Choisir une batterie

La première étape pour choisir une batterie est de réaliser un bilan énergétique qui permet d'évaluer les besoins en consommation électrique quotidienne. 

Le résultat de ce bilan ainsi que la prise en compte des équipements qui nécessitent une forte puissance (démarreur, guindeau) permettront de choisir une batterie adaptée.

Les points à prendre en compte pour choisir une batterie sont:

1. La technologie:
2. Dimensionnement de la capacité et impact sur la durée de vie.
3. Durée de vie et nombre de cycles.
4. L'intensité maximale:
5. Les dimensions:
6. Le poids:
7. Conclusion

La technologie:

En général, on mettra en place deux batteries pour des raisons de sécurité, une dédiée au démarrage du moteur et l'autre utilisée pour la servitude. 

Une utilisation marine nécessite à la fois une batterie en mesure d'accepter des décharges profondes et  une intensité maximale importante pour le fonctionnement du guindeau par exemple. Les performances annoncées doivent être cohérentes avec la technologie de la batterie. 

Performance typique en fonction de la technologie de batterie:

Technologie		Utilisation
Types de plaques	Types d'électrolyte	Servitude	Démarrage	Décharge profonde (50%)	Décharge profonde (80%)	Décharge complète (100%)
Plaques minces	Liquide	- - -	+++	- - -	- - -	- - -
Plaques épaisses	Liquide	++	+-	350 cycles	- - -	- - -
Plaques épaisses	AGM	+++	++	450 cycles	275 cycles	200
Plaques épaisses	Gel	+++	+	650 cycles	420 cycles	350

nota: la décharge complète à 100% est à éviter. Les cas positifs apparaissant dans ce tableau signifient qu'en cas de décharge totale de la batterie celle ci est récupérable. La décharge à 80% est tolérée sans détérioration de la batterie mais le nombre de cycles s'en trouve réduit.

Dimensionnement de la capacité et impact sur la durée de vie du parc

  La capacité est exprimée en Ampères heure, utilisable pour une période donnée, elle correspond à une quantité d'énergie disponible pendant un certain  temps. S'il n'y a pas de précision, la capacité correspond généralement à une consommation sur 20 heures. 

Cette notion de durée est notée Ct où t correspond à la période de temps. Par exemple, pour une batterie de 100 Ah C20 on pourra utiliser 5 A par heure pendant 20 h soit un total de 100 Ah mais, seulement 8 A pendant 10 h soit 80 A et 10 A pendant 5 h soit 50 A. En effet la capacité  de la batterie diminue d'autant plus vite que l'intensité de décharge est élevée

Néanmoins, pour ne pas détériorer une batterie, il  ne faut pas dépasser les limites de décharge admissibles en fonction de la technologie (jusque 80% pour une AGM ou Gel voir tableau ci dessus).

Pour une utilisation classique marine, on estimera que l'on recharge la batterie une fois par jour (avec un chargeur de quai par exemple) et que par conséquent la valeur C20 est un bon indicateur.

Pour choisir la capacité, à partir du moment où les batteries acceptent des décharges jusqu'à 80% (cas des batteries gels ou AGM), on peut considérer deux méthodes.

1) Calcul avec une décharge de 50%. Le  principal avantage est que le nombre de cycles est augmenté sensiblement et ainsi le coût par cycle est diminué. Le parc de batterie aura une durée de vie plus importante. Ceci permet aussi de conserver une marge de sécurité.

2) Calcul avec une décharge à 80%. Le coût est plus important mais l'encombrement des batteries est diminué de 37%.

Voici le choix de capacité pour un bateau ayant un besoin en énergie de 75 AH. Deux cas sont pris en compte, une batterie AGM et une batterie gel. On supposera que le prix de la batterie est directement proportionnel à sa capacité.

Pour déterminer ce coût, le nombre de cycles admissibles en fonction de la profondeur de décharge a été pris en compte. A noter que ces calculs sont valables pour les batteries que nous proposons.

Type	Besoins	Décharge maxi	Capacité necessaire	Coût par cycle	Poids
AGM	75 Ah	50%	150 Ah	0,49 €	45 Kg
Gel	75 Ah	50%	150 Ah	0,50 €	45 Kg
AGM	75 Ah	80%	100 Ah	0,59 €	30 Kg
Gel	75 Ah	80%	100 Ah	0,44 €	30 Kg

Pour les décharges à 50% les batteries AGM sont les plus avantageuses. Si l'on prend en compte en plus, le coût à l'achat qui est inférieur et le fait qu'elles sont en mesure d'accepter des intensités de charge/décharge plus importantes que les batteries gel, elles sont très bien adaptées à un usage marin.

Les batteries gel se révèlent moins couteuses pour les décharges profondes et ont l'avantage de pouvoir être laissées déchargées à 100% sans dommage.

Durée de vie et nombre de cycles:

Type	Nombre de cycles pour une décharge à 75%	Nombre de cycles pour une décharge à 50%	Durée de vie en années  à 20°C (charge permanente)	Autodécharge par mois
Liquide	150	350	6	6%
AGM	275	450	12	3%
Gel	420	650	12	2%

L'intensité maximale:

Pour déterminer l'intensité maximale nécessaire, il faut relever les valeurs d'intensité du démarreur et du guindeau qui sont les deux appareils requérant le plus de puissance.

