai aucun retour d'expériences extrêmes - comprendre torture caractérisée entraînant la mort - appliquées à des cellules LiFePO4 qui ont conduit à une mise à feu soit de la cellule, soit de son emballage, soit du gaz ou des matières produites par ces expériences et ce par des recherches sur le Net en anglais, français et russe tant par des constructeurs que des "testeurs de l’extrême". Ce ne sont pas forcément des expériences bien cadrées, scientifiques, mesurées, mais elles démontrent que mis à part la destruction de la ou des cellules, aucun départ de feu n'a été causé par la cellule elle-même.

01 fév. 2018
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Il y a des vols réguliers pour marchandises dangereuses. Mes batteries LiFePO4 de GBS ont été livrées à Kuala Lumpur par avion depuis la Chine.

22 jan. 2018
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What else ?
Reste à faire la veille technologique des circuits périphériques ?
L'inventaire des périphériques existants ?
Des promos ?

22 jan. 2018
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Promo = contraire à la sécurité, non?
Il n'y a pas beaucoup d'importateur sérieux pour l'Europe, en plus.

22 jan. 2018
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Une LiFePo4, de mémoire d'homme, ça n'a jamais pris feu.
ouala :d
merci pour tout ça c'est très intéressant ! je lirai l'article ce soir

22 jan. 201822 jan. 2018
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J'ai déjà eu quelques (rares) cas d'emballement thermique sur une LiFePo4 mais, à chaque fois, les dégâts ont été limités à la seule cellule concernée sans communication aux voisines et sans dégagement de chaleur important.

A chaque fois, il s'agissait d'un déséquilibre de charge non géré ou mal géré par un BMS inadapté.

30 jan. 2018
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Bonjour, il a été rappelé à plusieurs reprises de l'importance avant la premiere utilisation des batteries LIFEPO de proceder à la charge et à l'équilibrage des cellules individuellement,
cela étant dit avec quel chargeur car j'ai beau chercher je ne vois rien qui convienne car les tensions sont souvent trop élevées dans mon cas c'est maximum 3.6 volt

30 jan. 2018
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Bonjour, tu peux trouver des chargeurs pour une cellule LFP chez ev-power :
www.ev-power.eu[...]to-36V/
Sinon peut-être que Scorseau voudrait revendre le sien. .. faut lui demander.

30 jan. 2018
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Bonjour, ...Et puis comment faire si l'on achete des batteries du commerce deja "packes" 12 Volts? Pas moyen d'equilibrer individuellement?

30 jan. 2018
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@fredo : non bien sûr, dans ce cas on considère qu'elles sont équilibrées d'usine.

30 jan. 2018
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Merci, c'est bien ce que je pensais, donc faire confiance au fabricant, mais je pense que cela doit etre fait serieusement.

30 jan. 2018
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Sion j avais trouvé cela :
www.rc-diffusion.com[...]0w-10a/
mais la tension est de 3.7 volt
Pour les equilibrer il faut les separer de toutes façons

30 jan. 2018
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Pour ceux qui ont déjà équilibré des cellules Lifepo merci de leurs conseils

30 jan. 2018
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Une ailmentation de labo est la meilleure solution , avec une vérification de la tension avec un BON multimètre .
très facile à faire , il faut bien surveiller la tension en fin de charge ,pour ne pas dépasser la valeur adaptée aux modules choisis , car elle monte rapidement ( voir courbe )
C'est ce qui est developé sur le site
www.pbase.com[...]&page=1
une vraie bible !
Bon courage

30 jan. 2018
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Bien sur :
il faut qu'ils aient des tensions voisines , avant de les connecter en parallèle ,
c était le cas sur les winston qu'on m' a livré
sinon les charger indépendamment , avant de les connecter en parallèle , pour les équilibrer finement

30 jan. 2018
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Merci pour ces infos, les miennes des GBS ont aussi des tensions voisines aussi je me demande si j'ai vraiment interet à les charger separements
au risque de me compliquer la tache pour pas grand chose

30 jan. 2018
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si les tensions son voisines , quelques 10/20mv sur les miennes ,
tu les connectes en parallèle et tu fini de les charger au max .

Attention , ne pas dépasser !!!!
relie le doc de TAOCata , c'est une bible , le garçon a bien travaillé
Bonne manip :bravo:

30 jan. 2018
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ELISA, tu seras quand même tenu de charger à 3,6 V tes éléments branchés tous ensemble en parallèle, donc il te faut un chargeur ou une alimentation stabilisée. Un
Une solution économique peut être un chargeur comme celui ci :
hobbyking.com[...]ne.html
Il n'est pas violent (5 A) mais il se paramètre pour les LFP entre 1 et 6 cellules. J'en ai un pour un autre usage, ça fonctionne très bien.
Ou alors tu comptes implicitement sur ton bms pour équilibrer les cellules en série, mais je te le déconseille car cette fonction d'équilibrage n'est active qu'avec une tension élevée - de l'ordre de 14,6 V, à voir sur la doc - et comme c'est très lent cela sous-entend de laisser ta batterie très longtemps avec une tension élevée ce qui est préjudiciable pour elle.

30 jan. 2018
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@Elisa, je te donnais les caractéristiques et tensions à respecter (min et max) ici :
www.hisse-et-oh.com[...]ium-ion
Tu parles de "tension voisine", ça veut dire quoi pour toi? Un chiffre ou deux (voire trois) après la virgule sur ton voltmètre?
Par exemple, si tu as quatre cellules avec les tensions suivantes :
3.557 V
3.543 V
3.574 V
3.911 V
Les trois premières sont équilibrées, la dernière non.
Fais la relation avec ton parc de cellules.
Autre chose : Tu as équilibré tes cellules avant montage ou non ?
Il est difficile de trouver un chargeur individuel pour la tension de ce type de cellules, le mieux serait - si tu veux être tranquille pour la première charge (charge initiale) - d'utiliser une alimentation de labo réglable en V et I et d'avoir un bon voltmètre précis. Tu charges chaque cellule à faible C en surveillant la tension, dès qu'elle approche la tension maxi préconisée par le constructeur (3.55v) tu limites le courant et dès que la tension arrive à 3.55, tu COUPES la charge. Tu recommences pour chaque cellules et après tu assembles en parallèle.
Ensuite, tu es tranquille pour au moins un an !
;-)

04 fév. 2018
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Philippe,
à partir de quel écart de tension considères tu qu'une cellule est deséquilibrée ou équilibrée ?
merci

30 jan. 2018
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www.leboncoin.fr[...]269.htm
Salut vous en pensé quoi ,c'est pas très cher et pas trop de bêtise dans l'annonce?

30 jan. 201830 jan. 2018
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pour le prix je connais pas
mais j'ai lu qu'il ne faut pas laisser les batteries lithium en float au risque de les endommager sévèrement (surcharge)
et qu'il ne faut pas les stocker à 100% de charge, plutôt entre 40 et 60%, au risque qu'elles perdent rapidement un %age de leur capacité.
A mon avis acheter des batteries d'occasions est toujours risqué car tu ne sais pas comment elles ont été utilisées et il est difficile de savoir où elles en sont dans leur vie.
Si je me lançais quand même, je pense que je voudrais faire avant de signer moi-même une mesure de la capacité totale : décharge de 100% à 0% à courant constant et mesuré avec mesure de la puissance / heure totale disponible.

edit : pour le prix, j'allais dire que si on compare à du plomb acide standard, c'est à peu près 5 à 6 fois plus cher.
Sauf qu'avec des batteries au lithium tu peux utiliser 80% voire 90% de la capacité, avec une batterie au plomb c'est la moitié, donc il faudrait le double de cpacité en batterie au plomb : 2,5 à 3 fois plus cher donc.
D'un point de vue strictement financier, si tu remplaces ta batterie plomb acide tous les 5 ans, tu mettras 12 à 15 ans à rentabiliser ton investissement, au-delà tu économises.
Si tu la remplaces tous les 2 ans, tu es gagnant au bout de 5 à 6 ans.
Par contre tu as le risque de perdre des sous si tu les protèges mal ou si tu as beaucoup de malchance avec des défaillances matérielles, ou si tu perds le bateau, si on te les vole..
Tous ces risques peuvent être faibles en fonction de ta situation.
En ce qui me concerne, quand j'y pense, je suis tenté, et c'est surtout une question de priorité d'investissement qui me retient.
Je me demande aussi dans quelle mesure tu peux augmenter la taille de ton parc a posteriori si tu as vu juste : par exemple, je me verrais bien commencer avec un petit parc au lithium pour me convaincre que ça me convient en limitant les frais, et si le test est concluant, augmenter la capacité quand mon budget me le permet.

Je me demande aussi comment on fait un parc en 48V au lithium ? 16 cellules en série, ou on rest sur une batterie 12V 4cellules et on utilise un convertisseur 12-48 de grande puissance ?

31 jan. 2018
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Salut
En fait elle sont neuves juste stockées ,elles valent 500 $ aux us .A mon avis achat d'un stock.

31 jan. 201831 jan. 2018
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endless-sphere.com[...]pic.php
C'est un assemblage série / parallèle de cellules 18650. On comprend vite que si une cellule est défectueuse, il y aura vite souci. Ce n'est pas fait pour l'usage nautique mais pour un usage à fort courant de décharge et recharge rapide.
Mais chacun fait comme bon lui semble.
En plus le vendeur écrit : "La tension de 'floating' du chargeur doit être réglée à 13,8 V" alors qu'il faut éviter le floating sur ces technologies.
P.S: Ce n'est pas la première fois que l'annonce parait, les quelques membres HéO qui ont acheté ce type de batterie ont eu des soucis pour trouver des solutions d'adaptation à leur bord et sont venus sur le forum pour avoir de l'aide.

31 jan. 2018
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Bonjour,

j'ai les mêmes batteries que celles en annonce sur LBC. Les miennes sont vertes, celles de tes sites sont noires et ne leur ressemblent pas, sans doute une ancienne génération (les forums dates de plus de 5 ans) !
J'avoue ne pas avoir envie de démonter les miennes pour voir...
Ça marche terriblement bien depuis bientôt 2 ans (vie à bord), pourvu que ça dure.

31 jan. 2018
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oula oui d'accord... pas équilibrable manuellement..

31 jan. 2018
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c'est pour cela que j'ai préféré des modules séparés !

31 jan. 2018
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En fait, on peut faire une analogie entre les batteries plomb et les batteries LFP (enfin, lithium).
Si les batteries sont faites avec des cellules (éléments) unitaires assemblées pour avoir une "batterie" 12 volts, dans les deux cas il faut équilibrer les cellules au départ et avant assemblage.
On a oublié ce détail de l'équilibrage parce qu'on utilise majoritairement des batteries qui sont un assemblage fait en usine de cellules unitaires dans un même boîtier. On part du principe que toutes les cellules sont identiques MAIS on prône qu'en cas de mise en parallèle de batteries 12v il faut si possible avoir des batteries de même âge, chaîne de fabrication, lot, etc. pour minimiser les déséquilibres.
.
Mais - et en particulier pour les cellules LFP - si elles sont équilibrées avant assemblage, vu la technologie, la possibilité de tirer beaucoup plus d'énergie que sur des "plomb" (résistance interne plus faible et électrolyte semi-solide) et le fait que sur un bateau, contrairement à l'usage auquel on destine les cellules LFP (traction, véhicules électriques, parc statique de secours) on ne tire pas beaucoup d'énergie sur le parc (en moyenne 0.3 à 0.5C pour un parc bien calculé) et que l'on a une amplitude de décharge plus importante, le risque de déséquilibrage à long terme est minime si, et seulement si, les cellules ont été équilibrées correctement au départ.
A la rigueur, et pour garder au parc toute sa capacité d'avoir à minima 2000-3000 cycles, il est conseillé de vérifier l'équilibrage tous les ans, sachant que par expérience pratique ce sera un intervalle plus grand que tous les ans.
Les derniers tests donnent plus de 5000 cycles à condition de ne pas dépasser 0.5C et d'éviter d'aller trop bas en décharge et trop haut en charge, les LFP n'aimant pas (paradoxalement) être constamment chargées à bloc et ne supportant pas la décharge profonde (20% de DOD = mort).

31 jan. 201831 jan. 2018
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100% d'accord ,
c'est pour ça que j'ai opté , pour mon modeste besoin , pour une solution sans BMS
avec une surveillance manuelle des cellules , qui sur une saison ne se sont pas déséquiliblées,
si le probleme survient , je rééquilibrerai et ajouterai un BMS .

sachant qu'un mauvais BMS peut être la source du déséquilibre .
.... Kiss !!!

pour l'instant pas besoin de BMS

31 jan. 2018
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..donc 4 winston 3,2v en serie pour ceux qui veulent passer en LifeYPO4 ?

31 jan. 2018
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:pouce:

31 jan. 2018
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j'ai pourtant lu à plusieurs reprises que des batteries LiFePo supportent bien les décharges à 100% à condition de ne pas dépasser le seuil de tension basse et de les recharger dans la foulée. cf l'article bien connu de Rod Collins par exemple
pour vérifier l'équilibrage de temps à autres en effet ça semble rassurant, mais avec la batterie citée plus haut sur leboncoin, qui est composée de 400 cellules par groupe de 100 en série, ça ne me paraît pas vraiment faisable ?? d'ailleurs je ne pense pas que le BMS le fasse non plus, donc quand certaines cellules font sortir de l'équilibre elles vont mourir et la tension globable va chuter jusqu'à ce que la batterie ne soit plus utilisable ?

@Paddy tu n'as pas de BMS, pourtant c'est une sécurité qui donne l'alerte en cas de tension haute ou basse et qui déconnecte les chargeurs ou les consommateurs en cas de danger : qu'est-ce que tu as comme système de protection automatique pour tes batteries ?

31 jan. 2018
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J'ai un régulateur solaire avec des seuil haut et bas ( coupure des consommateurs )
ces seuil sont programmables , je les ai adaptés pour rester dans la zone centrale de la batterie ,
et j'ai un voltmètre tableau qui affiche constamment la tension batterie .
Quand je suis absent , je débranche la batterie .
C'est parfait pour mon installation peu gourmande .

31 jan. 201816 juin 2020
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@paddy, le BMS ne sert pas à l'équilibrage mais à éviter, en coupant la cellule en cas de surcharge ou décharge profonde via deux seuils à ne PAS dépasser, d'endommager une ou plusieurs cellules. Il les coupe et le système de surveillance qui se trouve en aval, le moniteur de batterie par exemple, dira : "Oups, là, problème, j'alerte le camarade délégué chef pour arrêter de donner de l'énergie".
Si les cellules ne sont pas équilibrées au départ, il n’empêchera pas un déséquilibrage.
Pour illustrer cette notion, il faut se dire que chaque cellule est un réservoir d'eau qui devrait avoir la même contenance plein ou vide et qui ne doit jamais déborder et jamais descendre trop bas car là, on va récupérer les boues et on aura pas de l'eau claire.
Si un réservoir est plein à 70% et les autres à 100%, lors du vidage - qui va être identique en quantité d'énergie si on néglige les petites pertes de raccordement des tuyaux - on voit que celui qui était plein à 70% va donner de la boue alors que les autres donnent encore de l'eau claire.
Pour une "décharge à 100%", effectivement, babouch, il ne faut JAMAIS aller dans les deux coudes haut et bas qui sont interdites, donc quand on dit ou pense "décharge à 100%", il faut intégrer ces deux limites et on se retrouve avec une capacité réelle d'environ 80% de la "batterie", ce qui est tout de même beaucoup plus que les fatidiques 50% d'une batterie plomb car elle aussi, dans ces 50% doit intégrer quelques pourcents de sécurité afin de ne pas arriver en limite basse. Avec l'avantage qu'on peut arriver (sans aucune garantie) à récupérer la quasi totalité de la capacité de la batterie si on recharge à temps, donc en surveillant celle-ci.

Dans le graphe joint, on remarque la zone interdite formée par le coude de décharge. La tension chute très vite, c'est cette zone que le BMS va éviter en coupant la cellule.

31 jan. 2018
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Philippe, tu as des références d'un ensemble de périphériques à monter autour de 4 éléments winston, stp ?
J'avoue être comme une poule avec des bretelles ET un couteau quand je regarde chez evpower...

31 jan. 2018
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j'ai acheté chez EV power ,
c'était parfait et rapide !

31 jan. 2018
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Est ce qu' il y a un risque à utiliser ce type de batterie avec un bateau possédant un ou des winchs électriques ?
Je pense à l'appel de puissance et la chute de tension générée si la batterie est déjà proche de sa limite basse..

31 jan. 201816 juin 2020
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@bmayer, tu connais ma prudence sur ce sujet, mais j'essaie de préparer ça sans trop faire de pub qui de toute façon ne me rapporterait rien. Et tu sais qu'il y a peu d'importateurs pour l'Europe, et d'acheter direct en Chine comporte plusieurs risques soit financiers, soit de défauts ou maquillages. En plus, en les contactant directement, les plus gros fabricants chinois m'ont carrément refusé une livraison en France ou Europe, "allez voir l'importateur !".
@Recif, comme lorsque tu utilises une batterie plomb qui commence à être basse sauf qu'avec une batterie LFP, tu n'auras pas tout le long de son usage de perte de tension significative, d’écroulement de tension comme sur une plomb.
C'est d'ailleurs assez perturbant ce plateau de tension hyper stable pour voir ou en est une batterie. Le seul moyen de savoir ou elle en est est d'avoir un gestionnaire qui, bien initialisé, renseigné sur la capacité de la batterie donnera son état réel en fonction des Coulomb dépensés.
Tiens, regarde les courbes suivantes, comparatif réel de la tension entre deux batteries "12V" de capacité identique à 1C (40Ah), tu observes bien les courbes de tension, tu vois le plateau pour la LFP, la pente pour la Pb.
Mode Humour [ON] :
A la limite, connaissant la capacité de la batterie (ou l'assemblage d'éléments formant une batterie de "x" volts pour le bord) et la consommation totale des appareils multiplié par le temps d'utilisation, tu as à peu de chose près le temps d'utilisation.
Il ne te reste plus qu'à mettre des minuteries sur tes winches et à avoir une calculatrice à bord !
[OFF]

31 jan. 2018
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Merci pour tes explications et ton comparatif assez ...impressionnant !
Possédant 2 batteries pb de 180 ah chacune, je pensais réaliser un pack de 260 ah en LifeYPO4 au lieu des 360 ah existant, mais vu le gain réel de ces batteries, 200 ah serait peut être suffisant...
Qu'en penses tu ?

31 jan. 201816 juin 2020
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Bonjour,
Ci joint les caracteristiques des batteries que j'installe, je pense que cela va intéressé certains


31 jan. 2018
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@ELISA : intéressant, je ne connaissais pas ce fabricant. Leur format m'aurait intéressé quand j'ai acheté mes Winston et m'aurait évité de monter des 90 Ah en //. Elles sont un peu plus légères que les Winston de 200 Ah, bien que ce critère ne soit pas discriminant ;-) Le reste est à peu près semblable.
Tu les as commandées où ? A quel prix ttc livré ?

