Dimensionnement batterie 12v

[invitee92f93c2]

Bonjour,
Je cherche à dimensionner une batterie 12v afin d'alimenter un appareil 230v via un convertisseur.

Contexte:
Je suis apiculteur et afin de traiter mes ruches contre le varroa, j'utilise un appareil dont les caractéristiques sont les suivantes:
-300w (j'ai mesuré, en réalité 216w)
-alimenté en 230v via un convertisseur cotek 1000w
-rallonge électrique 15m (négligeable?)

L'appareil est une résistance thermostatée. Elle n'est donc pas allumé en permanence. J'ai mesuré la consommation à la sortie du convertisseur pendant 1h: 145w.h
mon convertisseur est donné à 80% d'efficacité. J'en ai donc déduit que la consommation en amont du convertisseur est 175w.h. Soit 175w.h/12v= 15A.h

Or avec une batterie AGM de 105 A.h chargée, mon appareil ne tient que 1h... ce qui ne me semble pas être normal.

D’après vous, problème de batterie ou problème de calcules?

Merci a vous,
Antoine
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[trebor]

Bonjour,

Un rapport de conversion de 230/12 = 19,17
Pour 220 W de puissance résistive en 230 volts, cela donne I = P/V = 220/230 = 0,957 Ampère

0,957 * 19,17 = 18,35 A /0,8 (rendement) = 22,93 A fourni par la batterie.

Le problème c'est que la capacité en Ah des batteries est donnée pour vider la batterie (0 V), alors que ce n'est pas ce qu'il faut en réalité, car la batterie ne doit pas descendre pour sa tension en dessous de 12 volts afin de ne pas la détruire.

Un petit groupe électrogène serait plus indiqué.

Mais voyons d'autres avis

[Jeryko]

Bonsoir à tous,

Considérons une puissance de 288W nécessaire (pour arrondir les calculs qui suivent.)
Rendement du convertisseur 80% à 1000W (pas mal et négligeons tout le reste) (et @360W moins de 80% ! !)

288 x 0,8 = 360W en 12 V ce qui représente 360/12 = 30A
30A x 1h = 30 Ah pour une batterie de 105 Ah.
Même en considérant une décharge limitée à 50% (voir message trebor)
1 heure c'est quand même un peu faible !

Nota :
- On ne connait pas le temps de fonctionnement du chauffage (en %)
- Lorsque le chauffage est à l'arrêt l'onduleur "tourne" quand même.
- Il ne faut pas s'en étonner. - La batterie est-elle chargée à bloc au départ ?
- Quel est le temps souhaité ?

En résumé, pour ce genre d'utilisation la proposition de trebor me semble la meilleure.
D'autre avis !

[invitee92f93c2]

Merci pour vos réponses.
On peut estimer a 65% de temps de fonctionnement (145w.h mesuré).
Je vais me renseigner sur le convertisseur (consomation et courbe d'efficacité)
Je cherche une autonomie de 5h.
Je souhaite vraiment eviter le groupe électrogène (confort de travail)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee92f93c2]

Consommation du convertisseur sans charge : 1,5A
Efficacité max : 92%

[penthode]

c'est un probléme d'ordre général..

faire des calories avec des joules n'est pas rentable, sauf si la source de joules est inépuisable ou presque : secteur EDF

pour causer simple se chauffer avec un accu est un NON SENS

Donc voies de réflexion :

amener l'EDF : si la ligne n'est pas trop longue

groupe comme déjà proposé, à GAZ de préférence

trouver un équipement équivalent qui chauffe aux hydrocarbures , et se contente de l'elec pour sa gestion

modifier l'équipement existant pour un chauffage aux hydrocarbures.

[sh42]

Bonsoir,

Ce qui peux aussi influencer la mise en sécurité du convertisseur est la section des câbles batterie/convertisseur ainsi que les connections. Sur le 12 V, il vaut mieux surdimensionner les câbles et mettre des bonnes connections type démarreur que des pinces crocodiles, même de démarrage.

De toute façon, la batterie ne tiendra pas 5 h, en " tirant au max " dessus 3 h.

[invitee92f93c2]

Encore merci pour vos contributions.

-impossible d avoir le réseau edf sur les ruchets
-pas de systèmes a gaz ni aucune modification de l'appareil envisageable
-je souhaite abandonner le groupe électrogène

Effectivement, j'ai des pinces croco sur la batterie. Peut être une piste de l'origine du problème?

