La capacit\u00e9 \u00e0 produire et stocker l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire au bon fonctionnement des appareils du bord est un des syst\u00e8mes essentiels qui \u00ab\u00a0composent\u00a0\u00bb un voilier. Lorsqu’on aborde la question de la consommation \u00e9nerg\u00e9tique d’un voilier comme Lady Mi, on distingue g\u00e9n\u00e9ralement deux situations. La premi\u00e8re est celle que l’on rencontre lorsque le bateau est au port ou au mouillage, c’est \u00e0 dire qu’il ne navigue pas. Dans cette configuration, Lady Mi consomme approximativement 100 amp\u00e8res heure (ah). Cette consommation \u00e9quivaut \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e0 celle d’un appareil qui consomme 4 amp\u00e8res (48 watts en 12volts) en continu durant 24 heures (4×24). Le principal consommateur dans cette configuration est le frigo auquel il faut ajouter divers petits consommateurs comme les chargeurs des t\u00e9l\u00e9phones, des ordinateurs, l’\u00e9clairage, le fonctionnement de la pompe qui g\u00e9n\u00e8re la pression de l’eau… La seconde situation que l’on peut consid\u00e9rer est celle du bateau en navigation. La consommation de Lady Mi est alors de 250 ah par 24 heures. C’est principalement le fonctionnement des instruments de navigation et du pilote automatique qui explique la diff\u00e9rence entre ces deux consommations. Cette \u00e9nergie, nous la stockons dans un parc de batteries 12 volts appel\u00e9 parc de service. Diff\u00e9rents types de batteries peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour constituer ces parcs, allant des batteries au plomb \u00e0 \u00e9lectrolyte liquide jusqu’aux batteries lithium. Au moment du d\u00e9part, le parc service de Lady Mi \u00e9tait constitu\u00e9 de deux batteries \u00ab\u00a0plomb-carbone\u00a0\u00bb d’une capacit\u00e9 individuelle de 270 ah. Cela signifie qu’en l’absence totale de production, durant 24 heures de navigation, nous consommions la moiti\u00e9 de notre r\u00e9serve. Les batteries \u00ab\u00a0plomb-carbone\u00a0\u00bb sont une variante des batteries au plomb. Les plaques des cellules sont couvertes de carbone pour en r\u00e9duire l’usure. En outre, l’\u00e9lectrolyte n’est pas liquide mais en grande partie absorb\u00e9 sur de la fibre de verre. Ces batteries ont normalement une dur\u00e9e de vie de 10 ans et ont la capacit\u00e9 de tol\u00e9rer des d\u00e9charges profondes (entre 50 et 80 %) ainsi que des recharges incompl\u00e8tes. Outre le parc service, le moteur poss\u00e8de sa propre batterie qui n’est pas reli\u00e9e au service et ne peut donc \u00eatre utilis\u00e9e que pour d\u00e9marrer le moteur. Le bateau compte enfin une troisi\u00e8me batterie situ\u00e9e \u00e0 l’avant et dont le r\u00f4le est de fournir l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire au fonctionnement du propulseur d’\u00e9trave durant les man\u0153uvres de port.<\/p>\n\n\n\n
Lorsque nous naviguons, la tension des batteries, la consommation depuis la derni\u00e8re charge compl\u00e8te exprim\u00e9e en ah ainsi que le taux de charge en % sont affich\u00e9s sur un petit \u00e9cran situ\u00e9 \u00e0 la table \u00e0 carte. La personne de quart a, entre autres, pour mission de surveiller la consommation \u00e9nerg\u00e9tique du bord et l’\u00e9tat des batteries.<\/p>\n\n\n\n
Pour charger ces batteries, nous disposons \u00e0 bord de quatre sources d’\u00e9nergie mais elles ne sont pas toutes disponibles en permanence. Premi\u00e8rement, l’alternateur qui est une sorte de grosse dynamo entra\u00een\u00e9e par la rotation du moteur. Il ne produit du courant que lorsque le moteur tourne et sa principale fonction est, comme sur une voiture, d’assurer la recharge de la batterie moteur entre deux d\u00e9marrages. Gr\u00e2ce \u00e0 un coupleur de batteries, l’alternateur charge aussi le parc service lorsque la batterie moteur est charg\u00e9e. Il s’agit toutefois d’un courant peu adapt\u00e9 au type de batteries utilis\u00e9 pour le service, que nous n’utilisons que comme appoint et le plus rarement possible ou bien en situation d’urgence. Les panneaux solaires sont notre deuxi\u00e8me source de charge. Le bateau est \u00e9quip\u00e9 de 360 watts de panneaux qui, en moyenne, produisent 100 ah sur 24 heures et \u00e9talent donc la consommation du bateau dans la configuration mouillage. Le bateau est aussi \u00e9quip\u00e9 d’un hydrog\u00e9n\u00e9rateur. Il s’agit