01 fév. 2018
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je suis en train de lire le doc d'Elisa, merci pour le partage !
@philippeG
ce que je veux dire, c'est que pour une batterie commercialisée comme 200Ah sous 12V (4 cellules de 200Ah en série)
en partant du voltage maxi de charge pour le BMS et en déchargeant jusqu'au voltage de fin de décharge toujours au BMS, on peut obtenir environ 200Ah, soit une décharge de 100% par rapport à la capacité annoncée. En fait on pourrait continuer à tirer un peu dessus, mais la tesnion s'effondrerait rapidement et on endommagerait la batterie.
C'est ce que je j'ai compris de lectures récentes en tout cas, et cela vaut pour un parc en bon état qui n'a pas perdu de capacité suite à son âge ou une utilisation inadaptée.
@paddy : à ta place je flipperais d'abimer des batteries aussi chères avec aussi peu de surveillance automatique : errare humanum est !
un BMS qui ne fait pas l'équilibrage automatique mais seulement la surveillance de chaque cellule avec alarme et coupure haute et basse tension, ça n'existe pas ? à mon avis ça serait pas du luxe, mais bon chacun fait comme y veut ^^

01 fév. 2018
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@babouch : il y a d'autres manières que le BMS de protéger la batterie LFP contre les tensions basses et les tensions hautes. Par exemple dans le cas de mon installation :
- Protection tension haute : Cyrix Li-ct commandé par un contrôleur Victron BMV 602 (et oui mon installation a déjà 2,5 ans, avec un BMV 702 j'aurais pu aussi contrôler un éventuel déséquilibre entre les deux moitiés de la batterie)
- Protection tension basse : un Victron Battery Protect réglé à 12 V.

La différence c'est que je ne contrôle pas les cellules individuelles, mais depuis tout ce temps pas de déséquilibre constaté.

01 fév. 2018
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Certains, comme moi, utilisent un Cyrix Li Ct pour séparer (protéger) une batterie moteur au plomb et la batterie de service au lithium avec, bien sûre, un BMS, chargeur solaire MPPT (également de Victron), régulateur d’alternateur séparé, etc. . . . Je constate cependant qu’avec ces divers composants, le Cyrix Li ct n’est pas idéal à cause de ses différents seuils de tension et leurs temporisateurs que ne permettent pas d’utiliser l’énergie disponible au maximum.

01 fév. 2018
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OK, je comprends ce que tu veux dire mais je préfère dire et écrire que la capacité réelle utilisable d'une LFP - pour des raisons de sécurité (les coudes) et pour éviter que l'utilisateur lambda pense qu'une batterie de 200Ah c'est 200Ah d'utilisable - est de 80%. Ca laisse une marge de sécurité et donne une bien meilleure durée de vie, chose que l'on veut de ce genre de batterie.
Je ne peux pas mettre d'image, dommage.

01 fév. 2018
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bien reçu oui si de fait si les cellules ne se déséquilibrent pas la surveillance est plus facile ;)
pour revenir sur les batteries Valence sur leboncoin il y en a à 650€
on voit qu'une batterie 12V est un gros assemblage de petite cellules rondes
entre temps j'ai vu d'autres batteries comme ça en vente, et si j'ai bien compris, les cellules rondes font 3.2V et quelques Ah, elles sont montées en parallèle à un certain nombre pour donner une cellule sous 3.2V capacité 138Ah dans le cas présent
donc pas d'équilibrage à faire entre les cellules en parallèle
ensuite ces blocs de 3.2V sont montés en série pour donner 12V, on peut en mettr 4 bout à bout pour avoir 48V
ma question : est-ce que ce n'est pas en réalité la structure de toutes les batteries LiFePo, simplement sur beaucoup on ne voit pas les petites cellules rondes mises en parallèle car chaque élément de 3.2V est caréné dans une caisse en plastique qu'on n'est pas censé ouvrir ?
quelqu'un sait ?

01 fév. 201816 juin 2020
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Non ce n'est pas le cas des Winston, Sinopoly etc.
Il y a une seule cellule, pas un assemblage.
Voici à quoi ça ressemble une fois éventré :

01 fév. 201801 fév. 2018
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Il y a 2 modèles de batteries:
- un, généralement en 12V dans un bac avec 2 bornes, constitué d'un assemblage de "petites cellules rondes finement appairées" de type 18650 montées en // pour la capacité puis en série pour la tension sans BMS ni réglage possible;
- un autre cellulaire de 3V (ex Winston) comme celle que montre matelot@19001 sur les quelles on peut monter des BMS et faire tous les réglages nécessaires.
C'est bien expliqué sur le site de nos amis chinois.

01 fév. 201816 juin 2020
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pour avoir une idée voici l'installation en cours de montage

01 fév. 2018
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Merci ELISA
Après nous avoir mis l'eau à la bouche avec cette belle photo, il serait possible d'avoir un schéma de montage et la liste de ces ppetits éléments périphériques, stp ?

01 fév. 2018
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@matelot@19001 j'ai acheté ces batteries chez Green store, tres bon contact avec eux, tres reactifs à la moindre de mes demandes, livraison en 3 semaines, le prix 1470 euros avec le pack prés assemblé de 200 AH, le BMS, les petits modules electroniques pour equilibrer les cellules, le contrôleur avec les fonctions d'alarmes à interfacer sur des relais pour ceux qui le souhaitent.Le prix du transport est compris dans les 1470 euros il est de l'ordre de 350 euros environ par UPS.
A cela il faut ajouter les 2 relais Tyco environ 200 euros plus les bricoles pour tout assembler et le temps passé à essayer de faire pour le mieux pour que cela fonctionne merci d'ailleurs à certains d'entre vous qui contribuent à me venir en aide

01 fév. 201816 juin 2020
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@Récif; Tu as deux batteries de 180Ah chacune, ça fait donc 180A disponible à 50% de DOD pour des AGM.
Si tu choisis des LFP, avec 200Ah, tu auras (200x0.80=160) 160Ah disponibles. Mais avec des cellules de 260Ah, tu auras 260x0.80=208Ah disponibles.
Vu que le prix HT de l'Ah est à peu près de 1€, pour des raisons de sécurité expliquée au dessus (le fameux coude) et le fait que tu soulignes " si la batterie est déjà proche de sa limite basse.. , EVITES absolument de jouer avec le feu avec des LFP et joues la sécurité, tu pourras tirer tranquillement sur tes winches et recharger les batteries en arrivant à quai...
En plus la différence en poids ne sera que de 3,2 kilos... Les BMS sont les mêmes, les sectionneurs et ce qui va derrière idem.
.
Une autre solution à ton souci, mais d'une installation plus simple, est d'utiliser soit un (mais limite car il n'y a que 200Ah, il faut voir ta consommation), soit deux en parallèle et là tu as 400Ah, mais le prix est un peu plus que 1€/Ah HT, par contre tu as tout les accessoires, 4 BMS, connecteurs, capteurs, etc. voir ici :
www.ev-power.eu[...]ng.html
.
Pour moi, c'est LA solution, plus chère mais tranquille, pas la peine de chercher partout ce qu'l faut acheter, poser, calculer. C'est ultra simple, il reste à mettre les sectionneurs et être sûr que tous les systèmes de charge (alternateur, panneau solaire, régulateur, chargeur de quai...) ne dépassera JAMAIS 3.65 volts x 4 soit 14.6 volts.
.
Il faut bien se mettre en tête que les LFP ne supportent pas la décharge profonde, et ce n'est pas parce qu'on lit partout qu'elles acceptent 80% de DOD qu'il faut aller systématiquement dans cette limite, là, on joue avec le feu, plutôt le porte-monnaie.
C'est pareil que pour un parc plomb (même de marque réputée) qui va vite lâcher si on tire dessus comme un malade.
@babouch, comme le montre matelot 19001, les cellules LFP de marque Winston, CALB et Sinopoly sont des mille-feuilles qui forment UNE cellule à la différence des autres marques. Ces "sacs" sont ensuite mis dans un container plastique supportant les bornes de connexion et une soupape.

05 fév. 2018
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J'ai lu les 397 pages, 5963 posts du fil
www.cruisersforum.com[...]98.html
Il y a bien sûr des avis contradictoires mais ma conclusion est, quand je ferai mon installation, de NE PAS mettre de BMS (le risque de dysfonctionnement de ce dernier étant significatif en environnement marin) et de me limiter a un système de monitoring (voltmètre sur chaque cellule) commandant au moins une alarme, éventuellement une deconnection automatique).
Un point important est la disponibilité de systèmes de régulation adaptes pour alternateurs, panneaux solaires et autres, car la plupart des régulateurs est prévue pour batteries plomb, l' "adaptation" se limite a ajuster les voltages alors qu'il faudrait changer la logique (arrêt de la charge et non pas "floating")

05 fév. 2018
0

6000 interventions sur le sujet
:Lavache:
Héo battu à plates coutures !
Merci pour le lien

01 fév. 2018
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Bonsoir,
PhilippeG, quand vous notez que les LFP valent 1 € HT l' AH, ce n' est pas en 12 mais en 3,2v... C'est bien ça ?
Parce que moi j' ai acheté dernièrement une batterie 12.8v 60Ah à 290 € et je ne crois pas m' être fait avoir !
Merci de me corriger si nécessaire.

01 fév. 2018
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oki merci pour les précisions ! je suppose que pour la durabilité le millefeuille dans sa boite en plastique type winston est préférable à la pièce montée de petites cellules rondes (retsons dans la pâtisserie :mdr:)
de même dans le lien de philippeg 1000€ pour 200Ah sous 12V avec la connectique et le BMS bluetooth ça me paraît pas excessivement cher
mais j'ai peut-être pas les bons prix en tête est-ce qu'on trouve bcp moins cher que ça ? pour des cellules nues de 3V à assembler et équiper soi-même par exemple ?

01 fév. 2018
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Tu as raison, le millefeuille c'est mieux que les nems.
Attention les prix de ev-power.eu sont hors TVA (21%).
J'aime bien ev-power et je leur fais confiance, j'avais regardé leur pack mentionné par PhilippeG, mais ces circuits nus à poser sur les bornes des cellules me paraissent inadaptés à un usage marin. L'installation d'Elisa me semble plus robuste, à en juger par la photo.

02 fév. 2018
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Bien d'accord avec toi PhilippeG, ne jouons pas avec le feu et gardons de la marge ;-)

12 août 201816 juin 2020
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Salut à tous,

Je souhaite installer 2 batteries Relion de 100ah en parallèle relié à un BMS 12/200 Victron. L'alternateur sera relié à la borne AB du BMS Victron et à la borne LB sera relié le MPPT solaire, le chargeur de quai, le DC/AC, et toute l'eletricité du bord. La batterie plomb de démarrage sera quand à elle brancher également à l'alternateur ainsi qu'à la borne AB.

Que pensez de la compatibilité entre les batterie Relion Lifepo4 100ah et le BMS Victron 12/200 ?

Cf donnée technique

Merci


12 août 201816 juin 2020
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Pour ma part, j'ai acheté il y a deux ans un pack 240 Ah (4X60 Ah) prêt à monter chez le revendeur Allemand de "Elite Power Solution" et jusque là j'en suis très satisfait. Les photos jointes m'ont été envoyées par ce revendeur AVANT expédition. Elles concernent le test qu'ils ont effectué après montage dans la configuration que j'ai ensuite installée sur le bateau. On notera que le BMS (de fabrication américaine, comme tous les composants électroniques) est interfacé sur un petit écran très lisible qui donne toutes les informations essentielles. Un bouton permet de switcher sur d'autres écrans donnant les infos (température et voltage instantané) cellule par cellule.

25 août 2018
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@tchaofab, apparemment, le BMS Victron est compatible en tension de coupure basse (protection en sous-tension) sur les batteries Relion.
Mais reste à voir le prix de ces dernières par rapport à des cellules 100 ou 200Ah à assembler soi-même en DIY.

26 sept. 201816 juin 2020
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Bonjour,

Je suis entrain d'étudier la mise en place du système Victron
basé sur une seule batterie 12,8V/100AH avec la batterie moteur comme batterie tampon avec pour chargeurs uniquement un alternateur et un chargeur de quai; j'ai bien compris grâce a vos différentes interventions le schéma global et les différents niveau de sécurité concernant les charges et décharges mais je bute sur :

1 - quelle est la différence entre le BMS 12/200 et le VE bus BMS : est ce que le BMS 12/200 vient remplacer l'ensemble Ve bus BMS + cyrix Li-CT +Cyrix Li Load ou pour ce dernier un battery protect comme le BP220


28 sept. 2018
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Oui le 12-200 remplace le pack Ve bus BMS.

Cependant attention, il travail sur le négatif et nécessite donc un convertisseur cc-cc isolé galvaniquement si les masses des consommateurs sont relié au même point. En fait, la borne AB et LB du 12-200 doivent utiliser une masse différente, d’où l’intérêt de cette isolation galvanique si tu utilise la même masse pour les 2 bornes. Dans le cas contraire tu auras des boucles de masses.

Par contre si ton tableau électrique est bipolaire ( fortement conseillé sur les coques acier ou alu) alors tu n'es peut être pas obligé d'utiliser ce type de convertisseur ( mon cas).

Le 12-200 protège aussi ton alternateur par un fusible sur la borne AB en limitant le courant.

En complément, l'afficheur Victron BMV-702 est je trouve vraiment intéressant. En plus de connaitre précisément l’état de ta batterie il dispose d'un relais qui une fois paramétré ( possible par Bluetooth) coupe la charge ou la décharge pour une tension donné. En gros, c'est une double sécurité en plus de ton BMS. D'autant plus que le BMV 702 dispose également d'alarme sonore.

@+

13 jan. 2019
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Salut tous,

J'ai trouvé et provoqué sur des cellules de petite capacité (travailler à échelle réduite permet d'aller plus vite dans la compréhension du problème) un "petit souci" lors de l'utilisation en milieu nautique avec des cellules LiFePO4.
Que ce soit un parc de petite capacité (100-200Ah) ou un parc supérieur à 500Ah, la charge des cellules est globalement lente, c'est à dire qu'elle est rarement effectuée à C/2, C/3 comme préconisé dans les documentations constructeurs. La cause provient essentiellement du nombre de panneaux solaires ou éolienne, voire de l'alternateur qui sont incapables de fournir l'intensité pouvant charger à ce régime.
Les cellules LifePO4 sont clairement définies pour fonctionner sur des installation demandant de forts courants de décharge et rechargées rapidement, donc sur des installation terrestres pouvant débiter à C/2 ou plus.

Ça implique que le coude de charge - qui est LA zone critique de la cellule ou batterie - est atteint très lentement. Hors c'est souvent ce coude de charge ou la tension augmente subitement (on parle de dixième de volts, pas de volts) qui est utilisé pour détecter la coupure de charge. Le fait que la tension ne change pas franchement, que les cellules LiFePO4 ne supportent pas le floating et que l'on ait du matériel utilisé pour couper la charge souvent imprécis entraîne un état prolongé dans la zone de charge haute d'une cellule lithium et celle-ci n'apprécie vraiment pas du tout.

Pour nos usages nautiques, donc à charge faible (par rapport à la capacité du parc) et à décharge faible par rapport à l'utilisation courante de ce genre de batterie, il vaut mieux régler la tension de "cut off" ou coupure de charge plus bas que ce que prévoit le constructeur.
C'est souvent mentionné par les utilisateurs de batteries LFP ici, mais j'ai préféré en être totalement sûr .
Une cellule LFP n'a pas besoin d'être rechargée à bloc avant utilisation, et lors d'un hivernage, ne dois JAMAIS rester chargée à bloc mais laissée entre 40 et 50% de SoC.

L'autre "petit" point de discussion est le BMS. BMS or not ?
Certains n'en ont pas et jurent qu'il n'en faut pas (principe KISS). D'autres disent qu'il faut ceinture et bretelles.
Ils ont raison tous les deux. Sans BMS, l'utilisateur sait ce qu'il fait et vérifie régulièrement l'état des cellules unitairement.
Il faut aussi avoir une installation pouvant entraîner un déséquilibre des cellules comme une forte utilisation à courant élevé. Ça peut provoquer un déséquilibre uniquement à cause d'un déséquilibre des résistances ohmiques des câbles de liaison ou de liaisons entre cellules imparfaites, entre autre cause.
En général, si on ne maîtrise pas la technologie LFP > BMS, si on la maîtrise, un bon contrôleur de charge est suffisant.

09 mars 201909 mars 2019
0

On est d'accord que rester dans le "coude" revient à faire du floating !
merci de l'avoir si bien expliqué :pouce:
et je pense que avec un BMS avec des seuils standards , et une charge lente c'est ce que l'on doit avoir .
d'ou la bonne idée de prendre des seuils plus bas , ce qui pénalise très peu la capacité ,car le coude est raide

15 jan. 2019
1

Bonjour,
En réponse a la notification de message reçu de bzh74: "Dans ta doc, tu dis etre à la recherche d'un nouveau BMS. As tu avançé sur le sujet ?
Merci Xavier"...
Eh bien, non je n'ai rien trouvé et j'en ai fabriqué un avec cartes Arduino et communication en WiFi. Si intéressé je posterais une doc lorsque je l'aurais écrite...

Pour faire court:
mon BMS mesure tension et température de chaque cellule.
l'utilisateur peut définir deux niveaux hauts et deux niveaux bas pour déclencher des actions (alarme sonore, relais...) - un niveau est pour avertir d'une dérive et permettre une correction manuelle, l'autre déclenche les relais pour isoler soit les chargeurs, les consommateurs, ou la batterie.
Lorsqu'une situation est hors norme, un message est enregistré sur carte SD avec time stamp
Le BMS a une interface web pour voir le status des cellules, configurer et ajuster les différents paramètres et voir les messages d'anomalies / erreurs qui sont stockés sur la carte SD
Il y a aussi un mode "simulation" afin de pouvoir valider que les différentes alarmes fonctionnent

Il y a aussi un module LCD ( 2 x 16 caractères) à la table à cartes et relié au BMS par WiFi. Toutes les informations utiles y sont affichées, y compris les 10 derniers messages d'erreur.

Le nouveau BMS est en parallèle de mon BMS actuel.. Je vais débrancher l'ancien BMS dans quelques semaines... et commencer à documenter.
Philippe J

15 jan. 2019
1

Bonjour
Le détail de ta réalisation intéressera les bidouilleurs du forum.

09 mars 2019
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Où en est le projet? Je suis intéressé et . . . impatient ;-)

09 mars 2019
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Je découvre ce fil, super intéressant !
Et on apprend plein de choses sur les batteries LiFePO4.
Merci PhilippeG de l'avoir initié.

