Hydrogénérateurs pour charge batteries

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PRINCESS 33
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réponse n°169104
Ofournier a écrit :
Bonjour,

et l' "...imagination au pouvoir !..." Qu'en faites vous des slogans marrants de mai 68 ?

Impossible d'appliquer la moindre solution écologique sans "système D" (célèbre revue).  Et le "couple conique", alors ?

S'il n'y a pas de place pour un grande poulie, il y en aura certainement pour un petit carter d'engrenage à pignon conique (ou vis hypoïde, MM. les mécaniciens) qui démultiplie/multiplie les tours.

Un bricoleur moyen trouvera bien ce boitier très courant à la casse et l'adaptera dans son cas, y compris au moyen d'une transmission primaire à courroie si besoin.

Par exemple, souvenez vous aussi de la célèbre transmission dans les bonnes vieilles motos BMW "flat twins" (photo).

Sans aller dans ce luxe, il y a aussi plein de petits boitiers à pignon conique dans les outils agricoles ou de jardins.

Vu les faibles efforts développés pour produire 30 à 50 A /12 V (ou mieux 24 V avec un alternateur de camion par exemple), un vieux truc usé suffira et durera longtemps ...

 merci de ta réponse ; sur le plan technique, j'admets (sauf le vieux truc usé !)

Mais si tu charges la note avec un renvoi d'angle en plus, quid de la question 2/ sur l'aspect coût ?

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réponse n°178748

J'ai fait un comparatif entre moteur thermique (2 x 40 cv Volovo) et électrique (2 x Thoosa 17 kW + panneaux solaires + batteries LiFeYPo4) pour mon projet de cata 44 pieds :

il y pas photo : la solution électrique est nettement la meilleure !

  • 450 kg plus légère
  • 10 k€ moins chère (à valider)
  • silencieuse
  • fiable
  • écologique
  • 79% plus puissante

Seul inconvénient : autonomie maxi de 43 milles si vent nul.
Ci-joint le détail des calculs.
Avec un fichier plus lisible

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réponse n°178779

 j'ai du mal à mettre le bon fichier en pièce jointe.

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ALOA 27 (Monocoque)
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réponse n°178783

 Il est visible, quoi qu'un peu petit, faut de bons yeux ! 

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PRINCESS 33
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réponse n°178786
Jeanbon8 a écrit :
J'ai fait un comparatif entre moteur thermique (2 x 40 cv Volovo) et électrique (2 x Thoosa 17 kW + panneaux solaires + batteries LiFeYPo4) pour mon projet de cata 44 pieds :

il y pas photo : la solution électrique est nettement la meilleure !

  • 450 kg plus légère
  • 10 k€ moins chère (à valider)
  • silencieuse
  • fiable
  • écologique
  • 79% plus puissante

Seul inconvénient : autonomie maxi de 43 milles si vent nul.
Ci-joint le détail des calculs.
Avec un fichier plus lisible

 Je ne comprends pas bien vos calculs :

Pour alimenter 34 kW , sur 43 NM  , à disons environ 6 knts, il faut dépenser : 34 x 7,5 heures = 255 kWh

et dans le cas de batteries conventionnelles, il faut stocker 510 kWh : si vous stockez cette énergie électrique dans 186 kg de batteries, c'est super !  mais franchement, je ne vois pas....

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ALOA 27 (Monocoque)
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réponse n°178789
Danielloui a écrit :

 Je ne comprends pas bien vos calculs :

Pour alimenter 34 kW , sur 43 NM  , à disons environ 6 knts, il faut dépenser : 34 x 7,5 heures = 255 kWh

et dans le cas de batteries conventionnelles, il faut stocker 510 kWh : si vous stockez cette énergie électrique dans 186 kg de batteries, c'est super !  mais franchement, je ne vois pas....