d’une h\u00e9lice plac\u00e9e sous la coque et qui tourne dans l’eau lorsque nous naviguons. En fonction de notre vitesse, la production est de 100 \u00e0 200 ah par 24 heures. L’hydrog\u00e9n\u00e9rateur permet donc d’\u00e9taler la consommation des instruments et du pilote de sorte que nous n’ayons pas besoin de recourir au moteur pour charger les batteries. Il peut n\u00e9anmoins arriver, lorsque la vitesse moyenne est faible et que les jours sont courts ou peu ensoleill\u00e9s, qu’un appoint moteur soit n\u00e9cessaire pour recharger le service. Enfin, lorsque nous sommes au port, le bateau est reli\u00e9 au r\u00e9seau 220 volts, ce qui permet de disposer de 220 v \u00e0 bord et aussi recharger les batteries avec le chargeur de quai.<\/p>\n\n\n\n
La panne de batterie<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n Nous avons quitt\u00e9 Fuerteventura vers 21 heures. Le vent \u00e9tant faible, le bateau n’avan\u00e7ait qu’\u00e0 4 n\u0153uds environ. A cette vitesse, l’hydrog\u00e9n\u00e9rateur ne produit pas assez de courant pour assurer le fonctionnement de tous les appareils. Nous puisons donc dans nos batteries. Cette situation n’a, en soi, rien d’anormal, d’autant plus que avec l’ensoleillement des Canaries \u00e0 cette saison, la production diurne des panneaux solaires est capable de combler le d\u00e9ficit creus\u00e9 la nuit. Apr\u00e8s quatre heures de navigation, une alarme signalant un dysfonctionnement du pilote automatique a sonn\u00e9 \u00e0 deux reprises. Rapidement, nous avons observ\u00e9 que la tension du parc des batteries de service avait chut\u00e9 \u00e0 11.6 volt, ce qui signe un \u00e9puisement total de leur capacit\u00e9 alors que nous n’avions navigu\u00e9 que quatre heures et consomm\u00e9 40 ah, soit moins de 10 % de leur capacit\u00e9 th\u00e9orique totale. Nous avons donc imm\u00e9diatement d\u00e9marr\u00e9 le moteur que nous avons laiss\u00e9 tourner 30 minutes pour recharger un peu les batteries en attendant le lever du jour et la production solaire.<\/p>\n\n\n\n Apr\u00e8s notre arriv\u00e9e \u00e0 Arrecife, nous avons entrepris une s\u00e9rie de tests pour \u00e9valuer l’\u00e9tat des batteries. Nous les avons recharg\u00e9es compl\u00e8tement et puis avons mesur\u00e9 leur tension r\u00e9guli\u00e8rement durant 24 heures apr\u00e8s d\u00e9connexion de tous les consommateurs pour voir si elles \u00e9taient capable de \u00ab\u00a0conserver leur charge\u00a0\u00bb, ce qui \u00e9tait le cas. Nous avons ensuite test\u00e9 leur capacit\u00e9 \u00e0 maintenir leur tension alors que nous appliquions un gros consommateur comme le guindeau de l’ancre qui demande 50-60 amp\u00e8res au d\u00e9marrage. Nous n’avons rien trouv\u00e9 de tr\u00e8s anormal. Enfin, nous avons fait un test de capacit\u00e9 c’est \u00e0 dire que nous avons, apr\u00e8s avoir d\u00e9connect\u00e9 toutes les sources de charge, suivi l’\u00e9volution de la tension alors que nous imposions une consommation r\u00e9guli\u00e8re de 5 \u00e0 10 amp\u00e8res. Ce dernier test a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que les deux batteries avaient perdu la quasi totalit\u00e9 de leur capacit\u00e9. Leur tension chutait \u00e0 moins de 12v apr\u00e8s une consommation d’une vingtaine d’ah. A l’aide d’une pince amp\u00e8rem\u00e9trique appliqu\u00e9e \u00e0 l’origine du parc, nous avons aussi exclu la pr\u00e9sence d’un consommateur cach\u00e9 ou d’une fuite de courant et avons donc du nous r\u00e9soudre \u00e0 accepter l’id\u00e9e que ces batteries, qui avaient pourtant moins de deux ans, devaient \u00eatre remplac\u00e9es. A ce jour, nous n’avons pas d’explication claire quant \u00e0 l’origine de cette d\u00e9faillance. Nous n’avons jamais impos\u00e9 \u00e0 ces batteries de d\u00e9charges profondes. Certains jours o\u00f9 l’ensoleillement \u00e9tait limit\u00e9 et lorsque l’hydrog\u00e9n\u00e9rateur a \u00e9t\u00e9 bloqu\u00e9 par un filet de p\u00eache, nous avons fait des recharges incompl\u00e8tes, ce qui signifie que la batterie termine la journ\u00e9e incompl\u00e8tement charg\u00e9e avant de se d\u00e9charger \u00e0 nouveau la nuit. Les batteries de type \u00ab\u00a0plomb-carbone\u00a0\u00bb sont normalement con\u00e7ues pour mieux tol\u00e9rer ces recharges incompl\u00e8tes et nous estimons qu’il y en a eu moins de dix depuis leur installation. <\/p>\n\n\n\n M\u00eame s’il est douloureux de devoir se s\u00e9parer de