14 avr. 2019
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Le BMS contrôle la charge/ décharge mais doit aussi piloter les disjoncteurs robotisés ( In et Out ) de d isolation de la batterie

Et là il y a souvent un gros lézard . En effet une bonne batterie LifePO4 doit être capable d assurer en continu une décharge de 2C , et de 4C en pic

Donc une 100AH doit pouvoir accepter 400A en pic de décharge . Donc il faut que le disjoncteur ait un pouvoir de coupure d au moins 400A

Si l'on groupe des batteries, pour augmenter leur capacité a alimenter un gros consommateur de plusieurs centaines d amperes, il faut alors que la capacité intrinsèque de coupure augmente en conséquence

Et c'est la que le bât blesse. C 'est en général dans les dernieres pages de la doc

Dans les batteries LiFePo4 il va y avoir de sacrées surprises

14 avr. 2019
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Oui, les kilo d'ampères sont parfois difficile à gérer...
Mettre des interrupteurs ou disjoncteurs statiques?? J'en ai utilisé dans une autre vie qui coupaient 600A/4kA en 24 ou 48V.
Pas donné non plus...
Il faut s'inspirer des montages réalisés dans les "off grid".

14 avr. 2019
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Les disjoncteurs Carling série C qui sont sur les entrées et sorties de mes batteries LFP ont un pouvoir de coupure de 5000 A en 32VDC, je viens de vérifier.
Donc pas de problème avec ça ...

14 avr. 2019
0

Pour faire des décharges ou pic de décharge de 400A, faut vraiment un gros consommateur... Dans nos voiliers, qu'est ce aui peut générer un tel appel de courant ?

15 avr. 2019
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+1*, bzh74. Seul un moteur ou un pod pourrait faire ça sur un voilier, ou une climatisation, je parle en régime décharge.
Par contre, si on a quelques kW de panneaux solaires et un parc conséquent, dans certains cas d'ensoleillement important, gérer la coupure de charge peut causer quelques soucis. Mais ça se gère pas trop mal.

15 avr. 2019
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Il y aussi un court circuit quelque part , se rajoutant a d autres consommateurs qui peut générer ces forts courants

Mais déjà avec une clim , le guideau et le propulseur lors de manoeuvre en se mettant a quai on y arrive

15 avr. 2019
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Un ami capitaine d industrie (qui utilise de tres grosse quantité de batterie pour sa production) m a de nouveau répeté ce WE que les batteries lithium sont technologiquement géniales mais qu elles ont 3 gros problemes :
- le lithium est cher a extraire et a transformer
- la technologie lithium n est pas recyclable, et a donc un bilan carbone extremement lourd et défavorable.
- mais surtout, les chaines d approvisionnement du Cobalt et du Lithium sont particulièrement obscures, avec notamment beaucoup de travail d enfant

Du coup, plusieurs gros clients de mon ami commencent a vouloir boycoter le Lithium et revenir au plomb.
Ca vaut ce que ca vaut...

15 avr. 201915 avr. 2019
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Il a partiellement raison, hélas, ton ami.
Le lithium est cher à extraire et à transformer.
La technologie lithium est recyclable mais coûte cher, donc n'est pas actuellement rentable, donc on ne recycle pas, on stocke...
Ne parlons pas des chaînes d'appro, ça doit être vrai aussi.
Mais il vaudrait mieux ouvrir un autre fil dédié à ces problèmes. Le gros problème semblerait venir et des consommateurs et des industriels.
Les uns ne reviendraient pas en arrière avec des téléphones ou ordinateurs à vendre avec une brouette, et les autres sont là pour faire du fric et écouter la demande du consommateur, demande qu'on lui aura suggéré à l'insu de son plein gré.
Mais les batteries plomb qui sont recyclables ont d'autres effets pernicieux, alors, revenir au tam-tam et à la génératrice à pédale, la bonne vieille dynamo et la grand mère dans la cave qui pédale pendant qu'on surfe sur le Net??

Pour terminer avec ce HS, deux liens :
energieetenvironnement.com[...]ithium/
www.impasse-electrique.fr[...]mental/

Peut-être une solution en provenance des USA ?
Si le prix de recyclage baisse, ça deviendra intéressant car extraire le lithium est très cher, comme le cobalt, mais le cobalt est relativement aisé à récupérer.
spectrum.ieee.org[...]athodes

25 juil. 202125 juil. 2021
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Une autre façon de comprendre comment un BMS (SBM en anglais) fonctionne.

Non, BMS c'est déjà de l'anglais, SBM ça n'existe pas ;)

Le BMS protège de la même façon chaque cellule d'une batterie LFP.

Non, le BMS protège l'ensemble du pack cellules, les cellules ne peuvent être protégées individuellement, étant montées le plus souvent en parallèle et dans un assemblage sériel.
C'est la protection thermique qui sera l'élément de détection d'une anomalie de fonctionnement.
Si une seule cellule s'emballe et prend feu, c'est l'agencement du pack qui doit prévoir la non propagation de la flamme au reste du pack, avec un espacement minimum de 2mm entre cellules et des matériaux résistants aux flammes (ce sont les conditions des certifications du domaine).

Chaque parc doit être protégé par un fusible courant continu prévu pour l'installation qui déconnectera la batterie en cas de court-circuit ou surconsommation d'un ou des consommateurs.

Non! chaque batterie contient son propre fusible, c'est une obligation de sécurité, il doit y avoir un isolement galvanique qui sépare physiquement les cellules du reste du monde...

Le BMS est un système de surveillance de bas niveau qui surveille l'état de chaque cellule. Il ne doit être utilisé que comme une mesure de protection de dernier recours, en particulier dans le cas où il y a un fonctionnement irrégulier (par exemple déséquilibrage d'une cellule) au niveau le plus bas. Il agit au niveau individuel sur chaque cellule en mode tension.

Non et encore non! L'équilibrage n'est justement pas un élément de sécurité, c'est souhaitable pour la durée de vie mais pas obligatoire, vous mélangez tout c'est consternant!
Le BMS n'est pas de "dernier recours" comme vous le dites, c'est la protection intime du pack, donc de 1er recours au contraire.
Le but d'un BMS est que justement il ne doit pas y avoir une autre sécurité externe qui surveille le pack.
Pour une raison très simple, les MOS de commutation charge/décharge empêche de savoir ce qu'il se passe coté cellules lorsque ceux-ci sont ouverts, donc seul le BMS sait avec précision l'état réel des cellules, c'est lui le chef d'orchestre et lui seul.

On peut très bien ne pas avoir de BMS installé sur la batterie si on respecte tous les paramètres donnés par le constructeur pour la charge et décharge (tension haute, basse, température et intensité). C'est une sécurité supplémentaire qui ne coûte pas cher et – en cas d'utilisation de cellules de forte capacité – peut éviter une destruction de cellule.

Et là on touche le fond du conseil gravissime, je suis sur le cul.
Vous devriez avoir honte! Vous vous rendez compte au moins de ce "conseil"? Si un jour un accident grave arrive et que le pauvre malheureux dit qu'il l'a lu ici, croyez moi ou non, vous allez avoir (vous et ce forum) de gros soucis avec la justice.
Suivez une formation vous en avez grand besoin à diffuser autant d'inepties!

Pour ceux qui veulent avoir de vrais éléments technique sur le sujet des BMS/PCM allez lire ceci avant et vous vous sauverez la vie, à vous, à vos amis et proches:
forums.futura-sciences.com[...]te.html

25 juil. 2021
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Je lis dans la doc de Taocata (qui a au moins le mérite de dire qu'il n'est pas spécialiste de la question) quelques points à corriger:

Toute batterie est potentiellement dangereuse ! Même si les batteries au lithium (LiFePo4) sont les
plus sûres des batteries au lithium

Oui les plus sûres mais vous avez eu raison de bien préciser avant: toute batterie est potentiellement dangereuse
Plus sures ne doit pas masquer un point qui les mettent quasiment au même niveau que leurs cousines NMC par un emploi beaucoup plus intensif, souvent trop intensif, la marge de sécurité diminue d'autant. Quand je vois des recharges en 1/2 heure avec des courants de 3C ou plus, le simple fait qu'elles soient naturellement endothermes les rendent rapidement exothermes et pour conserver une réelle sécurité il faut un chargeur communiquant avec le BMS sans quoi le risque est réel d'emballement en cas de défaillance d'une des cellules.
Il faut savoir qu'une cellule NMC qui s'emballe "averti" avant de s'emballer avec un gros dégagement de fumée par les évents, quelques secondes précieuses qui vous permettent d'éjecter la batterie au loin, le LFP lui prévient très peu, 2s au mieux avant d'éjecter des matières en fusion pouvant atteindre les 600°C, pour 350°C en moyenne avec le NMC.
Ok ça brûle quand même mais pas tout à fait avec les mêmes effets et dégâts.

pourraient même présenter moins de risques que les
batteries au Plomb

Vous avez une source sur cette affirmation?
La techno la plus sure à ce jour est (de très loin) la batterie au plomb, en prenant le nombre de batterie produite par le nombre d'accident. La batterie au plomb existe depuis 1859 (Gaston Planté), et était il y a encore peu la batterie la plus produite par an, toutes technologies confondues.
Je rechercherais des éléments de comparaison sur ce point que je vous communiquerai.
Une batterie au plomb n'atteint de toute façon pas la même température critique que celles au lithium, le danger est moindre.
Si toutefois il ne s'agit pas d'un usage inapproprié...

Si une cellule LiFePo4 est déchargée en dessous de 2,0 volts la polarité va soudainement
s'inverser

Non, et encore heureux.
L'inversion de polarité est un phénomène rare de dégradation extrême de l'élément qui reflète le plus souvent une rupture de l'isolant par une dendrite, qui survient dans des cas bien connus aujourd'hui.
N'allez pas croire qu'en dessous de 2V vous allez inverser la polarité systématiquement!

Une tension de 13,6 volts (3,4 volts par cellule) est suffisante pour charger la batterie à
proche de 100% SOC – la phase d'absorption est juste un peu longue. Une tension au dessus
de 13,6 volts appliquée sur une batterie déjà chargée va surcharger la batterie et
l'endommager même si le courant de charge est quasi-nul. Plus la tension est élevée, plus
ce phénomène est rapide.

Pour du LFP la tension maximale pour rester en sécurité est 3.6V, 3.65V est une limite à ne pas dépasser.
Dans tous les cas il faut superviser le gradient thermique (c'est valable pour tous les lithium) et consulter la doc du fabricant qui doit rester la bible technique de votre élément rechargeable.
Pour prolonger la durée de vie il y a plusieurs possibilités:
1/ rester à -100mV du max constructeur, souvent Vmax=3.65V => prendre 3.55V
2/ utiliser un chargeur intelligent qui communique avec l'accu afin que la charge soit toujours adaptée au besoin ou état de l'accu et que la température soit limitée.
3/ utiliser un BMS paramétré pour optimiser et équilibrer les charges selon la température ambiante, afin de maîtriser le courant final de charge lors du passage en mode CV (Constant voltage -> tension constante avec l'accu finit proprement sa charge).
Les circuits de chez Texas font cela parfaitement pour des batteries 4SxP

Pour résumer, une batterie LFP c'est 3.64=14.4V max (sans aucun danger) et pour augmenter la durée de vie: 3.554=14.2V
descendre plus bas va altérer de 10% environ la capacité du pack à chaque 50mV de moins par cellule.
Donc pour 3.55V/cell => 14.2V vous aurez pour 10Ah par exemple au mieux 8Ah (3.65-3.55=100mV soit 20%), pour 3.5V/cell => 14V vous aurez donc 7Ah (30% de moins), etc. Le nombre de cycle augmente naturellement puisque votre cadre est aussi plus réduit.

En pratique une tension de charge de 13,8 volts (3,45 volts par cellule) permet de charger
rapidement à près de 100% SOC.

Attention SOC relatif! car à 3.45V/cellule vous n'avez plus 100% du SOC nominal mais 40% de moins... soit pour une batterie de 10Ah -> 6Ah. Ca change tout dans l'interprétation ;)

Toute tension au dessus de ces niveaux va endommager la batterie et au dessus de 17,2 volts
(4,3 volts par cellule) l'électrolyte se décomposera en gaz qui fera augmenter la pression
dans la batterie jusqu'à ce qu'elle se déforme et éventuellement prenne feu.

4.3V/cellule ne peut pas arriver avec un BMS (ou un simple PCM) pour LFP, si tel est le cas alors votre batterie prendra feu au mieux, et vous exploseras à la figure au pire. Ne permettez JAMAIS ça.
Quand ce type d'accu devient instable électro-chimiquement avec un outrage de charge, le risque majeur est l'incendie avec projection de matières en fusion. Je ne vous fait pas un dessin sur les conséquences.
J'ai eu à traiter des expertises où des enfants étaient en causes et si vous les aviez vus vous comprendriez mieux pourquoi je suis aussi intraitable sur les aspects de sécurité et autres bricoleurs du dimanche..

Si une cellule LiFePo4 est déchargée en dessous de 2,0 volts la polarité va soudainement
s'inverser et l'anode en cuivre va se dissoudre dans l'électrolyte. Lors de la recharge le
cuivre dissout dans l'électrolyte se précipite et se dépose à la surface de la cathode sous
forme de cristaux pointus. Ce qui risque de percer le fin séparateur entre les électrodes et
créer un court circuit.

J'ai déjà répondu sur ce point de l'inversion, qui ne situe pas en dessous de 2V mais par définition en dessous de 0V ;)
En réalité dès que la cellule n'est plus intègre, donc quand le séparateur est percé par une dendrite, les éléments de l'accu n'étant plus intègre l'échange électro-chimique se dépolarise et une tension négative peut apparaitre mais pas systématiquement, tout dépend à quel endroit et le nombre de dendrites (les fameux cristaux qui poussent dans la réaction).

Il est donc impératif de mesurer les tensions au niveau de chaque cellule. Une mesure de la
tension du parc de batteries n'est pas suffisante !

Il est surtout impératif de mettre un BMS... il fera cela très bien tout seul et en toute sécurité.

Les batteries au lithium sont très résistantes et présentent peu de risques. Même si on
perce une cellule en enfonçant un clou perpendiculairement aux plaques, cela va créer un
court-circuit ponctuel, dégager de la chaleur et beaucoup de gaz, mais ne sera pas suffisant
pour qu'elle prenne feu.

Ca c'est quand le "test clou" a été réalisé par le fabriquant, ce qui implique que la cellule est certifiée.
Donc ne faites pas confiance aveuglément à votre fournisseur et demander systématiquement le document de certification de la cellule, c'est un droit et tout importateur Européen à l'obligation de le fournir.

Le courant de court-circuit d'une batterie au lithium peut facilement dépasser 20 à 30C (soit
8 000 à 12 000 Ampères pour un parc de 400Ah). Bien que les tests constructeurs montrent
que cela n'est pas suffisant pour faire exploser ou prendre feu une batterie en bon état, je
vous laisse imaginer ce que cela fera à la clé plate tombée sur les cosses !

Bien plus en théorie que 30C, mais heureusement les éléments extérieurs limiteront aux valeurs que tu indiques, notamment la section des câbles et la valeur réelle du court-circuit coupable.
Il faut savoir que normalement pour intervenir sur de tels packs il faut une habilitation électrique batterie, tout professionnel qui met les mains dedans doit en avoir une.
Alors quand je lis tout ça je suis un peu inquiet. Une clé fusionne instantanément comme un fusible, sauf que tout vole autour de toi à une température énorme. Sans parler que tu resteras aveugle jusqu'à la fin de tes jours, car si tu a pu éviter de te faire brûler au dernier degré, le flash de la fusion t'aura cramer les yeux... Tout ça pour éviter de mettre un BMS, idée que certains inconscients défendent encore!

Bon ce sera tout pour moi ce soir, j'y ai passé beaucoup de temps mais ça méritait l'effort, trop d'accidents surviennent depuis que le lithium se répand dans tous les domaines et j'en ai marre de voir qu'à chaque fois il y a à l'origine des forums ou des apprentis sorciers qui diffusent sans vérifier ce qu'ils prétendent.
N'oubliez jamais que des enfants mineurs peuvent vous lire et "s'amuser" juste pour voir.
Trop de forums répandent des informations sans le moindre fondement ou juste en ayant mal compris telle ou telle chose, il faut arrêter de piocher à droite et à gauche des informations plus dangereuses les unes que les autres.
C'est grave et vous ne semblez pas le comprendre.
Vous voulez faire bien j'imagine et c'est louable, mais là c'est comparable à quelqu'un qui donnerait des conseils médicaux sans avoir jamais étudié la médecine.... Ca ne s'improvise pas, c'est un vrai métier.
Bonne soirée.

25 juil. 202125 juil. 2021
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Bonjour Bitrode/Hulk et merci pour vos interventions ici ainsi que sur futura-science.
Je me démasque de suite : j'ai installé sur mon bateau 400 Ah de cellules LFP de marque CALB sans BMS, avec simplement un battery protect Victron (relais statique qui s'ouvre quand la tension du pack descend sous un certain seuil).
J'ai fait le choix de ne pas mettre de BMS car les seuls que j'ai pu trouver dans le commerce sont des BMS chinois que l'on trouve sur Amazon/Aliexpress/... ou le 123 BMS de GWL pour lequel j'ai déjà également lu des retours très négatifs.
Les risque liés à un défaut d'un de ces BMS sur un bateau m'ont paru plus importants que les risques liés à l’absence de BMS. Perdre toute l'alimentation du bord peut poser de sérieux problèmes dans certaines situations de navigation par exemple. Aussi, avec une conso en continu de moins de 10A et maxi de 60A avec le grille pain sur un parc de 400Ah, je pense rester assez éloigné des problèmes d’emballement thermique.

Sur Futura-science, vous indiquez :

La principale source d'accident est l'emballement thermique.
Celui-ci peut se produire dans les cas principaux suivants:

-> surcharge par dépassement de la tension maximale de charge admissible (Over Voltage in Charge)
-> courant excessif en charge (ou décharge)
-> température externe excessive (exposition au soleil par exemple)
-> court-circuit

  • Dans la plupart des montages décrits sur ce forum, la charge est contrôlée par un régulateur d'alternateur adapté et/ou des régulateurs solaires MPPT entièrement paramétrables.
  • La charge est limitée par l'alternateur qui est souvent le plus gros producteur du bord et la décharge maximale est donnée par le plus gros consommateur du bord, généralement un convertisseur 12/220V (et limitée par le fusible qui protège la batterie)
  • Je n'ai encore jamais vu de parc lithium installé dans le compartiment moteur, souvent elles sont installées dans les fonds qui restent à une température relativement basse.
  • Un fusible devrait je crois être suffisant pour protéger la batterie d'un court-circuit ? En cas de court-circuit interne d'un élément, le BMS ne me semble pas pouvoir faire grand chose non plus.

