Les maladresses du propriétaire?
Alors pourquoi la méthode de câblage d’usine peut-elle être un mauvais choix ? Ce n’est pas nécessairement un mauvais choix, si vous comprenez votre système et comment l’utiliser.
Bévues dues à des erreurs humaines;
Diodes d’alternateur grillées & Transitoires de tension:
Cette grosse bévue se produit lorsque vous, ou un membre de l’équipage, tentez de passer à une autre banque et de faire passer le commutateur de batterie par la position *OFF, même momentanément. Avec le moteur en marche et l’alternateur en charge, cela crée un circuit ouvert entre l’alternateur et la charge (charge = banc de batteries) qu’il charge. Le passage momentané par la position OFF, ou la déconnexion de la charge de l’alternateur, peut provoquer un pic de tension massif lorsque la charge/le parc de batteries est déconnecté de l’alternateur. Cela a assez souvent pour conséquence d’endommager les diodes redresseuses des alternateurs & le rendant non opérationnel presque instantanément. cela peut également endommager les composants électroniques sensibles qui sont connectés à la borne « C » de l’interrupteur.
*La plupart des interrupteurs de batterie 1/2/B de qualité, provenant de fabricants réputés comme Blue Sea Systems, BEP/Marinco, Guest & Perko, sont conçus pour être make-before-break. Faire avant la rupture signifie que lorsque vous tournez l’interrupteur de la position 1, vers LES DEUX ou 2, la position précédente ne s’ouvre pas ou ne se déconnecte pas jusqu’à ce que la position suivante puisse transporter le courant.
Au fur et à mesure que certains interrupteurs de batterie vieillissent, ils peuvent s’user et devenir faire avant la rupture. Pour cette raison, ce n’est pas une bonne idée de déplacer le commutateur lorsque le moteur tourne, à moins que vous n’effectuiez un test occasionnel de rupture avant rupture. La meilleure façon de tester votre interrupteur est d’allumer l’éclairage de l’habitacle (les ampoules à incandescence sont les plus efficaces, pas les LED), puis de faire tourner lentement l’interrupteur de 1 à BOTH puis à 2. Même une fraction de seconde de déconnexion est suffisante pour provoquer une chute de charge de l’alternateur.
La chute de charge :
Imaginez, si vous le voulez bien, un Top Fuel Dragster. Le drag car se déplace à 200 MPH lorsqu’il se fracasse directement sur un mur de béton solide de 10′ d’épaisseur. Toute cette énergie/masse, et aucun endroit où aller, signifie une destruction instantanée. Le mur de béton est semblable à ce qui se passe dans votre alternateur lorsque vous fermez l’interrupteur de la batterie pendant la charge, en particulier la charge de masse à fort courant. Ce phénomène de circuit ouvert, entre la batterie et l’alternateur, agit comme un mur de béton et toute cette énergie n’a nulle part où aller. Le résultat avec un alternateur est que cette énergie doit aller quelque part, donc il fait monter en flèche la tension instantanément. Le résultat d’un interrupteur de batterie en circuit ouvert s’appelle un load-dump. Un saut de charge crée une pointe de tension très rapide/transitoire qui peut détruire les diodes de redressement. Ici, chez Compass Marine Inc. nous réparons chaque année un bon nombre d’alternateurs en raison de maladresses de load-dump du commutateur de batterie.
Vous vous êtes déjà demandé pourquoi un commutateur 1/2/B comporte cet avertissement ? Eh bien, maintenant vous le savez…
Dommages à l’électronique sensible:
Malheureusement, ce ne sont pas seulement les diodes de l’alternateur dont nous devons nous préoccuper, lors d’une déconnexion / décharge de charge du commutateur de batterie. Un manque de charge est ce que la plupart des propriétaires remarquent en premier, mais les dommages peuvent ne pas s’arrêter là. Si vous jetez un coup d’œil à l’endroit où vos charges CC sont connectées, il se trouve que c’est exactement le même endroit que l’alternateur câblé en usine, la borne c. Lorsque l’interrupteur est accidentellement ouvert, pendant la charge, l’alternateur est instantanément déconnecté de la batterie et toute cette énergie doit aller quelque part. Où va-t-elle ? Suivez le schéma ci-dessous et vous verrez.
Le transitoire/pic de tension qui est créé par l’ouverture accidentelle de l’interrupteur de batterie, pendant la charge, va directement dans votre électronique DC sensible parce que l’alternateur et le panneau DC sont connectés au même goujon c-post, qui n’est plus connecté à la batterie/charge. Le transitoire de tension provenant d’une déconnexion du coupe-batterie détruit souvent les diodes de l’alternateur et peut également endommager ou tuer vos composants électroniques CC sensibles. Il n’est pas rare que nous trouvions plusieurs autres éléments endommagés lorsqu’un client vient nous voir pour un alternateur défectueux, et que le diagnostic est des diodes de redressement grillées.
En théorie, le régulateur de tension devrait réagir et arrêter ce transitoire de tension, après tout ils limitent la tension, mais le pic se produit beaucoup trop rapidement pour que le régulateur de tension puisse réagir. Ce transitoire dommageable se produit en quelques microsecondes. Comme vous le savez maintenant, lorsque vous ouvrez l’interrupteur de la batterie, pendant la charge, il y a une forte probabilité que les diodes de l’alternateur soient grillées. Une telle erreur peut vous laisser sans alternateur et potentiellement avec des composants électroniques de navigation en panne. Malheureusement, le câblage d’usine ne fait rien pour limiter ou protéger ce problème. Certains alternateurs plus récents, sur des moteurs de modèles récents, utilisent des diodes à avalanche. Les diodes à avalanche sont plus durables et conçues pour limiter le transitoire de tension, mais la plupart des alternateurs marins existants n’utilisent pas de diodes à avalanche..