 Le poids de 186 kg n'est valable que pour des batteries Lithium-Ytrium , sinon, avec des batteries au plomb, le devis poids n'est absolument pas respecté.
Donc chargeur spécifique, technologie de pointe et pas forcément trouvable est remplaçable n'importe où et comme le souligne Jeanbon8, si il y a pétole, pas plus de 45milles.
Par contre, pour les manoeuvres d'approche à quai, là, c'est bon.
C'est un choix à faire... et c'est sûr qu'un moteur thermique de propulsion utilisé pour n'entraîner qu'un ou plusieurs alternateurs annexes et qui ne servent qu'à recharger des batteries est largement surdimensionné  et pauvre en rendement. Il vaut mieux un générateur type Panda ou autre pour faire ce boulot là.

http://www.ev-power.eu/index.php?p=p_48&sName=lifeypo4-batteries-(12v)

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PRINCESS 33
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réponse n°178795
Philippe G a écrit :
Danielloui a écrit :

 Je ne comprends pas bien vos calculs :

Pour alimenter 34 kW , sur 43 NM  , à disons environ 6 knts, il faut dépenser : 34 x 7,5 heures = 255 kWh

et dans le cas de batteries conventionnelles, il faut stocker 510 kWh : si vous stockez cette énergie électrique dans 186 kg de batteries, c'est super !  mais franchement, je ne vois pas....

 Le poids de 186 kg n'est valable que pour des batteries Lithium-Ytrium , sinon, avec des batteries au plomb, le devis poids n'est absolument pas respecté.
Donc chargeur spécifique, technologie de pointe et pas forcément trouvable est remplaçable n'importe où et comme le souligne Jeanbon8, si il y a pétole, pas plus de 45milles.
Par contre, pour les manoeuvres d'approche à quai, là, c'est bon.
C'est un choix à faire... et c'est sûr qu'un moteur thermique de propulsion utilisé pour n'entraîner qu'un ou plusieurs alternateurs annexes et qui ne servent qu'à recharger des batteries est largement surdimensionné  et pauvre en rendement. Il vaut mieux un générateur type Panda ou autre pour faire ce boulot là.

 OUI, mais je viens de consulter le lien que vous donnez  : les batteries sur lesquelles sont fondées vos calcul sont des 12V. , 40 Ah
pour 34 kW durant 5 heures , il faut mobiliser 170 kWh  ;  une batterie 12V 40 Ah contient une énergie de 480 Wh ; il faudrait donc 354 batteries pour stocker l'énergie, en admettant qu'elles ne s'usent pas, que l'on puisse les décharger à 100 %, que l'on puisse les loger et les payer (environ 70000 €)

Votre contre-proposition SVP ?

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réponse n°178807

 Danielloui : attention 34 kW c'est la puissance maxi délivrée par les 2 moteurs. Pour faire avancer le bateau on n'a pas besoin de toute cette puissance. Je me suis basé sur cette donnée de THOOSA pour faire mes calculs :
Le modèle THOOSA 6 kW consomme 15-20 A sous 48V (48x20 = 960 W)sur un bateau de 33 pieds pesant 3,5 tonnes et naiguant à 4 noeuds.

J'en ai déduit qu'un 44 pieds de 10 tonnes consomme 2743 W pour naviguer à 4 noeuds. 
Comme un seul moteur a suffisamment de puissance, on peut faire avancer le bateau avec un seul moteur pendant que l'autre est en mode régénération (730W) et les 4 panneaux délivrent 925 W en plein soleil pendant 8 h maxi(Puissance moyenne calculée sur mon parcours avec les données de la nasa). Les 4 panneaux délivrent en moyenne 7400 Wh/ jour. C'est une moyenne. Sur un parcours de tour du monde, les valeurs vont varier de 4600 Wh/ jour à 10500 Wh/jour (données obtenues avec RETSCREEN).

 Concernant les batteries, le site GWL power propose des batteries LiFEYPO4 de tension 3,2V en 90Ah. Il suffit de mettre 30 modules en série et de rajouter un peu d'électronique pour la maitrise de la charge et vous avez une batterie de 8640 Wh en 96 V. J'en met une par moteur, j'ai donc 17280 Wh de batteries. Comme on ne doit pas les décharger à plus de 80%, on obtient une réserve de 13824 wh en 96V. Les 2 packs de batteries pèsent 2 fois 93 kg = 186 kg.

Pour le détail des calculs, je rajoute une image jpeg. Vous pouvez refaire les calculs. La vitesse optimale à prendre est 4 noeuds.
Je pense que l'ordre d'idée est bon mais il faudra refaire les mesures sur le bateau pour vérifier les conso et les charges.
 
Content de vous relire si vous voulez plus d'explications.