Je ne demande qu'à être convaincu de la nécessité d'installer un BMS mais ceux auxquels j'ai accès dans le commerce me semblent présenter plus de risques qu'ils ne permettent d'en éviter par rapport à mon installation actuelle.
Pour ceux comme moi qui font ou ont fait une installation à faible coût (pour ma part, pas question de remplacer les batteries par des modèles avec BMS intégré), avez-vous des BMS fiables trouvables dans le commerce à conseiller ? (dans mon compartiment batterie je n'ai aucune électronique, si j'y mets un BMS je veux avoir l'esprit tranquille et ne pas m'inquiéter du fait qu'il risque de cramer ...)

26 juil. 202126 juil. 2021
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Bonsoir,
il y a plusieurs parties dans votre message, je vais essayez de les distinguer dans mes réponses.
Ce qu'il faut bien distinguer avec une cellule lithium c'est l'énergie qu'elle contient et la puissance qu'elle peut délivrer.
Souvent il y a confusion dans ces 2 notions.
Pour donner un exemple simple que je donne dans mes formations, c'est la même différence entre 1l d'essence et 1kg de TNT.
L'énergie d'1l d'essence contient plus d'énergie que 1kg de TNT, le kg de TNT est en revanche plus puissant puisqu'il libère toute son énergie quasi instantanément.
Dans le lithium il y a l'équivalent, le LFP est bien plus puissant que le NMC par exemple, simplement parce que sa résistance dynamique est beaucoup plus faible, d'un rapport 5~10 selon les modèles.
Mettre un fusible n'est pas suffisant, sinon vous pensez bien qu'on ne s'ennuierai pas à développer des BMS ultra réactifs au courant de court-circuit.
Le problème vient du temps de réaction d'un fusible, environ 1000x plus lent (pour les meilleurs) qu'une sécurité électronique qui peut réagir en 100µS.
En fait il faut les 2 pour être conforme aux attendus de certification, le fusible est le dernier recours en cas de défaillance grave.
Ce fusible n'est pas un fusible quelconque, il a un dimensionnement bien précis pour ne pas littéralement exploser sous un court-circuit avec batterie LFP.
La protection électronique, par son action quasi instantanée, va protéger les cellules mais aussi le faisceau électrique, les contacteurs si il y en a, et l'intégrité du système général, le courant de CC sera limité à une valeur raisonnable sans provoquer d'échauffement anormal. Ca c'est un point crucial dans un tel dispositif.
Lorsqu'un CC se produit les cellules "voient" circuler un très bref instant cet extra courant, si ce courant dépasse les caractéristiques garanties par le fabriquant, alors tout peut arriver, y compris le pire, car l'électro-chimie n'est pas dimensionnée pour supporter des courants pouvant provoquer des échauffements locaux très importants, si la structure s'effondre c'est tout l'édifice qui peut s'emballer irréversiblement.
Si c'est un élément qui s'emballe alors partager pour mieux régner prend toute sa valeur, c'est une des raisons pour laquelle l'énergie globale est subdivisée en multi-cellules et ces cellules sont séparées par une lame d'air pour limiter la contamination thermique qui serait alors catastrophique selon la taille du pack.

La nécessité d'un BMS n'est plus à démontrer, depuis 15 ans que j'en fait pour tout types d'engins, je puis vous assurer que ne pas en mettre n'est pas qu'une simple erreur mais ça revient à ne pas équiper une voiture de freins. Le feriez-vous?

L'autre point que vous soulevez est la qualité ou le fait de ne pas pouvoir paramétrer correctement les sécurités.
Dans un vrai BMS ces sécurités sont toujours paramétrables, simplement parce vous confondez BMS et PCM.
Ce dernier n'est pas paramétrable du tout, il est "stand-alone", donc autonome car construit pour des paramétrages non modifiables, pour des raisons de coût mais aussi pour des raisons de sécurités, pour éviter les bricolages sauvages.
Les jouets d'enfants, les outils portatifs, les équipements grands publics sont souvent équipés de tels PCM.
Le BMS lui est paramétrable car il embarque un microcontrôleur hôte qui cadre ces sécurités et de plus il est communiquant avec le monde extérieur (chargeur, afficheur, etc), il est greffé au système électrique général pour éventuellement dépendre d'un système supérieur, par exemple un ordinateur de bord de véhicule.
Ces BMS disposent tous d'un interface (CAN, SMBus, RS485, ou autres) qui permet de reparamétrer les consignes de sécurité.
Le BMS permet en plus d'historiser, de surveiller et de diagnostiquer d'éventuelles problèmes, les fabricants de vélo électriques, de trottinettes, de voitures, savent l'intérêt que cela apporte sur le plan du service après vente mais aussi pour que vous, le client, soyez en mesure de prouver votre bonne foi, et accessoirement les assurances quand il y a un incendie ou des victimes à déplorer. Dans ces cas là il faut avoir de la traçabilité.
Il y a en France bon nombre de sociétés qui conçoivent et fabriquent des BMS de très bonne qualité, homologués et testés individuellement.
Je ne veux faire aucune pub, je vous donnerai cependant quelques noms qui doivent pouvoir vendre à des particuliers, soit en direct soit par des revendeurs:
TYVA, TECSUP, VENTEC, WILLIAMSON, etc
Ces sociétés conçoivent et fabriquent ici mais pas au prix chinois puisqu'elles payent les certifications et homologations, là est toute la différence.

Il faut bien comprendre que toute chose à un juste prix, acheter un PCM sur aliexpress ou amazon c'est ne pas comprendre le vrai prix des choses en terme de sécurité.
Mon point de vue est le suivant:
-> soit vous êtes suffisamment connaisseur, je connais de bons amateurs capables de réaliser leur propre batterie de manière quasi pro, en tout cas en respectant les règles de l'art et dans ce cas ouvrez un topic et je vous aiderai pour réaliser vos propres batteries.
-> soit vous ne voulez pas vous lancez dans ce type d'aventure et dans ce cas achetez les bons matériels chez des gens qui savent vraiment faire.

Le risque est encore accentué avec des cellules dont l'origine est douteuse, ou la datasheet de la cellule n'existe pas, ou encore que la cellule n'a pas son homologation (tout ces points ne font généralement qu'un...).
Bien entendu plus le niveau de courant est élevé et plus les risques augmentent.

Mais par pitié ne bricolez pas des batteries lithium sans BMS, le jeu n'en vaut vraiment pas la chandelle les amis.
L'autre domaine où les gens joue avec le feu est le modélisme, il y aurait encore beaucoup à dire là dessus mais ce n'est pas le bon forum, eux ils jouent avec du lithium polymère, les inconscients....

26 juil. 202126 juil. 2021
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Merci pour votre réponse.
Vous indiquez que la nécessité d'un BMS n'est plus à démontrer mais c'est justement là-dessus que j'aimerais un peu plus de précisions...
Je ne confonds pas BMS et PCM. Je parle bien de BMS. Ceux que l'on trouve couramment et qui, en plus d'être à des prix raisonnables, sont simplement accessibles aux particuliers, sont de marques chinoises Daly BMS, ANT BMS, Deligreen BMS,... J'ai déjà lu sur des forums anglophones des retours négatifs sur ces produits. Idem pour le BMS proposé par GWL.
D'autres BMS certainement plus fiables tels que celui de TAO ou encore le X2BMS de batterybalance.com sont à un prix équivalent à celui d'un parc batteries (les marques que vous avez indiquées ne vendent pas aux particuliers et je n'ai pas su trouver leurs BMS en ligne sauf TYVA mais amperage trop faible).

Si j'ai bien compris vos arguments techniques, le seul cas où un BMS aurait un intérêt par rapport à mon montage actuel, serait en cas de court-circuit en amont du tableau électrique. Soit un court-circuit sur câblage de grosse section et dans ce cas mon fusible ANL mettrait 0,01 seconde à sauter au lieu de 100 micro secondes. Je vous fais confiance sur le fait que ces fractions de secondes supplémentaires peuvent suffire à lancer l'emballement thermique mais je mets tout de même en balance les 1000 euros de BMS avec le risque de survenue d'un tel court-circuit. Comment pourrait-il se produire ? Mon montage est probablement loin des standards professionnels mais, comme je pense la plupart des montages réalisés ici, mes connectiques sont tout de même protégées et les câbles fixés prévenant toute usure de gaine. Je vois mal comment un tel court-circuit pourrait se produire en dehors d'une intervention sur le câblage et auquel cas le problème serait le même avec un BMS, je pourrais tout aussi bien accidentellement court-circuiter en amont du BMS.

Pour vous décrire brièvement mon montage qui est assez conforme aux infos de bricoleurs du dimanche que l'on trouve ici :
- mes cellules viennent du même lot et sont équilibrées (un contrôleur non monté en permanence me permet de vérifier une fois par mois, ISDT BG-8S)
- protection tension basse par Battery protect Victron qui déconnecte le circuit de décharge en-dessous de 12,1V
- seulement deux chargeurs : un MPPT solaire Victron avec tension d'absorption à 13,8V et un chargeur DC/DC Victron également avec tension d'absorption à 13,8V (qui charge la LFP à partir de la plomb moteur, l'alternateur ne charge pas la lithium en direct)
- un capteur de température Victron qui stoppe la charge si T inférieure à 5°C (je suis sur Toulon...)
- un fusible ANL 200A
- courant de charge maximum 60A
- courant de décharge maximum 60A (grille pain donc 5 min max en continu)
- Conso suivie par shunt et moniteur Victron, la batterie ne descend jamais en-dessous de 40% SoC sauf pour essais ou hivernage

J'entends bien qu'un BMS peut être indispensable pour plein d'applications mais sur un bateau ça me semble moins tranché. J'ai peut-être tort mais pour dépenser autant en BMS qu'en batteries, j'aimerais avoir des arguments techniques. En dehors de l'éventualité d'un court-circuit en amont du tableau électrique, quelles fonctions de sécurité un BMS pourrait m'apporter par rapport à mon montage actuel ?
Par ailleurs, ce n'est pas plus un argument que le fait que vous installiez des systèmes avec BMS depuis 15 ans mais il y a aussi ici des propriétaires de bateaux qui utilisent leurs batteries LFP sans BMS depuis plusieurs années (un an pour ma part, 5 ans je crois pour un confrère bricoleur qui intervient régulièrement sur ces sujets et probablement davantage pour d'autres que je ne connais pas).

J'ai bien noté en tout cas l'intérêt d'isoler thermiquement les éléments les uns des autres. Mêmes si les miens sont avec casing plastique, c'est une modification que je ferai dès que possible.

Il y a une autre question récurrente sur les forums et à laquelle vous pourrez peut-être apporter des infos. J'ai souvent vu des montages avec les éléments couchés or, pour le cas des cellules Winston et Calb en tout cas, ces fabricants interdisent toute installation autrement qu'avec les éléments verticaux debouts, soupape sur le dessus. Avez-vous un avis technique sur la question ? Certains prétendent que le montage reste bon tant que les plaques internes restent verticales (éléments posés sur la tranche). Mes éléments sont montés verticalement mais je me pose la question du pourquoi de cette recommandation.

26 juil. 2021
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Merci @bitrode pour avoir pris le temps de corriger / préciser certaines affirmations de cet article que j'ai écris il y a de nombreuses années. L'expérience et de nombreuses recherches / publications ont fait progresser le savoir... le mien aussi. Etant ingénieur Supelec je pars tout de même sur de bonnes bases ;-)

Tu fais bien de renforcer l'aspect dangereux de toute batterie... surtout quand elle peut fournir (théoriquement) un courant de 10000 ampères ou plus. Mon conseil est de protéger toutes les bornes de la batterie et autres connexions (plaque en plexi ou autre), mettre le plus de distance possible entre les bus positifs et négatifs de l'installation, utiliser des outils avec manche isolé et réfléchir deux fois avant de toucher, débrancher, reposer...un cable. Il y a des professionnels qui connaissent les normes et dont c'est le métier!

Tu as aussi tout à fait raison de recommander de respecter les recommendations du fabricant et d'utiliser un BMS performant.

Il y a quand même quelques points que je souhaite préciser dans tes commentaires:
De mon point de vue en tant que concepteur d'un BMS (TAO BMS), le BMS est le "dernier recours" pour protéger la batterie en l'isolant de l'installation et ne doit pas se substituer aux systèmes de régulation et autres protections en place (entre autre il y a un fusible installé au plus près de la batterie pour protéger l'installation... en dernier recours). Je dis "dernier recours" car d'autres mesures sont prises par les différents équipements bien avant que le BMS n'ordonne la déconnexion de la batterie. Par example chaque chargeur / régulateur est réglé pour ne pas dépasser une certaine tension, un convertisseur ou un frigo ne fonctionnera pas en dessous d'une certaine tension, certains BMS déconnectent soit les chargeurs, soit les consommateurs si une tension de cellule est en dehors de la plage normale de fonctionnent (et/ou donnera une consigne de tension / courant aux autres équipement via CAN bus)... et c'est en dernier recours que le BMS déconnectera la batterie si un de ces équipement est défaillant. Ce n'est probablement qu'une question de terminologie?

Pour une cellule LiFePo4 une tension de 3.40V (13.6V pour une quatre cellules) est suffisante pour la charger à 100%... si le temps d'absorption est suffisamment long. Mon expérience est qu'une charge à 3.45 volts par cellule (13.80 volts pour une batterie 12V) donne une charge à plus de 95% lorsque le courant tombe en dessous de 2.5% de la capacité de la batterie (10A pour une batterie de 400Ah). D'autres expérimentations arrivent à des résultats similaires. Voir en pièce jointe une expérimentation par @snoobler qui montre qu'avec 3.45 volt par cellule la charge atteint 99.6% SOC en moins de 10 minutes (donc un temps d'absorption assez court) diysolarforum.com[...]/page-2
Donc pourquoi charger à plus de 3.45 volt par cellule lorsque l'on sait que plus la tension est élevée, plus la batterie se dégrade. Une charge rapide à tension élevée est nécessaire pour les véhicules électriques (sinon qui en achèterait!), mais la durée de vie de la batterie est bien inférieure à ce que nous espérons de notre investissement.

Et pour finir, OUI, un BMS est indispensable... mais pas n'importe quoi! De nombreux BMS ne sont que des disjoncteurs améliorés qui isolent la batterie sans prévenir lorsque la tension d'une cellule est en dehors d'une plage "normale". Et si cela arrive une nuit de tempête près des côtes vous êtes mal sans feux de navigation, sans pilote, sans VHF...

Je joins un tableau comparatif (pdf) de différents BMS qui sont un peu plus que des disjoncteurs. Bien sur c'est plus cher que ce que l'on trouve sur AliExpress, mais il en va de la sécurité de votre bateau et de son équipage - est-ce bien l'endroit où il faut économiser?


26 juil. 2021
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Bonjour Philippe,
Même si je ne suis pas encore convaincu au point d'investir dans un BMS digne de ce nom tel que le vôtre, je tenais à vous remercier notamment pour vos articles techniques sur les batteries Lithium que j'ai lus avec grand intérêt et qui m'ont aidé à concevoir et régler mon installation. C'est malheureux que ça ne m'ait pas poussé à installer un BMS, j'en convient ! Mais ça m'a probablement évité de faire encore d'autres bêtises (régler une tension d'absorption trop haute notamment).

26 juil. 2021
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@Fabien83: Content d'avoir pu aider. Je pense que tu parles des articles sur notre blog . Je continue à écrire des articles sur le site de TAO Performance / TAO BMS (mais étant un site commercial je ne pense pas être autorisé à communiquer un lien sur le forum)

Effectivement d'autres moyens de protection peuvent être mis en place pour protéger son installation contre la grosse catastrophe.

Je ne sais pas si les quelques millisecondes qu'il faut pour qu'un fusible "saute" sont critiques? Peut être que @Bitrode peut nous éclairer?

Mon point de vue (sans fondement de recherches ou autre étude)est qu'un circuit électrique est protégé à plusieurs niveaux:
- un fusible d'isolation au plus près de la batterie (class T pour batterie lithium car le courant à couper peut être très fort))
- des disjoncteurs pour protéger l'alimentation des gros consommateurs (guindeau, winch...) et le tableau de distribution
- des disjoncteurs (ou fusibles) pour chaque sous-circuit d'alimentation
- un moyen de protection au niveau de chaque équipement

Si bien qu'un défaut en aval (un équipement électrique ou son alimentation) est protégé par plusieurs niveaux (c'est là qu'un professionnel est censé pouvoir spécifier la protection à mettre à chaque niveau en fonction des équipements, des cables électriques et des connexions). Donc pour qu'un CC génère un courant très fort il doit se situer entre le fusible et les disjoncteurs.

Pour faire simple on veut éviter deux choses:
1 - d'être blessé (brûlure, perte de la vue...) ou pire
2 - mettre le feu au bateau

La question est donc de savoir quel impact aura un courant de 10000 ampères, pendant quelques millisecondes, au niveau des cables de puissance (vu les resistances des cellules des connections et des cables je ne pense pas que cela puisse aller beaucoup au delà)?
1 - Est ce suffisant pour faire fondre les isolations et mettre le feu aux matériaux environnants? Peut être qu'un sachant dans ce domaine peut nous renseigner?
2 - Je n'aimerais pas avoir les mains sur les cables quand cela se produit. Mais les coupe-circuits sont fait pour ça et on ne doit jamais intervenir sur un circuit alimenté. Donc pas de risque de ce côté.
3 - il est sûr que la batterie lithium ne va pas apprécier. Fusion de connections pour les batteries les moins bien construites? Si les connexions internes ne fondent pas ce serait étonnant qu'une réaction significative se produise en si peu de temps. Emballement thermique en quelques millisecondes? Peut être quelqu'un a une étude sérieuse sur ce sujet? Disons que au pire la batterie est morte et au mieux elle perd un peu de capacité.

Pour en revenir au BMS. Comme son nom l'indique c'est un système de gestion de la batterie et non un système de protection des circuits électriques. Et je suis partisan de la séparation des tâches. A chacun son travail!
En plus d'une protection des cellules aux extrêmes de tension et temperature, un BMS va aussi permettre d'optimiser la durée de vie des cellules. Par exemple:
- garder les cellules dans une plage de fonctionnement optimale afin de ralentir les phénomènes de vieillissement (on n'est pas à l'abri d'un chargeur / régulateur qui déraille ou qui est mal réglé par un humain)
- prévenir de toute dérive (par exemple dérive de la résistance interne d'une cellule qui est un signe que quelque chose ne va pas, ou le cas d'un client qui la semaine dernière a été prévenu par le BMS qu'une cellule chauffait plus que les autre pendant la charge - il s'est avéré que c'était une connexion qui n'était pas assez serrée et si cela n'avait pas été détecté cette cellule aurait vieilli plus vite au fil des mois...)
- prévenir avant de couper le courant et donner le temps de remédier au problème ou de se préparer pour un blackout
- éviter que la batterie reste chargée à 100% pendant de nombreux mois d'hivernage sur l'eau, par exemple en limitant le SOC haut et bas - voir fonction de gestion de la charge du BMS (une batterie qui reste chargée et en float vieilli plus vite)
- équilibrer les cellules car si une cellule est toujours plus chargée que les autres elle vieillira plus vite... ce qui accentuera le déséquilibre... spirale de la mort!