Je me suis mal exprimé, je ne cherche pas a utiliser l'appareil 5h sur cette batterie de 105 A.h . Je constate juste que mon appareil ne tourne que 1h avant que le convertisseur ne coupe (tension de coupure 10,8v). Et ca je ne le comprend pas.

Dans un second temps, je cherche a dimensionné le ou les batteries qui permettront cette autonomie de 5h.

[ericd60]

Mauvais choix de batterie pour moi ....... Choisir une batterie avec un fort ampérage et fabriquée spécialement pour caravanes ou bateaux. Celles-ci sont fabriquées pour se décharger à fond avant de pouvoir être rechargées etc.

https://www.campingandcaravanningclu...ure-batteries/

Le lien est en anglais mais c'est bon pour la pratique de la langue.

[bobflux]

Effectivement, j'ai des pinces croco sur la batterie. Peut être une piste de l'origine du problème?

La batterie sort un courant important, donc il faut vraiment faire attention à minimiser la résistance : utiliser des fils de forte section et aussi avoir les meilleurs contacts possibles. Les croco, c'est pas terrible, en général elles ont des dents et elles ont tendance à faire contact juste sur deux petites dents par côté...

[trebor]

Encore merci pour vos contributions.

-impossible d avoir le réseau edf sur les ruchers
-pas de systèmes a gaz ni aucune modification de l'appareil envisageable
-je souhaite abandonner le groupe électrogène

Effectivement, j'ai des pinces croco sur la batterie. Peut être une piste de l'origine du problème?

Je me suis mal exprimé, je ne cherche pas a utiliser l'appareil 5h sur cette batterie de 105 A.h.
Je constate juste que mon appareil ne tourne que 1h avant que le convertisseur ne coupe (tension de coupure 10,8v). Et ça je ne le comprend pas.

Dans un second temps, je cherche a dimensionné le ou les batteries qui permettront cette autonomie de 5h.

Bonsoir,

10,8 V, c'est la tension d'une batterie au plomb complètement déchargée.
Si la tension descends plus bas, la batterie risque fort d'être détériorée.

Pour tenir 5 h, il faudrait une batterie d'une capacité 5 fois plus importante. ♪♫

[yakafautcon]

Bonjour
Franchement avec un petit groupe insonorisé de <1000w c'est moins de pb, moins cher, plus léger et plus simple à remiser.

[BLI06]

Bonjour
Un panneau photovoltaïque pourrait il venir "aider" la batterie ,en augmentant son temps de fonctionnement ?
Cdt

[trebor]

Bonjour
Un panneau photovoltaïque pourrait il venir "aider" la batterie ,en augmentant son temps de fonctionnement ?
Cdt

Bonjour,

Un P.V produit peu d'énergie, pour un rayonnement solaire maximum de 1 kW/m2, la puissance électrique produite n'est que de 0,14 kW/m2 si le P.V est parfaitement orienté.
10 m² pour 1,4 KW max.

[bobflux]

Si ta conso moyenne est de 145W tu peux ajouter un panneau de 200 watts crète, qui ne seront délivrés que si le panneau est parfaitement orienté et par beau temps et plein soleil. Ca coûte 200€ environ, et c'est grand (un peu moins de 2 m²) donc pas transportable. Ca va bien si tu utilises toute l'électricité produite tous les jours, mais comme je pense qu'il s'agit d'un usage ponctuel (traitement du varroa) ça ne me paraît pas rentable du tout.

[invitee92f93c2]

Bonjour et merci pour vos réponses.
Je ne veux pas changer mon système (ajouter des panneaux solaires, un groupe électrogène ou autre). Je veux simple déterminer ou se situent les «perte énergétique». Pour le moment les pinces croco sont la meilleure piste.
Quelle section de cable pour du 12v est il preconisé en amont du convertisseur?
Merci a tous.

[bobflux]

Quelle section de cable pour du 12v est il preconisé en amont du convertisseur?

ça dépend de la longueur (dans l'idéal, le plus court possible)

[Jeryko]

Bonjour,

Ce n'est pas en améliorant les raccordements ni les câbles que tu va augmenter significativement ton système.

On ne sait pas combien de temps dure le traitement.
(5 h par an ? ou 5h par jour, ni pour combien de ruches)

La solution des PV (panneaux photovoltaïques) est peut-être une bonne solution ?

[trebor]

Bonjour et merci pour vos réponses.
Je ne veux pas changer mon système (ajouter des panneaux solaires, un groupe électrogène ou autre). Je veux simple déterminer ou se situent les «perte énergétique». Pour le moment les pinces croco sont la meilleure piste.
Quelle section de cable pour du 12v est il preconisé en amont du convertisseur?
Merci a tous.