Il est plus sécurisant de dédier une batterie pour le démarrage qui sera en permanence chargée (l'énergie consommée est immédiatement restituée par l'alternateur) pour être toujours en mesure de démarrer le moteur.

Pour le guindeau on notera les points suivants:

• Il ne consomme pas beaucoup d'énergie, si l'on prend le cas d'un guindeau de puissance 800 watts, il consommera typiquement 85 amp en relevage. S'il est utilisé pendant 4 min ceci correspondra à une puissance consommée de 6 Ah.
• La puissance nécessaire est importante, ce qui nécessitera de dimensionner correctement les câbles particulièrement lorsque la distance du guindeau à la batterie est importante. Pour plus d'information à ce sujet, consulter le chapitre câblage.
• L'intensité maximale est élevée et nécessaire pendant une période relativement longue. 

Le montage le plus approprié est de connecter le guindeau sur la batterie de démarrage et de l'utiliser moteur allumé. Celle ci est en effet toujours suffisamment rechargée, ce qui n'est pas nécessairement le cas de la batterie de servitude après un séjour prolongé sur un mouillage. D'autre part l'énergie nécessaire au guindeau sera restituée rapidement à la batterie de démarrage grâce à l'alternateur.

Conclusion: La batterie de servitude ne supportera pas des intensités de décharge élevées. Toutefois, pour des raisons de sécurité, il peut être intéressant de mettre en place un système permettant d'utiliser la batterie de servitude pour démarrer le moteur en cas de défaillance de la batterie de démarrage. Dans ce cas, il faudra s'assurer que la batterie de servitude est en mesure de fournir le courant au démarreur. Ce sera souvent naturellement le cas, le parc de batterie de servitude ayant en général une capacité importante permettant de délivrer l'intensité de démarrage.

Les dimensions:

Plus la capacité d'une batterie est importante plus les dimensions le sont.

Exemples de dimensions:

Capacité	Longueur	largeur	hauteur
75 A/h	242 mm	175 mm	190 mm
105 A/h	330 mm	175 mm	240 mm
200 A/h	520 mm	230 mm	240 mm

Une batterie doit être placée dans un endroit le plus frais possible et ventilé.

En fonction de la place disponible sur le bateau on choisira pour atteindre la capacité nécessaire, soit d'acheter une grosse batterie, soit d'en acheter deux petites.(le chapitre "câblage" explique comment connecter plusieurs batteries).

Le poids:

Ce point est également important car plus le besoin en capacité est important plus le poids sera élevé. Certains bateaux ont un besoin de capacité pouvant dépasser les 800 Ah, ce qui implique plus de 250  kg de batterie. Il faut s'assurer que l'installation est optimisée (système de charge et dimensionnement du câblage correct...) avant d'installer un tel parc de batterie.

Pour fixer les idées, voici des exemples de poids de batteries:

Capacite	Poids
75 A/h	22 kg
100 A/h	30 kg
200 A/h	66 kg

Pour faciliter les manutentions, il peut être nécessaire de mettre en place deux batteries en parallèle plutôt qu'une seule de capacité plus importante. Dans la mesure du possible, il vaut mieux mettre une seule batterie mais la mise en place de batteries en parallèle ne pose pas de problème à partir du moment où elles sont de même vétusté et de même technologie (cfFaq énergie marine).

Conclusion:

Cette page montre que la limitation des profondeurs de décharge nécessite l'utilisation de batteries de plus grande capacité mais que le coût s'en trouve réduit à moyen terme par un gain en longévité (exception faite de la batterie gel). Ceci permet de plus de prévoir une marge d'énergie en sécurité. D'autres critères peuvent être pris en compte tels le poids ou l'encombrement dans le cas d'une utilisation en régate. Dans ce cas le choix sera inverse en utilisant au maximum les performances de la batterie dans le but de limiter la capacité, donc le poids de la batterie.

Au niveau de la technologie, les batteries AGM présentent les caractéristiques les plus intéressantes, elles sont plus performantes que les batteries classiques et sont plus rentables si l'on se réfère au prix par nombre de cycles. Si  on prend en compte le surdimensionnement nécessaire pour disposer d'un nombre de cycles équivalent avec les batteries liquides, les batteries AGM seront plus économiques y compris en prix d'installation. Quant aux batteries gélifiées, leurs performances sont supérieures et elles ont l'avantage de pouvoir être utilisées y compris en position retournée.

Il faut aussi noter que la durée de vie de la batterie dépend largement de la qualité ducycle de charge et qu'il est important de bien l'optimiser .

De nombreux autres paramètres sont à prendre en compte pour déterminer la qualité d'une batterie (nature des séparateurs, pureté des électrodes...). Les données ci dessus sont caractéristiques de ce qui est généralement constaté. Toutefois, il se peut très bien qu'une batterie AGM du constructeur A présente de meilleures performances que la batterie gel du constructeur B. Pour cette raison, il faut en premier lieu se baser sur les données de performance qui sont fournies avec la batterie. Sous ce lien vous trouverez les fiches techniques accompagnant les batteries que nous proposons.

http://conseil.seatronic.fr/choisir-batterie-service.php