Le BMS est d'autant plus utile que la qualité des cellules est questionable (prix trop bas, manque de spécification sérieuse, ...). Je croise régulièrement des installations récentes et sans BMS adéquat qui montrent un déséquilibre important en fin de charge au point que la capacité du parc est fortement réduite (même avec des cellules chères genre Winston).

Avec des cellules de bonne qualité, des systèmes bien pensés et bien paramétrés il est possible de se passer d'un BMS, au prix d'un suivi attentif et régulier. Mais qui veut penser à ses batteries lorsqu'il (elle) est sur l'eau? Je sais que depuis bientôt 5 ans je n'y pense jamais car le BMS veille pour moi et j'espère que dans 10-15 ans ma batterie lithium sera toujours vaillante - enfin plus vaillante que moi car je n'ai pas encore trouvé le Human Management Système qui anticipe les défaillances et ralenti le vieillissement ;-)

Le BMS, c'est un peu comme une assurance. J'ai toujours mal au ventre quand je paye la prime d'assurance, mais j'ai été content de l'avoir fait lorsque j'ai eu un sinistre à plus de 50k€! Mais je respecte les choix de chacun et je pense que le partage de connaissances et l'éducation sont les meilleurs moyens pour aider chacun à faire le choix qui lui convient.

26 juil. 2021
0

Bonjour,
J'ai peu de temps ce matin mais pour le moment je suis dans les transports, en route pour mon travail.
J'espère en tout cas que ce n'est pas vous qui avez parlé, je ne sais où sur le forum, de faire un BMS avec un arduino.
Je ne partage pas votre vision des protections, amont, aval, disjoncteur et fusible.
Une batterie lithium a largement le temps de mettre le feu à votre bateau le temps que tout ce petit monde s'ouvre enfin.
Comme vous me dites que vous venez de Supelec, alors vous avez dû y apprendre, tout comme moi, que le plus important à considérer c'est l'énergie, toujours.
C'est l'énergie le réservoir qui alimentera le feu.
Un BMS pour des batteries de moins de 200Ah assure lui même les protections entre autres fonctions, toutes les protections et ce BMS est dans le casing cellules, au plus près.
La supervision des mesures, des détections, des capteurs, ne sont pas assurées par le microcontrôleur qui lui peut être défaillant, mais par un circuit spécialement dédié à cela et surtout homologué (SIL-D idéalement et à minima SIL-C).
Ce type de circuit ne considèrera que ce qu'il voit, son rôle est d'être le plus réactif possible, il se fout des ordres du microcontrôleur en situation de danger.

Dans 10-15 ans tu auras déjà changé au moins 1x de batterie, BMS ou pas BMS, à part le lithium titanate aucun lithium ne sait durer aussi longtemps et encore en prenant des mesures particulières.
Pour cela il faudrait à minima que ta batterie ait un gradient thermique inférieur à 5 degrès et donc qu'elle soit en enceinte climatisée.
Le gradient thermique, voilà ce qui tue à petit feu tous les lithium sans exception, BMS ou pas.

Les défaillances s'anticipent de plus en plus avec des logiciels experts embarqués dans le BMS, notamment dans l'automobile avec des modèles de plus en plus fins.
@+

27 juil. 2021
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"Dans 10-15 ans tu auras déjà changé au moins 1x de batterie, BMS ou pas BMS, à part le lithium titanate aucun lithium ne sait durer aussi longtemps et encore en prenant des mesures particulières.
Pour cela il faudrait à minima que ta batterie ait un gradient thermique inférieur à 5 degrès et donc qu'elle soit en enceinte climatisée."

J'ai des doutes sur ces affirmations. Par example, j'ai acheté, fin 2002, un récepteur GPS Bluetooth Socket avec batterie Li-ion (pas LiFePO4) que j'ai beaucoup utilisé en voiture non climatisée, à pieds et à vélo et que j'utilise encore de temps à autres. La batterie est encore bien vaillante malgré ses 19 ans.

27 juil. 2021
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Je suis un peu moins pessimiste sur les batteries LiFePO4 car j'en ai qui ont 10 ans et fonctionnent toujours comme au premier jour. Les essais sur ces batteries que j'ai eu la chance de pouvoir faire avec mon boulot ne m'ont pas donné de raison de m'inquiéter.
Je suis beaucoup plus inquiet sur la qualité des équipements électroniques de nos bateaux qui ont rarement passé les tests CEM et HALT

26 juil. 2021
0

J'ai lu plus haut quelqu'un qui parlait de comptage coulométrique pour mesurer le SOC restant.
Ce type de comptage seul donnera une précision faible et un beau jour vous serez en rade.
L'imprécision de la mesure de courant, l'erreur d'intégration et la variabilité de la charge relative de l'accu feront le reste.
On ne pratique pas aibsi.
J'en reparlerai plus tard.

26 juil. 2021
-2

je suis étonné que tous les électriciens en herbe ayant appris le métier sur youtube soient sans voix tout à coup... :-)

26 juil. 2021
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Bonjour Mocitoo, cette discussion se déroule pour le moment de manière cordiale et constructive. Merci par avance de bien vouloir intervenir dans la même dynamique.

En ce qui me concerne et comparé à mon installation actuelle, je cherche à savoir concrètement quels seraient les bénéfices d'un BMS en terme de sécurité. Si tu as des éléments sur le sujet, de même que les autres lecteurs de ce fil j'imagine, je serai ravi des les lire de la même manière que je suis ravi de lire Bitrode et Tao.

Mon interrogation après les derniers commentaires est, par rapport à mon installation actuelle, y a-t-il d'autres bénéfices sécuritaires autres que la très grande rapidité de coupure du BMS en cas de court-circuit en amont du tableau électrique ?

27 juil. 2021
2

Je vais commencer par répondre à Fabien83 lorsqu'il parle de "la très grande rapidité de coupure du BMS". Comme le dit Bitrode, cette très grande rapidité de coupure ne peut pas venir d'un BMS fonctionnant (uniquement) sur une base de microcontrôleur. C'est beaucoup trop lent. Il faut des circuits spécialisés dédiés à cette fonction et conçus à la base pour atteindre cette rapidité dans des conditions définies (voir spécifications de chaque matériel). C'est indispensable dans certaines applications et pour certaines technologies de cellules lithium qui ont de très fortes densités énergétiques (exprimé en Wh/Kg) ou des chimies dangereuses si mal maîtrisées. Mais je n'ai pas encore vu de BMS équipés de ces circuits spécialisés pour nos applications de stockage d'énergie avec cellules LiFePo4. Je suis curieux de savoir si il en a et lesquels.

Dans ma formation de scientifique j'ai appris à étayer mes dires, citer mes sources ou poser des questions en cas d'incertitude ou manque de références. J'ai aussi appris qu'il n'y a pas de vérité universelle et que tout dépend de l'application - il faut donc préciser le domaine d'applicabilité. J'ai donc un peu de mal avec des affirmations non étayées qui en plus dénigrent et/ou font référence à des notions que peu de monde maîtrise... surtout quand on s'adresse sur un forum a une audience qui n'a peut être pas les connaissances pour évaluer d'un œil critique ce qui est affirmé dans un domaine pointu.

Bitrode: Vous affirmez beaucoup de positions tranchées, mais sans toujours les étayer. Je suis prêt à faire évoluer ma façon de voir les choses, mais pour cela il faut me donner des justifications que je peux comprendre. Quelques exemples:

Qu'avez vous contre les microcontrôleurs utilisés par la plateforme de développement Arduino et contre ceux qui les utilisent? ce sont des microcontrôleurs dont la fiabilité à fait ses preuves, des outils de formation superbes et abordables, une grande communauté qui partage et aide chacun à progresser à son rythme.... Comme toute chose ils ont leur utilité en fonction de leurs caractéristiques.

Merci de citer vos sources et les conditions de test lorsque vous affirmez: "une batterie LFP c'est 3.64=14.4V max... descendre plus bas va altérer de 10% environ la capacité du pack à chaque 50mV de moins par cellule."

"Je ne partage pas votre vision des protections, amont, aval, disjoncteur et fusible." Pouvez vous expliquer pourquoi et ce que vous préconisez pour remplacer disjoncteurs et fusibles positionnés judicieusement à différents endroits de l'installation?

Qui sur ce forum connait la norme SIL (Safety Integrity Level) que vous semblez préconiser comme la référence pour nos installations électriques à bord de nos bateaux. Pouvez vous donner des exemples pratiques d'application de cette norme sur un bateau de plaisance. Y a t'il des réglementations en la matière? Qu'en disent les companies d'assurance?

"Dans 10-15 ans tu auras déjà changé au moins 1x de batterie..." Comme nous sommes sur un forum nautique j'imagine que cela fait référence aux conditions d'utilisation typiques d'une batterie LiFePo4. Comment peut on affirmer une telle chose sans spécifier les conditions d'utilisation? Je prends mon utilisation par exemple pour un parc de 600 Ah, 680W de panneaux solaires, un frigo, un congélateur, deux ordis, tablette, téléphones, TV, borne 4G broadband 24/24, électronique, ....):
- courant de charge et décharge rarement supérieur à C/5
- arrêt de la charge une fois que la tension de cellule atteins 3.45V - pas de float
- batterie chargée à 100% en moyenne une fois par mois (3.45V par cellule)
- rares décharges en dessous de 25% SOC
- température entre généralement entre 20°C et 25°C (jusque 30°C en été ou sous les tropiques quand nous pourrons y aller)
- je cycle ma batterie lithium en moyenne 6 fois par mois (équivalent cycles plein soit 3600 Ah par mois) - ce sera un peu plus une fois que nous pourrons quitter la NZ et naviguerons. Même si je monte à 10 cycles par mois (120 cycles par an), cela ne fera que 1800 cycles en 15 ans.

Ce que vous dites est fort probablement vrai pour une utilisation en véhicule électrique avec des courants forts, charges rapides à tension élevée, décharge profondes et un nombre de cycles par mois beaucoup plus élevé. Mais ce n'est pas ce qui nous intéresse ici.

Qu'est ce qu'un "gradient thermique inférieur à 5 degrés"? un gradient thermique évoque une variation de température en fonction d'une autre grandeur (distance généralement). Pouvez vous expliquer ce terme dans ce contexte?
Mis à part une terminologie que je ne comprends pas, je suis d'accord avec vous sur le fond. Toutes les publications de recherches que j'ai lues indiquent clairement qu'une batterie au lithium se dégrade (perte de capacité) beaucoup plus vite à des températures élevées. Idéalement il faudrait rester en dessous de 25°C. Une batterie sous les tropiques à 30°C ne durera pas aussi longtemps qu'en NZ entre 20 et 25°C. (note: le BMS peut actionner un ventilateur - avec éventuellement un petit système de refroidissement Pelletier - au dessus d'une certaine température)

Juste pour info je joins un graphe comparant les différentes chimies de cellules au lithium quant à leur comportement en emballement thermique. Sans rentrer dans les détails on voit bien que toutes les chimies ne présentent pas le même niveau de risque, pourquoi certaines sont interdites dans les avions et pourquoi seules les LiFePo4 sont celles que nous utilisons exclusivement.

27 juil. 202127 juil. 2021
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Merci Philippe pour ces informations.
Du coup, l'avantage de la très grande rapidité de coupure du BMS comparé à un fusible semble avoir disparu...

Pour ce qui intéresse les bricoleurs ayant monté du LFP sans BMS à bord de leur bateau, la question reste donc posée :
pour ce qui est de la sécurité, quels sont concrètement les bénéfices d'un BMS comparé au système que j'ai décrit plus haut ?

Philippe, je reconnais bien volontier qu'un BMS, et d'autant plus celui que vous avez conçu qui semble être très modulaire et paramétrable, permet de se faciliter la vie en automatisant complètement les protections ainsi que la commande des chargeurs et autres éléments asservis.
En ce qui me concerne cependant et j'imagine que la plupart des gens ayant fait une installation de LFP à coût réduit seront dans la même optique, je m'arrange des contraintes liées à l'absence de BMS et, vu le prix, seuls des bénéfices en terme de sécurité pourraient me faire en acheter et monter un.

Je comprends tout à fait la position de principe de Bitrode qui ne conçoit pas une installation Lithium sans BMS. Pour autant, avec nos batteries LFP chargées et déchargées à relativement faible courant, maintenues à bonne température dans les fonds et également avec les appareils de protection mis en place pour palier l'abscence de BMS, je ne vois jusque-là pas vraiment de problème de sécurité.

Concernant cette phrase de Bitrode : "une batterie LFP c'est 3.64=14.4V max... descendre plus bas va altérer de 10% environ la capacité du pack à chaque 50mV de moins par cellule"
Je crois comprendre qu'il a simplement voulu dire que la cellule ne serait pas chargée au maximum de sa capacité. Quand bien même, bon nombre d'essais dont ceux que vous avez indiqués en lien et aussi les miens modestement réalisés sur mon bateau, montrent bien que la charge complète ne dépend pas uniquement de la tension d'absorption et qu'il est tout à fait possible de charger à 100% SoC avec une tension inférieure à 3,65VpC.

Pour la question du gradient thermique, je comprends la même chose et dans ce cas je ne comprends pas comment la climatisation de l'enceinte pourrait réduire ce gradient. Si on refroidit les parois de la cellule, selon moi le gradient augmente. De toute façon, toujours si l'on considère nos applications à bord des bateaux avec des courants de charge et décharge de l'ordre de C/5, doit-on vraiment s'attendre à une élévation significative de la température interne des cellules ?

27 juil. 2021
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"Du coup, l'avantage de la très grande rapidité de coupure du BMS comparé à un fusible semble avoir disparu..." sauf si on installe un BMS que décrit Bitrode (mais que je ne connais pas).

Je présente mon point de vue sur la sécurité / niveaux de protection dans cet article: www.taoperf.com[...]ection/

Quelque soit le(s) système(s) de protection utilisés je pense que sur un bateau il est critique, pour la sécurité en navigation, d'avoir une façon d'être prévenu bien avant que la batterie soit déconnectée (j'ai couvert les raisons dans un message précédent).

Il est tout à fait possible d'avoir cette fonction par d'autres moyens. Mais il faut rester dans des systèmes simples et documentés qu'il est facile de paramétrer et d'entretenir. Penser aussi à un moyen de valider que ces systèmes fonctionneront comme prévus le moment venu. Le BMS a une fonction simulation de voltage et de température par cellule afin de valider que tout se passe comme prévu en fonction de la situation que l'on simule - je conseille à mes clients de le faire régulièrement car il suffit d'une connexion / sertissage qui devient lâche, d'un fil oxydé, un équipement qui vieilli mal ou autre problème technique / humain pour rendre toutes ces protections inutiles.

27 juil. 202127 juil. 2021
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Bonjour à tout le groupe,

encore beaucoup de questions, et comme à chaque fois je vais y répondre point par point afin qu'il n'y ait aucun malentendu.
Il est toujours plus facile de poser des questions que d'y répondre dans les détails, ça prend beaucoup moins de temps d'affirmer des inepties que de démontrer et démonter un par un des "certitudes" infondées.
Si je me suis inscrit sur votre forum c'est parce que ces aspects de sécurité, quand ils sont négligés ou totalement supprimés constituent un véritable danger, une irresponsabilité grave.

1ere partie de ma réponse, comme je le disais mon temps est compté et je ne passe pas ma vie sur les forums...

Pour commencer:
"voltage" et "ampérage" sont 2 barbarismes que n'emploient pas des scientifiques, ils disent tension et courant tout simplement.

Avant d'aller plus loin, un point s'impose.
Si cela s'avère nécessaire pour la suite de cette discussion, je n'hésiterai pas à vous donner mon lien linkedin afin que vous preniez connaissance de mon cursus et que vous ayez la preuve que je suis un véritable expert du domaine.
Je demanderai de faire de même à ceux qui mettraient en doute mes propos, bien entendu, ainsi chacun pourra juger des compétences des uns et des autres.
Brièvement depuis 2002 j'ai conçu des batteries lithium pour tout ce qui vole, roule, marche, flotte et navigue au fonds des océans. Et même pour ce qui va au-delà de la ligne de Karman.
J'ai à mon actif plus de 200 entreprises française que j'ai formé à ces technologies depuis 2015.
J'ai donné des formations à de grands fondeurs du secteur afin de les sensibiliser aux applications et attentes du marché actuel et de demain.
Réalisé plus d'une centaine de BMS en tout genre, des collaborations avec des fondeurs réputés tels que Texas ou Linear Technology pour faire évoluer leurs circuits dans le domaine automobile notamment.
J'ai visité durant 6 ans les plus grands fabricants de cellules lithium, les packmakers asiatiques, participé à tous les salons mondiaux dans le domaine du stockage de l'énergie, des applications allant du robot humanoïde au japon en passant pas les prothèse auditive, les drônes militaires, les sous-marins de poche, etc.
Mon CV en ferait pâlir plus d'un et je suis régulièrement sollicité par les chasseurs de tête, que ce soit ici en France ou demandé à l'étranger (Dyson, Exide, etc).

Ca c'est pour répondre à la question qui je suis et que je n'aurai aucun mal à argumenter toutes mes réponses.

Oui dans 10-15 ans tu auras changé tes batteries puisque tu ne semble pas connaître le vieillissement calendaire, phénomène naturel de dégradation, quelque soit l'usage que tu en feras.
Exemple que vous pourrez tester par vous même:
Charger à 50% un accu neuf et après 4h de relaxation posez le sur une étagère, coller une étiquette avec la date et sa tension de repos.
Revenez 3 ans plus tard, mesurez avec un voltmètre de nouveau et vous aurez l'impression que la tension a très peu changée.
Maintenant faites un cycle (une charge complète et une décharge complète) et déterminer son SOC (son état de charge).
Vous constaterez que l'accu à perdu en moyenne 30% de sa capacité initiale, de manière irréversible.
C'est ce que l'on appelle le vieillissement calendaire.

A suivre... ;)

27 juil. 202127 juil. 2021
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Bonjour Bitrode et à nouveau merci de prendre de votre temps pour intervenir ici.
Justement pour ce qui est de rentabiliser au maximum le temps nécessaire à vos interventions, je me permets de vous proposer d'en rester à une discussion technique argumentée techniquement. Je n'ai pas regardé ailleurs mais, dans cette discussion en tout cas, personne n'a remis en question votre légitimité à intervenir sur ce sujet.