Bonjour,

La qualité du câble va améliorer un peu, mais il ne faut pas vous attendre à gagner une heure d'utilisation en plus.

La consommation principale étant les 225 W (1 A) de l'appareil relié en sortie sur le 230 volts.

Une section de 4 mm² ou mieux en 6mm², c'est déjà très bien pour une intensité de 15 Ampères si il n'y a pas 100 mètres.

Pour la longueur, il faut multiplier par deux car il y a le câble (+) aller et le (-) retour.

[invitee92f93c2]

Mais alors... ou sont mes watts!

Je reprend:

L'appareil en sortie de mon système consomme 150 A.h (mesuré).
Mon convertisseur est donné a 93% d'efficacité MAXIMUM. Je ne trouve pas de courbe efficacité/A.
Admettons qu'il ait une efficacité de 50% a 13A (ce qui me semble faible) soit 150w x 50% = 75w de deperdition.
La consommation du système est donc : 150w.h + 75w.h = 225w.h
Ma batterie elle, fournie 105 A.h soit 1200w.h. Même avec une décharge a 50% cela donne 600w.h.
Or dans la pratique elle ne tiens pas les 250w.h du système. Pourquoi?

Mes pistes:
- batterie hs ou de capacité inférieur a celle donné
-résistance élevé au niveau des contacts de la pince croco
- dissipation joule au niveau des câbles batterie/convertisseur (2m allé/retour diametre cable de demarrage diesel)
- convertisseur d'une efficacité inférieur a 50%
- effet joule du courant alternatif 220 au niveau de l'enrouleur 15m
- erreur dans mon raisonnement....

Peut-être le mieux serai de tester...

Encore merci a tous.

[Jeryko]

Bonsoir,

Je ne comprends même pas la 1ère ligne de ton message #20
"L'appareil en sortie de mon système consomme 150 A.h (mesuré)."
revoir les messages #2 et 3.

Ton appareil consomme environ 1 A en 230V (214W mesuré, message#1)
Le rapport entre 230V et 12 V est de l'ordre de 20 sans parler des pertes, disons 25A
Ton onduleur a un rendement de 93% à pleine charge.
Disons 75% à 1/4 de charge (250W). Je n'en sais rien.
Oui la durée est un peu faible mais est-ce que ta batterie était chargée à bloc ?
etc ...
je ne comprends rien à ton calcul.

Et tous ces calculs sont théoriques.

[bobflux]

Pitié !!! Les unités !!!

> L'appareil en sortie de mon système consomme 150 W (mesuré).

Tu disais 216W plus haut ?

> Mon convertisseur est donné a 93% d'efficacité MAXIMUM. Je ne trouve pas de courbe efficacité/A. Admettons qu'il ait une efficacité de 50% a 13A (ce qui me semble faible) soit 150w x 50% = 75w de deperdition.

Attention, le rendement c'est la puissance en sortie divisée par la puissance en entrée, donc si il a un rendement de 50%, il y aura 150W en sortie, donc 300W en entrée, et 150W de pertes.

Ceci dit 50% n'est pas réaliste, ce serait vraiment hyper mauvais d'avoir ce rendement. C'est sûrement autour de 80%.

Les watts perdus dans le convertisseur le sont en chaleur, si il crame 150W comme dans ton hypothèse c'est facile à vérifier : il est refroidi par air, il y a un petit ventilateur qui n'a probablement pas un gros débit, donc l'air en sortie sera très chaud. Je va parier qu'il sera froid...

Si tu veux savoir combien ça tire sur la batterie, tu peux utiliser une pince ampèremétrique si tu en as une.

> La consommation du système est donc : 150W + 75W = 225W

> Ma batterie elle, fournie 105 A.h soit 1200w.h. Même avec une décharge a 50% cela donne 600w.h.

Ouais.

> Or dans la pratique elle ne tiens pas les 250w.h du système. Pourquoi? batterie hs ou de capacité inférieur a celle donné

Possible si elle a été maltraitée, subi des décharges profondes, etc.

Tu peux toujours faire un test de décharge avec des halogènes 12V par exemple, et surveiller la tension.

> résistance élevé au niveau des contacts de la pince croco

Tu peux mesurer la chute de tension au niveau du contact avec un multimètre, une pointe sur la borne en plomb de la batterie et l'autre sur le croco.