batteries presque neuves, nous estimons avoir de la chance pour diverses raisons. Premi\u00e8rement, le probl\u00e8me est survenu au cours d’une navigation courte. Nous sommes arriv\u00e9s au port moins de 24 heures plus tard et n’avons pas d\u00fb modifier nos plans de navigation. La situation aurait pu \u00eatre bien plus difficile si le probl\u00e8me s’\u00e9tait produit au d\u00e9but d’une travers\u00e9e de plusieurs jours. Deuxi\u00e8mement, nous arrivions \u00e0 Arrecife, la capitale de Lanzarote, o\u00f9 les magasins sont bien achaland\u00e9s et o\u00f9 nous avons donc pu trouver assez facilement le mat\u00e9riel n\u00e9cessaire \u00e0 la r\u00e9paration. Enfin, nous sommes amarr\u00e9s au m\u00eame ponton que le voilier C\u00e9l\u00e9don dont le skipper Chris, en voyage depuis 4 ans, est \u00e9lectricien maritime. Nous avons donc pu profiter de ses comp\u00e9tences pour installer un nouveau parc de service.<\/p>\n\n\n\n Remplacement du parc et de divers p\u00e9riph\u00e9riques<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n Cette avarie et la pr\u00e9sence de Chris nous ont amen\u00e9 \u00e0 repenser le parc service et sa coh\u00e9rence avec les consommateurs et les sources de charges. Nous avons opt\u00e9 pour l’installation de trois batteries AGM d’une capacit\u00e9 individuelle de 140 ah. Sans entrer dans les d\u00e9tails, la technologie AGM est une technologie \u00e9prouv\u00e9e, capable de tol\u00e9rer occasionnellement des d\u00e9charges profondes et dont les caract\u00e9ristiques sont bien adapt\u00e9es aux besoins d’un parc service. La taille de ces batteries permettait aussi une bonne installation dans le coffre d\u00e9di\u00e9, ce qui est essentiel. En effet, chaque batterie p\u00e8se 40 kg et elles doivent \u00eatre parfaitement coinc\u00e9es pour ne pas bouger avec les mouvements du bateau. Nous n’avons pas touch\u00e9 aux panneaux solaires qui rencontrent nos besoins. Le chargeur de quai, bien que d’excellente facture, \u00e9tait sous-dimensionn\u00e9 pour le parc de batteries. Nous l’avons donc remplac\u00e9 par un plus puissant, ce qui a impos\u00e9 une modification de c\u00e2blage car qui dit plus de courant dit aussi plus gros c\u00e2bles. Enfin, nous avons ajout\u00e9 \u00e7a et l\u00e0 quelques fusibles et dispositifs de s\u00e9curit\u00e9 qui n’existaient pas au moment de la construction du bateau (il y a 24 ans d\u00e9j\u00e0) mais sont aujourd’hui disponibles et donc recommand\u00e9s. En particulier, nous avons ajout\u00e9 sur la ligne de charge de la batterie du propulseur d’\u00e9trave un chargeur de batterie \u00e0 batterie. Cette ligne de charge est aliment\u00e9e par l’alternateur lorsque le moteur tourne. Quand le propulseur d’\u00e9trave est activ\u00e9, l’intensit\u00e9 du courant peut atteindre 350 A qui sont directement d\u00e9livr\u00e9s par la batterie qui se trouve \u00e0 proximit\u00e9 de celui-ci mais qui se r\u00e9percute \u00e0 l’instar d’une cascade d’eau sur les batteries de service et l’alternateur. Or le c\u00e2ble qui relie l’alternateur \u00e0 la batterie du propulseur a une longueur de 12 m aller-retour et une section de 35mm2. Faire circuler autant de courant sur un tel c\u00e2ble expose \u00e0 un risque de surchauffe et d’incendie. Le chargeur de batterie \u00e0 batterie permet de limiter l’intensit\u00e9 \u00e0 30 A, ce qui ne repr\u00e9sente aucun danger pour l’installation. Au total, j’ai travaill\u00e9 trois jours pour rassembler le mat\u00e9riel, tirer les c\u00e2bles, enlever les anciennes lignes et placer les appareils. Chris est ensuite venu \u00e0 bord pour valider l’installation, faire les connexions et les tests.<\/p>\n\n\n\n A l’heure de cl\u00f4turer cet article, nous avons r\u00e9alis\u00e9 un test de capacit\u00e9 sur le nouveau parc. Tout fonctionne normalement et nous pouvons d\u00e8s lors aborder sereinement la travers\u00e9e vers Mad\u00e8re.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" L’\u00e9nergie \u00e0 Bord Bilan \u00e9nerg\u00e9tique du voilier La capacit\u00e9 \u00e0 produire et stocker l’\u00e9nergie n\u00e9cessaire au bon fonctionnement des appareils du bord est un des syst\u00e8mes essentiels qui \u00ab\u00a0composent\u00a0\u00bb un voilier. Lorsqu’on aborde la question de la consommation \u00e9nerg\u00e9tique d’un voilier comme Lady Mi, on distingue g\u00e9n\u00e9ralement deux situations. 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