Il y a des questions annexes qui ont été soulevées dans la discussion mais il me semble que, dans le cas qui nous intéresse de batteries LFP utilisées en servitude à bord de bateaux, la principale question reste : "Quels sont les bénéfices sécuritaires d'un BMS comparé au montage couramment conseillé ici et décrit plus haut ?" www.hisse-et-oh.com[...]rie-lfp

Le premier argument soulevé il me semble était qu'un BMS dispose d'un circuit électrique permettant d'ouvrir le circuit dans un temps beaucoup plus faible qu'un fusible, ceci en cas de court-circuit en amont du tableau électrique et afin d'éviter un emballement thermique. Il apparaît que peut-être pas tous les BMS sont équipés d'un tel circuit et aussi, même si le danger semble important, je me permettais de relativiser le risque de survenue d'un tel court-circuit en dehors d'une intervention sur le câblage (intervention pendant laquelle le risque ne serait pas non plus écarté même en présence d'un BMS puisqu'il est également possible accidentellement de court-circuiter en amont du BMS).

Pour ce qui est du langage et des termes utilisés, je me retrouve moi-même souvent dans la même situation que vous mais face à des apprentis boulangers. Ceux-ci me parlent de "pain au chocolat" alors que nous autres experts du domaine savons bien que le terme approprié est "chocolatine". J'échange malgré tout avec ces personnes sans nécessairement les rappeler à leur condition de néophyte, d'autant plus que nous arrivons tout de même à nous comprendre parfaitement.
Fin de parenthèse humoristique... Je suis persuadé que nous arriverons tous à nous comprendre même malgré peut-être quelques libertés prises avec le langage scientifique. 😁

27 juil. 202127 juil. 2021
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Bonjour, je passe en coup de vent sur ce forum que je ne fréquente pratiquement plus.
J’ai consigné, de manière succincte, ma petite expérience et le projet pour mon prochain bateau. J’ai construit un petit banc d’essais avec une batterie LiFePO4 de 10 Ah à 12V (les Ah seules ne représentent rien, il faut indiquer la tension, n’est-ce pas Bitrode?) pour tester ma conception .
Pour les tensions et courants, je penche plus vers les valeurs conservatrices de Philippe (TaoCata).


LiFePO4 et BMS
Mon expérience : 2 ans de vie à bord (avec réfrigérateur et panneaux solaires 140Wp) et navigation en solitaire dans les eaux tropicales, jamais amarré à un ponton dans une marina.
J'avais installé une batterie de services LiFePO4 de 200 Ah sur mon voilier précédent avec un BMS d'Elite Power Solutions.
- La température des cellules individuelles ne semble pas nécessaire, il n'y a jamais eu de différence supérieure à 0,3-0,5°C, du moins telle que mesurée par le BMS. (Remarque : un thermomètre infrarouge est pratique pour vérifier toutes les connexions, en testant avec un courant élevé pour détecter les mauvais contacts.)
- L'équilibrage n'est pas nécessaire, mes cellules étaient toujours équilibrées après 2 ans d'utilisation continue. Si l'on veut équilibrer les cellules, il vaut mieux le faire une (ou plusieurs) fois par an en chargeant les cellules en parallèle.
L'équilibrage standard (bon marché) des cellules se fait en dissipant l'énergie de la cellule haute dans une résistance.
o Ceci est fait lorsque la cellule est proche de la limite de tension supérieure, ce qui n'arrive presque jamais à moins que le moteur (alternateur) ne tourne pendant très longtemps ou que le bateau soit connecté à l'alimentation électrique de la marina. (Remarque : la plupart des BMS ont été développés pour les voitures rechargées à partir de la prise de courant standard de la maison.) Dans mon cas, aucune de mes cellules n'a jamais atteint l'état d'équilibrage.
o L'équilibrage prend beaucoup de temps car les courants d'équilibrage sont très faibles.
- Des problèmes logiciels (glitch) peuvent survenir. Une fois, j'ai perdu l'alimentation électrique au pire moment lorsque le logiciel c’est mis à voir des cellules fictives avec 0 V de tension et a donc coupé, par sécurité (?), l'alimentation de la batterie ! Les by-pass manuels sont donc réellement nécessaires et doivent être accessibles.
- L'état de charge (SoC, indicateur de l'énergie restante dans la batterie) était inclus dans le BMS et devait être réinitialisé de temps en temps. Cela se fait lorsque la batterie est complètement chargée (rarement, lorsqu'elle est complètement déchargée). Le parc de batteries n'étant pratiquement jamais complètement chargé, la réinitialisation du SoC n'était qu'approximative.

Mon prochain système devra être simple pour réduire les dysfonctionnements (plus un système est complexe, plus il a tendance à tomber en panne) et des by-pass manuels sont installés pour assurer la continuité du fonctionnement de la batterie. Le BMS est composé de plusieurs modules indépendants les uns des autres.
- Le SoC est séparé du BMS et mesure la tension, le courant (entrée et sortie avec un seul capteur à effet Hall) en fonction du temps. La capacité de la batterie est définie dans le logiciel en Wh ou Ah. La précision n’est pas trop bonne et il faut souvent recalibrer. Mise en œuvre : la Chine propose de nombreux modèles, j’ai un DYKB 0-200A Hall Coulomb mètre avec écran LCD.
- Pas d'équilibrage que je considère inutile sur un voilier de voyage car la batterie est rarement complètement chargée (pas d'utilisation longue du moteur, presque toujours au mouillage, rarement à quai). Les cellules sont équilibrées une fois par an. Il est important que les cellules soient identiques (viennent du même lot).
- Protection primaire : un module de contrôle qui
o Ouvre les relais de charge (SSR, un pour chaque source : alternateur, panneaux solaires, . . . ) lorsque la tension dépasse Vbmax. Lorsque la tension chute en dessous de Vbmax, il y a un délai avant que les relais puissent être refermés.
o Ouvre le(s) relais de décharge (SSR) lorsque la tension descend en dessous de Vbmin. Une certaine temporisation est nécessaire pour absorber les pics de sollicitations (ex : démarrage d’un moteur).
o Dispose de LEDs pour indiquer l'état des sorties.
o Implémentation avec un comparateur à fenêtre (par exemple Texas Instruments TPS3701)
- Protection secondaire : un module par cellule qui ferme un contact (en fait un optocoupleur) lorsque la tension de la cellule est supérieure à Vcmin et inférieure à Vcmax avec, en option, une LED verte allumée lorsque le contact est fermé (pour trouver facilement la cellule qui ouvre son contact). Les contacts de tous les modules sont connectés en série. Les valeurs de tension des Vcmin et Vcmax des cellules doivent être fixées par construction (pas de système programmable, utiliser des résistances fixes pour déterminer les tensions du comparateur à fenêtre) mais peuvent être choisies par le constructeur/bricoleur ou précisées lors de la commande par le client (ex. certains préfèrent 3,55V, d'autres 3,6V pour Vcmax). Les optocoupleurs sont connectés en série et contrôlent un relais (indépendant de ceux commandés par la protection primaire) qui coupe la batterie si l'une des cellules est hors de la plage de tension. Remarque : une petite temporisation dans l'actionnement du relais peut être nécessaire s'il y a des variations de tension forte mais courtes (démarrage d’un moteur puissant, . . . ). Implémentation avec un comparateur à fenêtre (par exemple Texas Instruments TPS3701) et un optocoupleur par cellule.
- Un module de surveillance qui
o Mesure et affiche la tension de la batterie Vb.
o Allume une LED orange d'alarme (+ buzzer intermittent) lorsque la tension dépasse Vbmax – Vdelta1 ou lorsque la tension descend en dessous de Vbmin + Vdelta2
o Allume une LED verte lorsque la tension est comprise entre Vbmax – Vdelta1 et Vbmin + Vdelta2
o Allume une LED rouge (+ buzzer) lorsque la tension dépasse Vbmax
o Allume une LED rouge (+ buzzer) lorsque la tension est inférieure à Vbmin
o Mesure et affiche une ou plusieurs températures. Une fonction d'alarme (son et/ou LED) peut être ajoutée.
o Remarque : l'alarme de température peut être connectée au module de protection primaire.
o Implémentation : capteur de tension ADD1105, capteur(s) de température DS18B20, petit processeur ESP32 (qui dispose du WIFI et permet donc d'avoir les données sur une tablette ou téléphone portable) ou mieux un WT32-SC01 qui a un écran LCD, . . .

Remarques:
1/ Si la taille de la batterie est proportionnelle au plus grand courant utilisé (la taille du fusible/disjoncteur est peut-être une référence), la mesure du courant pour le comparer à un Cbmax n'est pas nécessaire, sinon, la valeur d'un capteur de courant (par exemple dérivé d'un module SoC) peut être ajoutée au module de protection primaire pour activer les relais.
2/ Le relais de charge ce compose en fait de plusieurs relais (cela peut aussi être vrais pour la décharge).
- Si des panneaux solaires sont utilisés, un relais de charge doit être placé entre les panneaux et le contrôleur MPTT.
- Il ne faut pas couper le courant de sortie de l'alternateur (cela ferait griller les diodes). C'est le courant du champ qui doit être coupé.
3/ La mesure de la température se fait au mieux en plaçant les capteurs sur les connexions électriques entre deux cellules de manière à repérer également les connexions lâches.
4/ Vbmax est inférieure à 4 x Vcmax et Vbmin est supérieure à 4 x Vcmin, pour une batterie de 4 cellules en série.
5/ Le BMS n'est, bien sûr, pas suffisant pour la sécurité du système de batterie. D'autres éléments ont leur importance : fusibles, disjoncteurs, câbles et connexions correctement dimensionnés, . . .

28 juil. 2021
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Ces discussions fort intéressantes permettent aussi de comprendre pourquoi il y a des différences de prix de 1 a 2 entre les différentes marques de batteries et que les batteries "Lifepo4 " européennes ont tendance a valoir 2 fois celles importées d Asie

Il y a aussi un autre petite souci, jamais mentionné qui est la capacité de déconnection des disjoncteurs pilotés par le BMS. Dans la constitution du prix que je discute souvent avec l'usine , le cout des disjoncteurs testés a 1000 Amperes et que l'on place dans chaque batterie a son importance. Il évite un phénomene de cascade inarrêtable en cas de court circuit

En tout cas je confirme , de la batterie sans BMS c'est suicidaire d autant qu'une Lifepo4 brule aussi bien qu'une Lithium ion, comme le montrait la petite vidéo que j avais fais faire a l usine avec des cellules prismatiques de bonne marque coréenne. L ininflamabilité des batteries Lifepo4 qui permettrait donc de se dispenser de BMS c 'est une légende urbaine

Mais quand le démon du prix " a tout prix" tient le client cela ne sert a rien d essayer de le convaincre

28 juil. 2021
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Oui tout à fait, légende urbaine qu'aime à diffuser les fabricants de LiFePO4 et que relayent sans filtre certains par pure méconnaissance.
Comme tu le dis essayer de convaincre est équivalent à don quichotte luttant contre les moulins à vent, aujourd'hui mieux vaut prévenir et expliquer en espérant que parmi les lecteurs se trouvent des gens intéressés à comprendre et qu'ils puissent se faire leur propre idée sur un sujet qui a des conséquences potentiellement grave.
Le but n'est pas de foutre la trouille mais de contrebalancer ce que certains affirment sans savoir, juste parce qu'ils pensent avoir tout compris en surfant sur google ou wikipedia, et en ayant bricoler au fond de leur garage, c'est dans l'air du temps où l'approximation, le "je pense que" devant son petit clavier prend le pouvoir ;)

28 juil. 202128 juil. 2021
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Par exemple quand je lis ce type d'affirmation:

5/ Le BMS n'est, bien sûr, pas suffisant pour la sécurité du système de batterie. D'autres éléments ont leur importance : fusibles, disjoncteurs, câbles et connexions correctement dimensionnés, . . .

Bien sur! et sans plus d'explications évidemment, juste une hypothèse totalement erronée et surtout incomplète! ...
Que votre câblage se doivent d'être conforme c'est le minimum! mais si vous intégrez une batterie LFP comme une batterie au plomb dans une installation de bateau, comme on le faisait dans les années 80 alors vous n'avez rien compris.

J'ai déjà expliqué qu'un BMS est le garant du système d'énergie qu'est la batterie, il doit être intimement lié à cette batterie, au plus près et paramétré en fonction des caractéristiques de cette batterie et cette batterie doit être sélectionnée et dimensionnée pour satisfaire correctement l'installation générale et les besoins à bord.
Fusible, disjoncteurs et autres organes mécaniques sont BEAUCOUP trop lents pour assurer une sécurité active en première ligne.
Comment faut-il vous le dire?
Vous confondez tout et ce n'est pas en utilisant des équipements des années 80 que vous allez sécuriser ce type de batterie.
Le temps des disjoncteurs ETA et autres fusibles de papy est révolu pour ces matériels qui peuvent sortir des kA pendant que votre disjoncteur à 3 sous restera collé et que votre fusible se sera vaporisé en projetant dans votre navire des matières en fusion.
La notion du temps et de l'énergie ne vous sont visiblement pas familières.

Un BMS normalement constitué est subdivisé en plusieurs parties:
1/ l'AFE (analog front end) traduction: une étage analogique qui est au plus près des cellules, son rôle est de mesurer précisément les tensions, le courant de charge et décharge, la(les) température(s).
Pourquoi analogique? Tout simplement pour avoir un traitement qui ne requiert aucune latence comme le ferait un microcontrôleur, cet étage se doit d'être extrêmement réactif et précis, il est autonome et est le maître des sécurités immédiates.
Cet AFE est INDISPENSABLE!
2/ un microcontrôleur hôte, dont le rôle est de superviser et de rendre compte au reste du système que constitue le chargeur, l'installation extérieur, l'affichage des données (sur une appli type tablette par exemple) et que l'utilisateur sache où il en est exactement, rendre compte en cas de mise en sécurité, traduire en clair ce qui se passe en cas de défaut, renvoyer l'état de charge de l'accu, bref il n'y a pas de limite aux informations que l'on souhaite recueillir.
*Ce microcontrôleur n'intervient pas dans la mise en sécurité *, il réagit bien plus vite que vos fameux fusible pourtant mais il est encore bien trop lent là où un AFE réagit en quelques micro secondes.
Il aura en revanche un intérêt pour assurer des fonctions dites de redondance, permettra de multiplier les mesures de température selon la taille du pack cellules, pourra gérer un détecteur de chute ou de chocs, pourra émettre en Bluetooth des données vers un smartphone, etc
3/ Un BMS pourra aussi historiser, analyser et diagnostiquer, ce qui permet d'optimiser son installation en ayant une vision à long terme de la pertinence de son installation. Il pourra communiquer en CAN dans votre bateau avec d'autres équipements de gestion, bref il n'y a pas de limites à ce qui peut être donné à faire à un BMS.

Un BMS sans une gestion intégrée de la sécurité dans une batterie LiFePO4 est une pure ineptie, d'ailleurs vous ne verrez jamais cela dans l'industrie, il y a bien une raison vous ne croyez pas!?
Bricolez autant que vous voulez mais arrêtez par pitié de prétendre bien faire les choses car ce n'est pas vrai du tout.
Ce n'est pas parce que rien ne vous est arrivé, parce que vous êtes prudent par exemple ou que votre installation électrique est saine, que vous avez légitimité à dire que c'est la bonne solution que de ne pas mettre un BMS et de faire confiance juste à votre fusible et votre disjoncteur. C'est une pure erreur.
Renseignez vous par exemple au LCIE qui est le laboratoire des industries électriques et qui effectue les certifications et autres homologations, lisez la directive UN38.3, l'IEC62133, vous y verrez que non ce n'est pas si simple que vous le prétendez.
Une cellule doit être certifiée, mais une batterie aussi!

28 juil. 2021
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J'ajouterai que si vous faites un court-circuit au bornes de la batterie, votre bon gros fusible en tête d'installation plus loin va pouvoir dormir bien tranquille, pendant que votre batterie vous maudira de ne pas avoir pensé à elle au plus près...
Lorsqu'un disjoncteur électronique réagit en quelques 100µs, il permet de limiter ce qu'on appelle le gradient de courant, qui s'exprime par di/dt et limitera l'énergie à dissiper dans cette situation.
di est la pente de courant, lorsque le courant est I1, par exemple 10A en usage normal et que survient un court-circuit alors vous avez un courant I2 dont la valeur dépend de la résistance interne de la source mais aussi des résistances cumulées sur le reste du chemin électrique constitué par tout ce qui se trouve entre le - de l'accu et le + de l'accu, y compris votre court-circuit, un fusible en tête de la batterie (si vous êtes quelqu'un de sérieux) et vous obtenez (I2-I1)/dt pour la pente du courant, vous observerez que si dt est très faible alors le gradient de détection sera très élevé et permettra à la détection d'être ultra réactive et cela vous permet de limiter I2 à une valeur de sécurité raisonnable, par exemple 50A.
La pente de courant de limitation va dépendre de ce temps de réaction, le fameux dt.
Voyons un peu ce que propose le fusible qui réagirait en 100ms par exemple, avec juste, pour l'exemple, une résistance à froid de 50mOhms pour un fusible en tête d'accus et un court-circuit franc de 25mOhms sur une batterie 12V LFP:

Le courant de CC se calcule en prenant en compte toute la chaine résistive du circuit électrique:

Rtotal = Rint(batt) + R(fusible) + R(câbles+connections) + R(court_circuit) = 0.005 + 0.05 + 0.05 + 0.025 = 0.13 Ohms

I(CC) = Vbat/Rtotal = 13.6/0.13 = 105A

L'énergie dissipée par le fusible durant son temps de réaction sera W = 0.05 * 105² * 0.1 = 55J

L'énergie que devra supporter un disjoncteur électronique: W = 0.005 * 105² * 0.0001 = 5.5 mJ soit 10000 fois moins!

Il n'y a pas photo ! Et d'autant moins que le disjoncteur peut être paramétré pour disjoncter à un niveau bien plus bas.
Imaginez maintenant ce calcul reporté sur un parc LFP de 400Ah ou plus, donc avec des niveaux de courants bien plus grands.

CQFD

28 juil. 2021
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Bitrode affirme que fusibles, disjoncteurs et autres organes mécaniques sont BEAUCOUP trop lents pour assurer une sécurité active en première ligne.

Pour ma part, je me contente de fusibles de classe T qui, de l’avis de spécialistes (e.g. www.bluesea.com[...]T_Fuses ), sont utilisables pour les batteries lithium.