> dissipation joule au niveau des câbles batterie/convertisseur (2m allé/retour diametre cable de demarrage diesel)

Peu probable si c'est des câbles de démarrage, c'est énorme

> convertisseur d'une efficacité inférieur a 50%

voir ci dessus

> effet joule du courant alternatif 220 au niveau de l'enrouleur 15m

Tu peux toujours mesurer la chute de tension mais bon, le fil cramerait...

[sh42]

Bonsoir,

Le pourcentage de décharge à une influence très importante sur la durée de vie de la batterie et donc de sa capacité à restituer l'énergie.
Personnellement, je pense que ta batterie n'est pas loin de la mort.

Une batterie plomb/acide n'est fiable et durable que si sa décharge est faible en pourcentage et sa recharge faite " dans la foulée ".
Dans ton cas, du fait que l'emploi n'est pas à poste fixe, il faudrait mettre un coupleur/séparateur entre l'alternateur et la batterie auxiliaire. Ce qui permettrait, en cas de son utilisation intensive de mettre en route le moteur du véhicule pour recharger la batterie.

[invitee92f93c2]

Bonjour sh42,

Effectivement, le coupleur séparateur est prévue. Je l'ai mais j'attends la batterie définitive pour le monter. Un limiteur de decharge est également prévue pour protéger la batterie.

Il semble que tu ai vu juste dans ton premier message. La batterie n'est en faites pas vide quand le convertisseur se coupe. Elle est même plutôt a mis charge. Ce qui semble confirmer un problème de connectique. Je vais tester avec des causes.

Pour le dimensionnement de la batterie définitive, j'ai trouvé une batterie qui d'apres le datasheet donne 25A sur 290 minutes. Ce qui correspondrait a mes besoins.

[Jeryko]

re,

Effectivement, comme le dit sh42, la batterie est surement proche de la mort.

Je n'avais pas évoqué ce problème mais compte tenu du mode d'utilisation que j'imagine, c'est quasiment sûr.
Une batterie au pomb doit être conservée complètement chargée.
Si on la laisse déchargée durant des mois, le jour où on la recharge c'est trop tard.

Qu'en est-il exactement ? äge de la batterie ? on ne sais pas.

[invitee92f93c2]

Désolé pour les unités, je commence a m'embrouiller...

@jBobflux: mon outils en sorti est un une résistance chauffante de 216w que j'ai mesuré. Elle est thermostaté, et en une heure j'ai mesuré 145w.h

La batterie a trois ans. Elle provient d'un camping car. Je l'ai utilisé deux fois afin de tester mqon système avant achat de la batterie definitive. Elle a toujours été conservé chargé.

[invitee92f93c2]

@bobflux: donc quand mon outils tire 145w.h sur mon convertisseur qui a 80% d'efficacité, combien de w.h rentre dans mon convertisseur? 145+145x20%=175w.h ?

[bobflux]

Rendement = Puissance en sortie / Puissance en entrée

donc:

Puissance en entrée = Puissance en sortie / Rendement

80% de rendement c'est 0.8, donc la formule est :

Puissance en entrée = 145W / 0.8 = 181W

Pour les unités tu peux dire "j'ai une puissance moyenne de 145W" ou bien "ça consomme 145Wh par heure" ça revient au même, mais la notation "puissance moyenne" est d'un usage plus courant parce que les Wh par heure c'est redondant. Mais on pourrait dire "ça consomme 3480Wh par jour"... enfin bref.

Note que ton onduleur va consommer un petit peu même quand le thermostat coupe la résistance parce que c'est assez chaud. Ca ne devrait pas jouer.

Comme les autres je pense que le problème c'est ta batterie qui a dû prendre quelques décharges profondes, une batterie au plomb a vraiment une tolérance zéro pour ça.

[invitee92f93c2]

Ok merci. Donc je peux chercher une batterie qui puisse fournir 25A pendant 4h minimum

Encore une petite question: les batteries dite deep cycle peuvent descendre a quel taux de charge?

[sh42]

Bonsoir,

Attention au choix de la batterie. Certaines batteries type décharge profonde n'acceptent pas l'ampérage délivré par l'alternateur. Pour faire le choix, il faut vraiment voir la notice d'utilisation ou datasheet pour connaître l'ampérage max de charge.

Regardes la notice de ton coupleur, il doit avoir une limite sécurité de décharge de la batterie.

Ne pas oublier que tout ce qui est vrai pour la décharge, ( connections, longueur et section des câbles ), est aussi vrai pour la charge.