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PRINCESS 33
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réponse n°178810
Jeanbon8 a écrit :

 Danielloui : attention 34 kW c'est la puissance maxi délivrée par les 2 moteurs. Pour faire avancer le bateau on n'a pas besoin de toute cette puissance. Je me suis basé sur cette donnée de THOOSA pour faire mes calculs :
Le modèle THOOSA 6 kW consomme 15-20 A sous 48V (48x20 = 960 W)sur un bateau de 33 pieds pesant 3,5 tonnes et naiguant à 4 noeuds.

J'en ai déduit qu'un 44 pieds de 10 tonnes consomme 2743 W pour naviguer à 4 noeuds. 
Comme un seul moteur a suffisamment de puissance, on peut faire avancer le bateau avec un seul moteur pendant que l'autre est en mode régénération (730W) et les 4 panneaux délivrent 925 W en plein soleil pendant 8 h maxi(Puissance moyenne calculée sur mon parcours avec les données de la nasa). Les 4 panneaux délivrent en moyenne 7400 Wh/ jour. C'est une moyenne. Sur un parcours de tour du monde, les valeurs vont varier de 4600 Wh/ jour à 10500 Wh/jour (données obtenues avec RETSCREEN).

 Concernant les batteries, le site GWL power propose des batteries LiFEYPO4 de tension 3,2V en 90Ah. Il suffit de mettre 30 modules en série et de rajouter un peu d'électronique pour la maitrise de la charge et vous avez une batterie de 8640 Wh en 96 V. J'en met une par moteur, j'ai donc 17280 Wh de batteries. Comme on ne doit pas les décharger à plus de 80%, on obtient une réserve de 13824 wh en 96V. Les 2 packs de batteries pèsent 2 fois 93 kg = 186 kg.

Pour le détail des calculs, je rajoute une image jpeg. Vous pouvez refaire les calculs. La vitesse optimale à prendre est 4 noeuds.
Je pense que l'ordre d'idée est bon mais il faudra refaire les mesures sur le bateau pour vérifier les conso et les charges.
 
Content de vous relire si vous voulez plus d'explications.

Votre calcul est bon mais présente plusieurs pré-supposés :

1/  pour savoir si 2743 W suffisent à faire avancer le bateau à 4 nds, on peut le tester en l'attelant à une annexe munie d'un moteur thermique de 3,5 CV, et on mesure ; peut-être que cela conviendra, je n'en sais rien, mais je suppose que cela sera en mer complètement calme et plate...

2/ les panneaux solaires doivent délivrer 925 W ... théoriques ou pratiques ?  dans quelles conditions d'ensoleillement ?  quelle surface et quel coût ?

3/ la réserve d'énergie est dans le meilleur des cas de 13,8  kWh ; la conso en mer formée est à tester, pour apprécier la durée de fonctionnement UTILE de votre motorisation

4/ la question finale dépend de la réponse 3/  :  quelle est la durée d'utilisation moteur que vous estimez nécessaire pour être en sécurité en l'absence de toute charge extérieure par panneaux, ou de nuit ?

5/ subséquemment, je regarde la doc des batteries et je vois que les modules en question coûtent  83 € x 60  =  4980 € sans l'assemblage et des raccordements ( 20 A ) :  quelle est la durée de vie en nombre de cycles de ce genre de batterie, appelées à être souvent déchargées au-delà de 50 % ?

6/ enfin si cette solution peut satisfaire un particulier qui l'adopte en toute connaissance de cause, regardons une version commerciale de cet équipement :  qui va acheter un bateau dont la motorisation lui assure  4 x 5 heures =  20 miles nautiques au maximum , avant toute recharge ?  sécurité ?

7/ Enfin admettons que l'on doive recharger à un ponton et que 'on dispose bien des 16 A. de la prise (payante dans ce cas), il faudra 4 heures pour régénérer les 13,8 kWh, dans le meilleur des cas : très contraignant...

Pour information, je vous passe une photo d'un prototype qui est basé à Guernesey, et qui est assez original, en ce sens où il va plus vite contre le vent qu'au portant ; mais ils n'ont pas encore ajouté des panneaux solaires.

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réponse n°178815

 Une vidéo sur youtube montre un Torqeedo 2000W tractant un bateau de plusieurs tonnes. Par contre on ne sait pas quelle puissance il a utilisé de son moteur. La qualité de vidéo ne permet pas de voir les données montrées sur l'afficheur ! A mon avis il n'est pas à Puissance maxi et il y a une petite brise de face.