28 juil. 2021
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Heureusement que sur nos bateaux, il y a peu de gros consommateurs par rapport à la capacité des batteries.
Sur mon petit bateau, il n'y a pas moins d'une vingtaine de fusibles automatiques type Multifuse (un pour chaque fil partant du tableau). Ces Multifuse sont calibrés au plus bas. Je limite ainsi le courant max de court-circuit d'un départ de fil au plus bas.
Seul le démarreur n'est pas protégé des court-circuits. Pour limiter les risques avec lui, je l'ai équipé de diodes TVS comme tous les autres solénoîdes du bateau. Cela permet d'éviter des claquages de l'isolant du fil de bobinage avec les surtensions induites par les coupures du courant. En plus, cela a permis d'éviter de perdre régulièrement le capteur à effet Hall d'un capteur du débit de carburant qui n'était en fait pas conforme à la réglementation CEM de la CE et ne supportait pas ces surtensions.

28 juil. 2021
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Blue sea n'est pas un fabricant de fusible mais un revendeur, et comme toujours jamais une doc technique sur ces sites, juste une vague courbe là où dans une doc normale vous en avez une demi douzaine pour bien sélectionner votre précieux fusible de dernier recours, quand tout le reste est HS ...
Vous m'auriez dit Ferraz ou Schurter ou encore Littlefuse ok.
Un fusible ne couvre pas à lui seul tout les champs d'applications et encore moins pour des batteries Lithium.
Certains fusibles sur des batteries de bus électriques peuvent coûter plusieurs centaines d'euros, là où vous trouverez des produits Chinois dits "équivalents" à 50 euros. Il n'y a pas de hasard mais des règles métier comme quand vous êtes architecte pour construire une maison solide.
La différence se trouve dans la datasheet, au moins pour les marques que j'ai cité vous la trouverez.
C'est pareil pour les cellules lithium, vous avez la doc et la certif ou vous ne l'avez pas.
Quand vous ne l'avez pas, le pire est malheureusement à craindre... et c'est de tout cela dont j'essaie de vous parler ici, ni plus ni moins.
Une datasheet de cellule c'est au minimum 25 pages, pas les 5 feuilles de base que vous trouvez sur le net.
Les avez-vous pour vos batteries?

28 juil. 2021
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Je reviens sur des messages précédents que je n'avais pas encore lu:

Dans ma formation de scientifique j'ai appris à étayer mes dires, citer mes sources
Ok, dans ce cas pourquoi ne le faites vous pas ici?

Je vous ai expliqué que ne pas mettre de BMS sur une batterie lithium ne se fait pas dans l'industrie.
Je vous ai dit également QU'AUCUN laboratoire ne vous homologuera une batterie lithium sans sécurité intégré, c'est à dire DANS la batterie.
Vérifiez le par vous même, vous prenez votre téléphone et vous appelez le LCIE et tous les laboratoires de France et de Navrarre que vous souhaitez.
Je vous offre un repas dans le meilleur resto si vous me démontrez le contraire.

J'ai aussi appris qu'il n'y a pas de vérité universelle et que tout dépend de l'application - il faut donc préciser le domaine d'applicabilité. J'ai donc un peu de mal avec des affirmations non étayées qui en plus dénigrent et/ou font référence à des notions que peu de monde maîtrise... surtout quand on s'adresse sur un forum a une audience qui n'a peut être pas les connaissances pour évaluer d'un œil critique ce qui est affirmé dans un domaine pointu.

Si vous êtiez scientifique vous sauriez qu'il ne faut pas être susceptible juste parce que je vous ai touché dans votre amour propre ;) et que jusqu'à présent personne ne vous contredisait dans vos affirmations.
Du coup ça vous a donné des ailes pour déborder très largement de votre champ de compétence et vous avez fini par dire des bêtises.
Il faut être humble quand on ne connait pas bien quelque chose, il n'y a pas de honte à ça et c'est pas bien grave du moment que vous acceptiez de le reconnaître, sinon vous allez vous enfermez dans une attitude toxique et vous ne serez jamais un bon scientifique si vous perdez votre sang-froid.

Bitrode: Vous affirmez beaucoup de positions tranchées, mais sans toujours les étayer. Je suis prêt à faire évoluer ma façon de voir les choses, mais pour cela il faut me donner des justifications que je peux comprendre.

J'en ai donné dans les discussions sur d'autres Topic qui traite du lithium, vous les retrouverez facilement.
Et si vous souhaitez des images ou autres document alors demandez les moi tout simplement.
Je ne fais que passer dans mes temps de loisirs, je ne donne pas de formation ici, mais je peux prouver tout ce que je dis très facilement.

Qu'avez vous contre les microcontrôleurs utilisés par la plateforme de développement Arduino et contre ceux qui les utilisent?

Contre eux rien, en revanche ce produit est un bricolage pour des gens qui n'en font pas leur métier.
Dans l'industrie vous ne trouverez jamais ce type de gadget.
Donc je n'ai rien contre les gens qui s'muse avec ça mais s'il vous plait et encore une fois, pour faire un bidouille dans son coin d'accord, pour faire de la sécurité non.
D'ailleurs à la base Arduino a été développé par des gens qui ne savait pas programmer mais voulait faire quelques bricoles pour leur labo de biologie, actionner une petite pompe, etc.

ce sont des microcontrôleurs dont la fiabilité à fait ses preuves.

Non, aucun arduino n'est homologué safety, ne confondez vos rêves avec la réalité s'il vous plait.

Qui sur ce forum connait la norme SIL (Safety Integrity Level) que vous semblez préconiser comme la référence pour nos installations électriques à bord de nos bateaux. Pouvez vous donner des exemples pratiques d'application de cette norme sur un bateau de plaisance. Y a t'il des réglementations en la matière? Qu'en disent les companies d'assurance?

Là ça sent le gars qui s'est jeté sur Google pour allez voir ce que ça voulait dire :)
Sinon vous ne poseriez pas la question...
Allez restons en là, ça frise le ridicule.

28 juil. 202128 juil. 2021
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EDIT :
Ce message était sensé arriver après celui ci-dessous.

Egalement au sujet du courant de court-circuit, vous indiquez :

Il n'y a pas photo ! Et d'autant moins que le disjoncteur peut être paramétré pour disjoncter à un niveau bien plus bas.
Imaginez maintenant ce calcul reporté sur un parc LFP de 400Ah ou plus, donc avec des niveaux de courants bien plus grands.

A aucun moment n'intervient dans votre calcul la capacité de la batterie, seulement sa tension et sa résistance interne. Que signifient donc ces "niveaux de courant" dont vous parlez et comment sont-ils liés à la capacité de la batterie ?

28 juil. 202128 juil. 2021
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Bonjour,

je mets de côté la forme pour me concentrer sur le fond ...

Bitrode, jusqu'à présent le seul argument de sécurité que vous donnez en faveur de l'installation d'un BMS est le pouvoir de coupure en un temps record en cas de court-circuit au plus proche des bornes de la batterie.
A moins d'un montage complètement aberrant, un tel court-circuit n'a quasiment aucune chance de se produire. Quand bien même, de nombreux tests et vidéos que l'on trouve sur le net montrent bien par l'expérience que les batteries LFP n'explosent pas et même ne dégazent pas au moindre court-circuit d'une durée d'une fraction de seconde.
Vous ne faites qu'affirmer qu'un fusible est trop lent sans rien démontrer ni nous renvoyer vers de la doc l'indiquant.

Plus haut dans la discussion, vous étayiez la nécessité du BMS (et de son AFE) en cas de court-circuit en indiquant ceci :

Le temps des disjoncteurs ETA et autres fusibles de papy est révolu pour ces matériels qui peuvent sortir des kA pendant que votre disjoncteur à 3 sous restera collé et que votre fusible se sera vaporisé en projetant dans votre navire des matières en fusion.

Finalement juste au-dessus vous calculez le courant de court-circuit et tombez sur la valeur de 105A.
Je suis donc un peu perdu.

Vous indiquez que l'énergie que dissipera un fusible avant de claquer est de 55J avec, il me semble, le sous-entendu que cette valeur est très importante. Comme vous le calculez, cette valeur est en effet très importante comparée à l'énergie dissipée par un disjoncteur électronique intégré à un BMS et qui est 10000 fois plus faible puisqu'il réagit beaucoup plus rapidement.
Tout d'abord je me permets de douter de la validité de ce calcul dans la mesure où juste avant vous nous expliquez le gradient de courant s'exprimant comme dI/dt et traduisant l'augmentation du courant pendant le court-circuit.
Le calcul de l'énergie dissipée par le disjoncteur ne devrait-il donc pas intégrer (c'est le cas de le dire !) ce gradient de courant ?
Par ailleurs, pour ceux qui ne sont peut-être pas familiers des Joules, à titre de comparaison j'indique ici l'énergie emmagasinée puis restituée par le ressort d'une carabine à air comprimé tirant des plombs de 4,5mm, soit 20J.

J'en reviens à la liste des arguments en faveur de l'installation d'un BMS, pour le moment il n'y en a qu'un seul : une meilleure protection en cas de court-circuit au plus proche des bornes de la batterie.

Pour ma part en tout cas, s'il n'y a que ça et pour les raisons que j'ai déjà indiquées, alors je garde mon installation à base de fusible, Battery Protect Victron et MPPT et chargeurs paramétrables. (Je le rappelle, il ne s'agit pas de comparer le montage d'un BMS à l’absence totale de protections. Les montages sans BMS dont il est question ici comprennent bel et bien des protections).

Si pas d'autres arguments, pour ma part, je vous laisse retourner à vos moulins ...

Autre sujet, dans la mesure où vous faites l'apologie des batteries "drop in" avec BMS intégré, il me semble important de rappeler que toutes ces batteries ne se valent pas. Des constructeurs reconnus tels que Dakota ou Battleborn proposent de telles batteries 12V mais également des constructeurs chinois qui intègrent donc non seulement des cellules dont l'intégrité est parfois douteuse (sur le net on trouve le cas de cellules en fin de vie qui sont revendues intégrées à des batteries 12V "neuves") mais aussi avec les BMS chinois bas de gamme qui n'intègrent probablement pas les sécurités que vous mettez en avant et ne non pas fiables non plus.
Bref, pour rappel donc, batterie avec BMS intégré, oui, mais il faut mettre le prix si on veut de la sécurité. Batterie drop in à bas coût ça donne ça : www.actunautique.com[...]es.html

18 sept. 2021
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Fabien il n'y a pas d'apologie de ma part, ne compte dans mes interventions que la sécurité et rien que la sécurité.
Tous les professionnels du domaine te diront la même chose.
Il faut bien comprendre la différence entre le coté "je bricole dans mon coin" et les règlements édifiés pour protéger rigoureusement tout le monde.
Que tu aies fait les choses bien pour ton bateau je n'en doute pas à te lire, mais dis toi bien que ceux qui te liront et qui n'y connaissent strictement rien, feront leur sauce dans leur coin et ne feront pas forcément comme toi.
Ca c'est juste pour expliquer le danger de fond de ces forums qui véhiculent des informations potentiellement dangereuses, et trop souvent relayées par des novices voir des inconscients qui se prétendent connaisseurs, comme on en lit dans cette discussion (et d'autres).
Je reviendrai ce WE pour parler du fond technique et te donner des arguments factuels. Tu penses bien que dans notre métier on ne fait pas les choses au pif et au doigt mouillé, tout est justifié et tout s'explique. Comme je l'ai déjà dit chacun fera comme il veut mais on ne peut pas affirmer des choses erronées et prétendre quelles sont justes sans vouloir entendre l'état de l'art qui régit le domaine.
C'est un peu comme si tu m'expliquais que l'ABS ne sert à rien par exemple.
@+

28 juil. 2021
28 juil. 2021
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Toujours aussi riches d'enseignements tes interventions mon bon Mocitoo !

28 juil. 2021
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Merci,je te souhaite aussi de bonnes vacances Fabien ;-)

16 sept. 2021
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Bonjour, je relance ce sujet.
Avez vous une référence de BMS qui soit fiable, avec une fonction équilibrage des cellules et qui assure une visualisation, idéalement via bluetooth?
les coupures basses et hautes tensions seront gérées par un batterie protect

-le rec BMS est pas mal mais c'est l'age de pierre, et les options le rende cher (soft pc a 150€!)
-Le dally: c'est chinois jusqu'au bout des ongles - fiabilité?
-Le 123SmartBMS: gros doute sur la fiabilité, confirmé par quelques témoignages ... je préfère sur le principe un BMS déporté, loin des fonds

16 sept. 2021
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Le Dally fait ça, par contre le BMS est instable, et l'application ne fonctionne pas sur tous ll
Les Android.

16 sept. 2021
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@red sky: "le BMS est instable", tu peux préciser? Merci d'avance

16 sept. 2021
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Oups
Lire le Bluetooth est instable.

17 sept. 2021
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Bonjour Cedric 1983,
Ca dépend des fonctionnalités que tu recherches. Juste un point important que je pense avoir déjà mentionné sur le forum est que sur un bateau il est dangereux d'avoir un BMS qui n'a qu'une fonction de protection de la batterie (isolation de la batterie en cas de faute). En effet, on risque de se trouver subitement sans énergie à bord (pas de feux de nav, VHF, AIS, pilote, carto...) et mettre en danger le bateau et son équipage.

A un minimum le BMS devrait:
- prévenir bien à l'avance d'une situation anormale (alarme visuelle et audible dans le carré, pas au niveau de la batterie et que l'on risque de ne pas voir / entendre)
- mise en circuit d'une batterie de secours (batterie de démarrage) juste avant de déconnecter la batterie lithium

Ensuite les autres fonctionnalités sont en fonction des besoins et du budget de chacun.
Pour info, j'ai compilé un tableau comparatif de quelques BMS (dont celui que j'ai conçu) qui donnera un aperçu des fonctionnalités que l'on trouve sur certains BMS:
Ces BMS sont plus chers que ce que l'on peut trouver sur Ali..., mais on parle ici de sécurité et de protéger son bateau et son lieu d'habitation.
Avec certains BMS l'ensemble du matériel électrique sur le bateau peut revenir moins cher car ils peuvent éviter d'installer d'autre équipements comme: moniteur de batterie, circuit de précharge, sondes de température, relais VSR, chargeur sophistiqué, relais additionnels si chargeurs et convertisseurs peuvent être commandés à distance, ...)

16 sept. 2021
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ok merci, c'est moins grave

17 sept. 2021
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Bonsoir

J'encourage ceux qui doutent de l'utilité d'un BMS à lire ce rapport de l'ATSB (le BEA Australien) consécutif à un feu dans un ULM
www.atsb.gov.au[...]18-124/

Je résume
La batterie LFP * avait déjà subi été totalement déchargée à plusieurs reprises **.
Pour faire démarrer son moteur le pilote avait recours à un booster.
Lors du vol durant lequel l'accident/incident s'est produit, une surtension prolongée, détectée par les équipements du bord mais à laquelle le pilote n'avait pas prêté, a provoqué un emballement thermique lequel avait déclenché le feu.

ce qui n'est pas mentionné dans le rapport
* la batterie était équipée que d'un PCM vendu à l'époque par son constructeur comme étant un BMS
** les décharges profondes avaient impacté la structure des cellules de la batterie

Du fait de l'environnement marin, les batteries installées dans des bateaux sont beaucoup plus exposées que celles installée dans des ULM.
J'ai installé des batteries LFP, mais je n'ai pas pris le risque d'installer des batteries non-équipées de très bons BMS, spécifiquement adaptés à la batterie.

17 sept. 2021
0

Qu’as tu posé?

17 sept. 202117 sept. 2021
1

Le PCM (Protection Circuit Module) était aussi bien adapté à la situation qu'un BMS, la question est pourquoi cela n'a pas fonctionné..! après lecture de ce rapport, ce qui est déroutant c'est la méconnaissance et l'amateurisme avec lequel les différentes actions sont entreprissent dans le déroulement de ce drame.

1) Laisser la batterie LFP ou Lithium-ion (pas claire dans le rapport) de 2016 pas d'origine (semble-t-il) se vider
complètement.
2) L'utilisation d'un chargeur (pas adapté au Lithium) du type (Trickle charger), la batterie n'a jamais récupérée puisqu'il
devait se servir d'un "Booster" pour démarrer le moteur.
3) Une batterie mal chargée demande une augmentation des tours moteurs pour fournir assez de tension ce qui peut conduire à
une situation de surtension/surchauffe de l'alternateur (c'est dans le manuel).
4) Finalement le pilote ne tient pas compte de l'alarme visuel/audible...

17 sept. 2021
2

PCM définition pour les récalcitrants... ;-)

"On appelle PCM (Protection Circuit Module), une carte électronique dont la mission est de protégée la batterie. On retrouve le PCM sur les packs Lithium rechargeables. Le PCM se différencie du BMS (Battery Management System) sur les fonctionnalités qu’il propose. En effet, ne figurent que les systèmes de protection et non pas des fonctions annexes comme le balancing ou la gestion du SOC (state of charge), SOH (State of health), bus de communication, etc.

Cette carte intègre les fonctions de protections suivantes :

-Tension max de fin de charge
-Cut off de fin de décharge
-Surintensité
-Surchauffe"

Source: www.enix-power-solutions.fr[...]/pcm/

18 sept. 2021
0

Il existe des PCM avec équilibreurs.
Par exemple des PCM de vélos électriques bas de gamme.
Ce qui différencie essentiellement un PCM d'un BMS est que le premier a des paramétrages définitivement figés et qu'il ne peut pas communiquer comme tu l'as justement dit.

17 sept. 2021
0

J'ai annulé le vote négatif sur le post de Elect, j'ai lu le rapport et il est bizarrement confus dans la mesure où il mixe les deux technologies (Lithoim Ion et Lithium Fer). Suite à une navigation un peu intensive cet été, j'ai pu tester le système mis en place du P3 (4 bancs de 4 modules winston 60 Ah, avec un petit module de load balancing the chez EV power Australie sur chacun des modules, mais pas de BMS. Chargement via pile à combustible (Efoy 210) et panneaux solaires (2x50Wc) + petit ajout via moteur (bon gros alternateur). Le bloc batterie est protégé par un système de chez Victron (battery protect). C'est ce dernier élément qui m'a donné du fil a retordre, pour une raison que j'ignore (je pense l'alternateur), il a reçu plus que ce qu'il ne pouvait prendre (60 A sur ce modèle) et chauffait très fort. Je l'ai tout simplement shunté et tout s'est déroulé ensuite dans le meilleur des mondes possibles. Je suis arrivé à Madère avec les batteries chargées à 75% et après une petite vérification "pour le fun", tous mes modules étaient dans les 0,03v de variation entre les plus chargés et les moins chargés. Je vais remplacé le Battery protect par un modèle un peu plus puissant mais je ne vais pas modifier le reste qui fonctionne bien et surtout de manière prévisible. Pour info, j'ai testé mini-BMS, Smart BMS123, BCU-PPAK+ (EV power australie) et Delgreen, aucun ne m'a donné satisfaction (connecteurs fragiles, mauvaise adaptation au milieu marin, imprévisibilité). je préfère intégrer dans ma routine de navigation une vérification périodique de la tension (après grosse charge ou si on passe en dessous d'un certain taux de décharge)

17 sept. 2021
-2

Ce qui me fait sourire quand on parle de BMS, c'est que les batteries au plomb sont bien plus fragiles et dangereuses que les batteries LiFePO4 ou LiFeyPO4 et que personne n'installe de BMS sur ses batteries au plomb ...

