Les bateaux modernes sont très dépendants de l'électricité. C'est pourquoi, il y a presque 4 ans, lorsque Yuka et moi avons commencé à imaginer notre vie à bord d'Oroboro, l'un de nos principaux objectifs était de mettre en place un système électrique sur batteries parfaitement équilibré. Nous avons donc listé nos besoins en énergie, puis nous les avons doublés :
- Feu de mouillage : 1,0 ampère
- Guindeau : 300 ampères
- Réfrigérateur : 7 ampères
- Etc., etc...
Nous devions calculer nos besoins exacts en énergie afin de dimensionner correctement tous les systèmes. Nous avons ensuite commencé à concevoir le système électrique et ses composants. Tout a été installé en aftermarket par MultiMarine à Cape Town, en choisissant des produits haut de gamme.
Batteries
Il existe deux types de batteries pour un bateau :
- Les batteries de démarrage
- Les batteries de service
Les batteries de démarrage servent uniquement à lancer les moteurs. Elles sont conçues pour délivrer des pics d'énergie rapides (comme le démarrage des moteurs) et ne doivent jamais être déchargées. Il peut s'agir de n'importe quel type de batterie de démarrage robuste, adaptée à vos moteurs spécifiques.
Les batteries de service, en revanche, ont une puissance instantanée moindre, mais une capacité de délivrance d'énergie sur le long terme bien plus grande. Elles peuvent supporter un certain nombre de cycles de décharge et doivent donc être des batteries à décharge profonde. La question est : quelle est la meilleure batterie à décharge profonde pour une application marine — cellule humide, gel, AGM (tapis de verre absorbant) ou lithium fer phosphate ? La réponse est : le lithium fer phosphate.
Malheureusement, Robertson and Caine ne proposait pas de batteries lithium fer phosphate (LiFePO 4) en option. Le plomb-acide était l'option standard, et l'AGM le seul upgrade possible.
Nous avons donc opté pour l'AGM LifeLine Deep Cycle 210 Ah :
Nous pensions pouvoir passer aux LiFePO 4 à l'avenir, une fois que les batteries AGM auraient rendu l'âme.
Nous avons 3 batteries de service de 210 Ah chacune, soit un total de 630 ampères-heures. Mais comme on ne peut pas décharger les batteries AGM à plus de 30 à 40 % si on veut qu'elles durent, nous ne disposons en réalité que de 180 ampères-heures.
Si nous avions l'équivalent en ampères-heures en batteries lithium fer phosphate, nous pourrions utiliser la totalité des 630 ampères-heures, car ces batteries peuvent être déchargées à 100 % en toute sécurité sans les détériorer ni réduire leur durée de vie.
Nous ne savons pas exactement combien de temps dureront ces batteries AGM — probablement 5 ans environ, à condition de ne jamais les décharger à plus de 30 % comme nous le faisons actuellement.
Et nous espérons que dans 5 ans, le prix des batteries au lithium aura considérablement baissé. Pour vous donner une idée des coûts : une batterie LifeLine AGM de 210 Ah coûte environ 750 USD, tandis qu'une batterie ReLion LiFePO4 de 200 Ah coûte environ 2 500 USD.
Panneaux solaires
Comment rechargeons-nous les batteries ? Principalement grâce à nos 3 panneaux solaires rigides, qui nous fournissent nominalement 960 watts par journée ensoleillée.
Nous avons délibérément choisi de ne pas avoir de groupe électrogène : c'est lourd, coûteux, bruyant, encombrant, nécessite de l'entretien, et tout simplement parce que brûler des combustibles fossiles pour produire de l'énergie n'est ni écologique ni efficace.
Lorsque nous étions à Cape Town, nous avons fait construire une structure en inox par une entreprise appelée FormaTube. De véritables artistes !
Avec notre batterie de 3 panneaux solaires rigides SunPower E20 (320 watts chacun) sur la structure en inox au-dessus des davier, et les 4 panneaux souples SunBeam (100 watts chacun) sur le toit du roof, nous produisons plus d'électricité que nous n'en consommons : 960 watts + 400 = 1 360 watts !