Une seconde vidéo montre l'intérêt de passer à l'énergie propre.

Pour toutes tes questions :
panneaux solaires : SUNPOWER E20 333 W chacun (1,56 x 1,05 m). je n'ai pas les prix vu qu'ils seront commercialisés cette année mais ils devraient être autour de 1000€ pièce.
Batteries : 100€ le module 3,2V  x 60 modules. Le nombre de cycles est de 5000 cycles en utilisation normale (> 5 ans).

Cette solution est dimensionnée pour un voilier donc normalement on n'utilise le moteur que pour les entrées et sorties de mouillage. J'ai dimensionné la capacité batterie pour être capable de naviguer 10 heures dans une mer sans aucun vent (passage du pot au noir).

Pas question d'aller au port pour recharger. C'est l'énergie hydraulique et solaire qui permet la recharge. A 6 noeuds à la voile, on recharge les batteries avec les 2 moteurs en générateur en moins de 4h (2000W fournis par les 2 moteurs).

Le pire scénario envisageable avec cette solution c'est de naviguer proche de la cote et de se retrouver sans vent pendant plus de 10H et que le courant nous porte sur une cote abrute sans la possibilité d'ancrer. Là effectivement çà peut faire mal mais la probabilité d'être confronté à ce scénario est plutôt rare voir quasi impossible. Et en 10h, on a le temps de réfléchir 2 minutes à une solution de rechange par exemple trouver un point sur la cote ou l'on pourra jeter l'ancre le temps de recharger les batteries au soleil en 2 jours.


http://www.youtube.com/watch?v=YVQwkvph_6s

http://www.youtube.com/watch?v=TRgMBO-U3SE

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PRINCESS 33
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réponse n°178821

 Les risques que tu cites sont un choix personnel que tu décides d'assumer en toute connaissance de cause

Le danger de la côte a toujours été bien réel pour les voiliers sans moteur ou en panne mécanique :
- le France II , le plus grand clipper français, drossé sur les côtes de Nouvelle Calédonie : les armateurs avaient démonté le moteur pour gagner qq noeuds à la voile
- le Pouquoi Pas du Cdt Charcot , perdu sur la côte islandaise, en panne de moteur
et bien d'autres..... 

Personnellement, c'est tout décidé, je ne pars pas avec 20 nautiques d'autonomie moteur  (par beau temps, et sans courant contraire) ; et je doute qu'il existe un marché pour ce genre de bateau.

Par contre, je crois très fort en les solutions hybrides : les principales marques de diesel s'inspirent des recherches en automobile pour concevoir des moteurs-alternateurs qui peuvent se placer entre le diesel et le réducteur, de telle sorte d'utiliser l'une ou l'autre motorisation, ou les deux, ou recharger les batteries ; avoir deux modes de propulsion, c'est la ceinture + les bretelles !

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réponse n°179039

Merci Jeanbon8,

Merci de partager tes idées et le résultat de tes recherches. Et surtout, merci d'oser les exposer à la critique et de savoir utiliser celles-ci pour bonifier ta démarche. Comme le disait Moitessier « le devoir, ce n'est pas de réussir, c'est d'essayer ».

Ce n'est qu'une question de temps pour que les technologies nous permettent d'avoir des voiliers propulsés par des moteurs électriques sans avoir besoin de moteur thermique à bord, et cela, à un prix plus ou moins compétitif avec les propulsions conventionnelles.

Notre prochain voilier (30 pieds en aluminium épais) sera à propulsion électrique, ce n'est pas négociable pour ma conjointe et j'en suis heureux. Ne pas respirer les gaz d'échappement, ne pas sentir le diesel, ne pas entendre le moteur ou si peu, ne pas faire la vidange toutes les cinquante heures et ne pas chercher d'approvisionnement en diesel, cela vaut un prix et nous sommes prêts à payer beaucoup plus pour cela.

Merci à tous ceux qui apportent leur contribution à la recherche de solution dans ce sens.
Maritimement

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réponse n°193310

Propulsion électrique. Voir lien ci-dessous.

http://www.youtube.com/watch?v=oM6Yermcj1A

http://www.ltsmarine.com/FR/

Pages

Le site de la Grande Croisière...