Même dans l'industrie, je connais des installations avec 57 éléments plomb de 1800 Ah en série sans aucun circuit d'équilibrage. Ce matériel fonctionne pourtant bien depuis plus de 20 ans.

Les BMS se sont imposés pour pallier à la dangerosité des batteries LiPo sans pour autant régler tous les problèmes quand on voit les incidents en vol qu'a connu BOEING ainsi que les explosions de nombreux matériels électroniques pourtant équipés de BMS. Le problème est que beaucoup de fabricants entretiennent le flou sur leurs batteries Lithium, peut-être parce que certaines ont connu de réels problèmes.

Les batteries LiFePO4 ont des caractéristiques assez différentes selon les modèles quand on regarde attentivement les spécifications des fabricants. Certaines sont même certifiées UN38-3 (par essais de certification) pour garantir leur robustesse et leur non dangerosité permettant de voyager par air, route ou mer. Des fabricants d'éléments LiFeYPO4 spécifient aussi que les BMS sont inutiles pour une batterie 12V fabriqué avec leurs éléments.

Mais ce qui me gène le plus avec les BMS est qu'ils ne satisfont pratiquement jamais la plupart des exigences et essais qui devraient s'appliquer à ce matériel selon la réglementation CE. Quel sera le comportement de leur microcontrôleur en cas de forte perturbation électromagnétique sachant que les fabricants indiquent la plupart du temps que ces exigences et tests ne s'appliquent pas à leur matériel qui serait destiné à une utilisation "domestique" ou de "loisir". Sont-ils capables de redémarrer seuls en cas de bug ? Mon expérience professionnelle m'a pourtant prouvé qu'on ne pouvait pas être fiable bien longtemps sans satisfaire les exigences CEM de la CE applicables à la plupart des matériels. Quel sera aussi le comportement du BMS si jamais de l'eau envahit votre bateau ou si les fils sont simplement mouillés.

Mon analyse de risque est simple. Je fais tout pour que mon matériel électrique soit simple et robuste. C'est tout à fait faisable avec des batteries LiFeYPO4 bien choisies. Il est alors inutile d'ajouter 5 ou 6 microcontrôleurs dans différents appareils pas forcément utiles et dont la robustesse, l'utilité et l'absence de risque restent à démontrer dans nos bateaux.

18 sept. 2021
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Jean Marc : « Ce qui me fait sourire (..j, c'est que les batteries au plomb sont bien plus fragiles et dangereuses que les batteries LiFePO4 ou LiFeyPO4 ».

Hors sujet : Un peu par hasard, puisqu’une histoire de sous marin est en ce moment d’actualité, je suis tombé sur la description des sous-marins « Classe Attack » … et j’ai été surpris d’apprendre que ces subs fonctionnent encore avec des batteries au plomb.
Je suppose que la technologie doit être convenablement maîtrisée.

en.wikipedia.org[...]bmarine

18 sept. 2021
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CapRac, dans l'article de Wikipedia que tu cites : "Batteries are an important component of diesel-electric submarines, allowing them to operate underwater for extended periods of time before having to resurface to recharge them. Improvements in battery technology in recent years have allowed smaller diesel-electric submarines to operate with greatly improved range and endurance.[39] Future submarine designs might use improvements in Lithium-ion battery technology.[25] The Collins-class replacement might operate battery technology superior to that of the existing Collins-class."

18 sept. 2021
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Merci pour les précisions, Matelot19001. Ainsi donc, ils envisagent quand même de passer au Lithium pour les futurs subs. Intéressant.

18 sept. 2021
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Les batteries au plomb bien plus dangereuses?
Vous dites vraiment n'importe quoi.
La densité d'énergie ça évoque quelque chose pour vous?
Arrêtez un peu de répandre vos inepties.
UN38.3 c'est un requis pour TOUS les lithium cher monsieur, sinon pas de transport possible et aucune certification ne sera envisageable.
Renseignez vous mieux avant de vous couvrir de ridicule.

18 sept. 2021
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Et accessoirement il existe la règlementation CEM, qui elle aussi est obligatoire et on ne vous a pas attendu pour se poser la question des rayonnements électromagnétiques...
Moins ça s'y connait et plus ça se répand.
Heureusement que le ridicule ne tue pas.

19 sept. 2021
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J'aimerai que vous connaissiez un peu mieux les installations industrielles de grosses batteries au plomb car il y a production d'hydrogène en cas de surcharge. Il n'y a pas plus explosif. Et pourtant, on installe pas de BMS sur des batteries 115V avec 57 éléments de 1800 Ah. On les installe dans des locaux isolés équipés de détecteur de présence d'hydrogène.

Pour ce qui concerne la UN38.3, il est facile de constater que toutes les batteries lithium vendues actuellement sont loin de disposer de documents de certification UN38.3 réalisés par un laboratoire indépendant. Les essais exigés coûtent chers en temps et en argent. Ils sont nombreux dont un de court-circuit dans des conditions pénalisantes, un essai de vibration, un test de surcharge, un test de décharge forcée, un essai de choc, un test d'impact, etc ...
Je ne connais pas de batteries au plomb capables de réussir ces tests sans danger en présence d'une simple étincelle à côté.

Il y a heureusement des batteries LiFePO4 qui sont parfaitement certifiées UN38.3. Il faut être de mauvaise fois pour prétendre qu'elles sont plus dangereuses que les batteries au plomb. Si les circuits de protection installés sur les voiliers de plaisance respectaient les certifications CEM de la CE (IEC 61000-4-2, IEC 61000-4-3, IEC 61000-4-4, IEC 610000-4-5 et IEC 61000-4-11 entre autres), je ne réagirai pas comme je le fais. Mais comme je l'ai déjà dit par ailleurs, il est facile de constater que les certificats CE de certains de ces équipements indiquent que ces essais ne s'appliquent pas car ces équipements sont pour un usage domestique ("household")

18 sept. 2021
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Comme tout le monde semble rentré de vacances je vais pouvoir répondre à Fabien (je ne t'ai pas oublié ;) dans le WE et tenter de remettre un peu d'ordre dans tout ce foutoir de préjugés qui s'accumule, reposant essentiellement sur des ressentis personnels infondés et une totale ignorance des normes et autres problématiques de sécurités élémentaires concernant les batteries au lithium.

18 sept. 2021
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L'incident/accident australien est intéressant car il montre que :
i) des batteries peuvent être utilisées sans respect des limites fixées par le constructeur,
ii) les cellules à bases de lithium doivent être traitées en respectant certaines contraintes et
iii) après avoir remplacé ses batteries plomb par des batteries lithium, on les utilise comme on a toujours utilisé des batteries plombs.

je pense que si la batterie avait été équipée d'un vrai BMS, empêchant la décharge profonde, protégeant la batterie des surtensions, supervisant les températures... cet accident/incident ne se serait pas produit, il n'y aurait pas eu d'emballement thermique ni de départ de feu.

Conclusion, quand j'ai décidé de remplacer les batteries plomb bu bateau, j'ai choisi des batteries équipées d'un vrai BMS (il n'y en a pas pléthore sur le marché).
Mes batteries de servitude sont des PowerBrick et ma batterie de démarrage une PowerStart.
Ces batteries sont conçues par PowerTechSystem, un spécialiste du BMS basé en France (donc joignable) qui depuis a fait certifier une partie de sa gamme pour usage maritime.

19 sept. 2021
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Tonio tu as parfaitement raison.

19 sept. 202119 sept. 2021
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Fabien, je vous répond maintenant sur le fond technique par rapport à votre message plus haut:
Vous dites:
A moins d'un montage complètement aberrant, un tel court-circuit n'a quasiment aucune chance de se produire.
Justement vous avez tout dit malgré vous: "A moins de" et "quasiment aucune chance".
Une sécurité est mise en place pour parer à des cas exceptionnels, même si c'est une seule fois cela peut être une fois de trop et avoir de lourdes conséquences. Je lis dans cette discussion des gens qui donnent leur avis selon leur propre expérience, leur ressenti, leur intime conviction sur le sujet lithium. Les certifications et réglementations sont le fruit d'expériences multiples réalisées en laboratoire avec des protocoles stricts fruits d'analyse d'accidents, d'analyse dysfonctionnelle, de recommandations des fabricants de cellules, etc.
Nous vivons dans une société paradoxale où d'un coté l'individu n'hésite plus à porter plainte pour un oui ou pour un non, et de l'autre le même individu décide de faire ce qui lui plait y compris tout et n'importe quoi en matière de risque. Dès le moindre incident ou accident c'est le procès.
Les arguments sont toujours les mêmes:
-> on ne m'a pas suffisamment prévenu
-> c'était pas marqué dans la notice (que personne ne lit évidemment...)
-> je veux être indemnisé suite à la perte de ma main ou de mon pied, etc
Par exemple vous même ne suivez pas les recommandations du fabricant de votre batterie, dans la notice il est clairement indiqué qu'elle doit être obligatoirement associée à un BMS.
Le législateur est obligé d'émettre des obligations normatives afin de cadrer des usages de plus en plus divergents de la normalité, et ce n'est que le commencement étant donné la jeunesse de ce domaine et l'inconscience des utilisateurs qui est directement proportionnelle à leur niveau d'étude, notamment le domaine de la physique de plus en plus mal enseigné et donc compris.
Je ne suis pas là pour faire un cours magistral mais pour vous dire pourquoi de tels systèmes sont mis en place.
Que des BMS dignes de ce nom ne se trouvent pas sur internet est quelque chose de normal compte tenu qu'un BMS est indissociable des cellules qui constituent la batterie, un fabricant sérieux ne vend pas de BMS isolément à un novice.
Ce n'est pas faute de l'avoir dit et redit ici et ailleurs, une batterie lithium c'est un système d'énergie avec pour conséquence des éléments indissociables, sauf à vouloir perdre la cohérence du système lui même.
Il ne faut pas confondre la fonction et les cas particuliers qui ne manqueront pas d'arriver statistiquement.
Une voiture sans frein peut rouler mais ne s'arrêtera pas en cas d'urgence.

19 sept. 2021
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Bitrode, entièrement d'accord (et aussi avec Tonio Tunis). Il y a 5ans, j'ai remplacé mes batteries de servitude "gel" en fin de vie par des batteries LiFePO4 de chez Elite Power Solutions associées à tout le système de contrôle dédié de la marque, soit une plaquette électronique de monitoring par cellule de 3V, 16 circuits reliés en chaîne à un CPU lui-même relié à un petit écran vidéo qui permet de visualiser en temps réel soit la situation de l'ensemble (SOC, courant instantané en charge et en décharge, tension et températures max des cellules) soit les valeurs de toutes les cellules actualisées toutes les secondes.
Ce CPU commande commande des relais Cyrix selon un montage préconisé par Victron et complètement indépendant de celui de la batterie de démarrage.
Depuis 5 ans, tout fonctionne correctement et je n'ai eu qu'à changer une de ces plaquettes EMS dont j'ai dû mettre en composant en court-circuit par accident.
Pour cause de Covid je ne suis pas venu sur mon bateau depuis fin août 2019. Vingt quatre mois après j'ai retrouvé il y a 10 jours mon parc de batteries à 52% de charge (je l'avais laissé il y a deux ans complètement débranché, y-compris les EMS à 54% de sa capacité).

19 sept. 2021
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Peio, il me semblais que tu avais eu quand même des problèmes avec ton BMS qui provoquait des coupures intempestives d'énergie, non ?

20 sept. 2021
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oups, "il me semblait"

20 sept. 2021
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Pas vraiment, non. J'ai eu, comme je le disais plus haut, un problème avec une barrette EMS. Problème dû, je pense, à la mise en court-circuit intempestive de l'un de ses composants en revissant une des petites Tor-X qui la fixent sur la cellule. L'avantage du système conçu par EPS, c'est que tous les éléments sont interchangeables (y compris les cellules) et que si l'un d'eux vient à lâcher ou à devenir anormal, tout le système s'arrête jusqu'à réparation. Une sacrée sécurité...

19 sept. 2021
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question complémentaire sur le BMS : fait il l'équilibrage des cellules, surtout dans le cas d'une batterie assemblées avec le cellules inaccessibles ?

19 sept. 2021
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Cher Bitrode, je suis très surpris qu'avec votre expérience de concepteur et expert, vous ne vous soyez pas aperçu que beaucoup des BMS et autres équipements de contrôle, protection ou charge installés sur les bateaux respectent uniquement les exigences CEM de rayonnement d'ondes radio émises et d'insensibilité aux ondes. Ces seuls essais ne peuvent pourtant s'appliquer qu'aux équipements électroniques domestiques et outillages portatifs. Les attestations de conformité indiquent d'ailleurs bien que les matériels que j'évoque sont destinés à un usage domestique (household).

Le démontage de certains de ces équipements m'a malheureusement montré que les protections qui permettraient de respecter les exigences CEM de la certification CE n'existent pas.

Nos bateaux sont pourtant confrontés aux perturbations électromagnétiques (autres que radio) dont le respect des normes CEM de la CE devraient nous prémunir comme c'est désormais le cas dans l'industrie automobile et bien d'autres.

Je ne parle même pas des risques spécifiques à l'humidité de nos bateaux et à la présence sur certains circuits imprimés de whiskers d'étain pouvant provoquer des contacts électriques intempestifs et même des court-circuits. Ce dernier problème est apparu sur les circuits imprimés fabriqués depuis 2006, date depuis laquelle les soudures au plomb sont interdites.

Je n'ai rien contre l'utilisation de dispositifs électroniques sur les circuits électriques de nos bateaux si cela apporte plus d'avantage que de risques. Mais je pense que cela n'est ni certifié ni démontré pour beaucoup de ces dispositifs.

Je préfère donc utiliser des batteries ayant été réellement testées et certifiées afin de ne pas défiabiliser le circuit électrique avec de l'électronique qui ne tiendra peut-être pas la vie des batteries.

20 sept. 202120 sept. 2021
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La CEM s'applique à tout le monde, c'est un requis dans le monde industriel depuis 1996.
Selon les domaines il y a différents niveaux d'homologation.
Ca s'applique donc aux bateaux bien évidemment.
Ensuite tout le monde ne joue pas le jeu, ça c'est un autre sujet.
Quant à l'humidité ce problème se règle facilement avec la tropicalisation ou autres enrobages époxides.
Là aussi on voit immédiatement le sérieux ou non des fabricants qui vendent des produits marines.
La règlementation CE exige aussi d'avoir des isolements électriques ad hoc, mon capitaine ;),pas uniquement de la CEM.
Tu as raison de préciser que le prix est plus élevé lorsqu'on applique ces règlementations. C'est un indice pour détecter les bons matériels.

20 sept. 2021
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Bonjour J Marc,
comment faites vous pour identifier les batteries réellement testées parmi la kyrielle de d'assembleurs et importateurs qui collent juste l'étiquette ?

20 sept. 2021
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Un vendeur doit avoir ce document. On peut avoir des doutes s'il ne vous répond pas si vous le lui demandez.
Lorsque les tests ont réellement été faits et sont satisfaisants, les vendeurs les mettent plutôt en avant pour justifier un prix forcément moins bon marché compte tenu du coût important de ces essais en temps et en argent. La fabrication plus sérieuse que celles des batteries non conformes est aussi souvent mise en avant pour justifier la différence de prix avec les batteries les moins chères. Parfois, la norme est mentionnée dans l'annonce alors qu'on ne trouve aucune autre indication sur la norme et ses essais ailleurs, y compris sur d'autres annonces concernant les mêmes batteries. Il ne faut alors pas croire aux miracle.

25 sept. 2021
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@ Bonzi
Difficile de faire la différence entre les produits présentés par les importateurs et les distributeurs.
La plus part sont des généralistes et/ou de simple vendeurs de batterie incapable d'apprécier les différences technologiques car ils n'y connaissent rien et se font bourrer le mou par des fabricants qui manquent souvent de recul.

En achetant à un concepteur/fabricant i) ayant des installations en France, ii) connu pour ses BMS, iii) fournissant des batteries LFP à des navires de la marine marchande, iv) ayant du passer les certifications marines Lloyd ou Veritas ou ... avec des procédures étendues pour inclure les nouvelles technologies, v)
sélectionné par les pompiers pour la sécurité de ses batteries, après élimination d'autres fournisseurs de batteries LFP, elles aussi, mais qui prenaient feu lors d'interventions (les pompiers les utilisent dans des incendies, portées sur leur dos pour activer des équipements électriques tels que des scies permettent d'éliminer les obstacles ... on limite beaucoup les risques.

25 sept. 2021
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L'analyse des certificats et des matériels de certains fabricants, y compris français m'interpelle.
Je préfère simple et certifié par essais.
J'ai travaillé longtemps à réaliser des essais de qualification de matériels de grands fabricants mondiaux pour un grand industriel avant de les utiliser pour des applications sensibles. Beaucoup de fabricants tombaient des nues en constatant que leurs matériels ne pouvaient être qualifiés en l'état alors qu'ils en avaient parfois vendu des milliers dans le monde.

02 jan. 2022
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Bonjour, je viens d assembler un parc de cellules en 12v
Avec BMS Bluetooth 4S
J ai quelques difficulté pour le paramétrer correctement, je voudrais protéger les cellules en 20/80.
Je vous ai téléchargé des copies d écran
Pouvez vous me dire les données qu ils faut rentrer
Cordialement François
Et je vous souhaite une merveilleuse année 2022

02 jan. 2022
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Désolé, je me suis trompé de copie d écran, ci dessous les bonnes
Merci

02 jan. 2022
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Bonjour a tous,
J'ai lu et relu ce fil au cours de ces derniers mois passés a etudier la question des lifepo4. Merci pour toutes vos lumières, je me régale à decouvrir tout ça !

Une question me taraude concernant le choix du bms. Si on considère qu'un moteur electrique consomme 3 fois sa puissance au démarrage, exemple 3000w pour un moteur de guindeau de 1000w, le bms doit-il etre choisi de 250A en 12v pour assurer le pic de décharge, ou les bms de 100 ou 120A sont-ils intrinsèquement capables de gérer un pic à 250A et à paramétrer en fonction des besoins?

Merci a tous :)

Tranoy, Norvège

Phare du monde

  • 4.5 (18)

Tranoy, Norvège

2022