Les panneaux solaires rigides sont contrôlés par des régulateurs Victron Blue Solar MPPT 75/15. Les panneaux solaires souples sont contrôlés par 2 régulateurs Victron BlueSolar PWM Light 12/24V-20A.
Quand nous allons nous coucher le soir, nos batteries sont généralement chargées à 95 %. Quand nous nous réveillons le matin, elles sont à 86 %.
Alternateur
Une autre façon de recharger les batteries est d'utiliser l'alternateur des moteurs lorsque nous sommes sous moteur. Sur notre moteur Yanmar, nous avons l'alternateur Valeo 125 ampères standard :
Pour recharger les batteries plus rapidement, nous avons installé un chargeur Sterling Alternateur vers Batterie sur les deux moteurs :
Cet appareil est particulièrement ingénieux : le système impose une « charge » sur l'alternateur pour faire baisser sa tension. Cela trompe l'alternateur en lui faisant croire qu'il y a un appel de courant important dans le système, ce qui pousse le régulateur standard à travailler à plein régime pour charger le parc de batteries à une tension bien plus élevée que la tension de base du système.
Le temps nécessaire pour charger complètement les batteries est ainsi réduit de moitié. Par temps de pluie, lorsque nos panneaux solaires ne suffisent pas à charger les batteries, nous pouvons faire tourner le moteur et les recharger rapidement.
Convertisseur
Pour transformer le courant continu 12 volts fourni par les batteries en courant alternatif 220 volts nécessaire pour faire fonctionner les appareils électriques, nous utilisons un convertisseur. Il s'agit d'un convertisseur-chargeur Victron MultiPlus de 3 000 watts, le meilleur de sa catégorie :
Notre chauffe-eau, par exemple, est branché directement sur le convertisseur. Ainsi, généralement vers midi, lorsque nos batteries sont presque pleines, nous pouvons allumer le chauffe-eau pendant 20 minutes afin de profiter d'une douche chaude le soir. Le chauffe-eau consomme beaucoup d'énergie — environ 1 400 watts — et il est donc indispensable de disposer d'un grand convertisseur comme le nôtre.
Le convertisseur fonctionne également comme chargeur secteur lorsque nous nous connectons à l'alimentation à quai dans une marina. En utilisant un câble d'alimentation shore power, nous pouvons prendre les 220 volts de la marina pour alimenter notre bateau tout en maintenant nos batteries à pleine charge.
Moniteurs de batteries
Pour surveiller la quantité d'électricité produite et consommée à bord par les systèmes et les appareils du bateau, nous utilisons le Victron Venus GX :
Le Venus GX est le centre de communication de notre installation. Il communique avec tous les composants de notre système (convertisseur, contrôleurs MPPT, etc.) et s'assure qu'ils fonctionnent en harmonie. Nous pouvons consulter les données en temps réel et modifier les paramètres depuis notre smartphone via une application open source :
En tant que système de surveillance secondaire des batteries, nous utilisons le Victron BMV 712 Smart. Sa fonction essentielle est de calculer les ampères-heures consommés et l'état de charge d'une batterie.
Considérez-le comme notre « jauge de carburant » pour les batteries. Vous pouvez également le connecter à une application sur votre smartphone via Bluetooth.
Conclusion
En ces 2 années passées à vivre à bord, nous n'avons jamais eu à passer en « mode économie d'énergie ». L'électricité est tout simplement une préoccupation secondaire, grâce à notre système électrique sur batteries parfaitement équilibré.
Lorsque nous sommes au mouillage, la grande majorité des bateaux autour de nous doivent faire tourner leur groupe électrogène le soir pour recharger leurs batteries, tandis que lorsque nous allons nous coucher, les nôtres sont généralement chargées à 95 %.
Et pouvoir profiter d'une bonne douche chaude le soir, même sous les tropiques, ça n'a pas de prix !