Déconnexion du champ de l’alternateur:
Certains commutateurs de batterie comportent même une fonction de déconnexion du champ de l’alternateur ou AFD. L’AFD consiste en deux bornes qui coupent le champ de l’alternateur ou le fil d’alimentation des régulateurs externes légèrement en amont de l’ouverture de la position OFF du 1/2/B. Malheureusement, la plupart des navires équipés d’un interrupteur AFD ne l’utilisent pas ou le circuit AFD est mal câblé. Si vous n’avez pas accès au fil de champ, à l’intérieur de l’alternateur, la fonction AFD ne vous sert à rien.
Nous avons même vu des alternateurs où le fil d’excitation à clé de l’alternateur d’usine passait par le circuit AFD et pourtant les diodes étaient toujours grillées. Pourquoi ? Le fil d’excitation n’est nécessaire que pour faire démarrer l’alternateur. Une fois que l’alternateur tourne, et produit de l’énergie, couper le +12V du fil d’excitation ne désactive pas toujours le régulateur, et l’alternateur continue de fonctionner.
Protection de l’alternateur contre les décharges:
Si vous souhaitez conserver votre câblage d’usine 1/2/B, et que vous comprenez les nuances, ce serait une idée très sage d’installer un dispositif de protection d’alternateur Sterling Power. L’APD Sterling est conçu et destiné à clamper ou à limiter une pointe de tension/un transitoire à un niveau sûr et à protéger à la fois l’alternateur et les autres composants CC.
Ici, le dispositif de protection d’alternateur Sterling est montré avec une batterie Drop-In LiFePO4. Les batteries Drop-In LiFePo4 ont un interrupteur BMS (interrupteur du système de gestion de la batterie) interne qui peut essentiellement faire exactement la même chose que de basculer un interrupteur 1/2/B sur la position OFF. L’installation est aussi simple que deux fils et un fusible, et c’est une assurance peu coûteuse.
L’état d’esprit « Je dois le régler sur BOTH pour démarrer le moteur »:
Parfois, les gaffes sont juste causées par un effet de cascade. Le « Je dois le régler sur les DEUX pour démarrer le moteur » est typiquement défectueux et inutile. En même temps, c’est une réalité dans l’esprit de certains propriétaires parce que la position BOTH agit comme un pansement pour les batteries faibles ou un système mal câblé.
Dans le cas du démarrage d’un moteur, la position BOTH cache ou couvre généralement d’autres problèmes et ne résout pas réellement le problème en question. À l’inverse, elle conduit à un effet de cascade où l’oubli peut conduire à l’erreur. Le mantra » Vous devez utiliser les DEUX pour démarrer. » s’est en fait hissé au niveau du statut de mythe urbain.
Vous ne devriez pas avoir besoin d’utiliser les DEUX pour démarrer votre moteur !
Si vous avez besoin des DEUX banques pour démarrer votre moteur, vous avez d’autres problèmes tels que :
- Batteries défectueuses
- Batteries insuffisamment dimensionnées pour démarrer votre moteur
- Mauvaises terminaisons ou résistance élevée dans le câblage de votre batterie
- Fil du démarreur sous-dimensionné
- Défaillance. Battery Switch
- Des bornes sales ou corrodées
- Un moteur de démarreur défectueux
- Des problèmes de câblage dans le circuit du solénoïde du démarreur
Dans la plupart des cas, votre moteur peut facilement être démarré par la banque de maison. Keep It Simple..
« Mais le démarrage du moteur RC utilise beaucoup de capacité de batterie, n’est-ce pas mauvais pour une banque de maison ? »
Examinons les mathématiques réelles sur celui-ci pour espérer expliquer les fausses appellations entourant le démarrage du moteur. Compass Marine Inc. a investi dans des outils coûteux qui permettent de mesurer les performances de démarrage du moteur avec une grande précision. Les durées moyennes de démarrage que nous mesurons, telles que définies par un démarreur chargé à vide, sont de 0,65 à 1,5 seconde. Les images mathématiques & ci-dessous proviennent du démarrage d’un moteur diesel de 44HP à 32F avec une banque domestique à cycle profond. La plupart des plaisanciers ne démarreront jamais un diesel marin à 32F.
Les mathématiques sur la quantité d’énergie réellement consommée par le démarrage sont assez simples :
0,75 seconde correspond à environ 0,002 heure – 286A X 0,0002 = 0,06 Ah
1 seconde correspond à environ 0,0003 heure – 286A X 0,0003 = 0,086 Ah
2 secondes correspond à environ 0.0005 heures – 286A X 0,0005 = 0,14 Ah
3 Secondes est environ 0,0008 heures – 286A X 0,0008 = 0,23 Ah
4 Secondes est environ 0,001 heures – 286A X 0.001 = 0,28 Ah
5 Secondes, c’est environ 0,0014 heures – 286A X 0,0014 = 0,40 Ah
Nous ne tirons pas à hue et à dia sur ces chiffres. Les images ci-dessous montrent toute l’histoire…
Voltage de la banque d’accueil > CCA testé de la banque > CCA nominal… de chaque batterie > Température du boîtier de la batterie
Comme on peut le voir ci-dessus, lorsque nous mettons en parallèle des batteries à cycle profond évaluées à seulement 675 CCA, nous nous retrouvons avec 2071 CCA pour le démarrage à 0F (ces batteries avaient une performance légèrement supérieure à 675 CCA). Cet écran traduit la température de 32F en une capacité de 0F CCA. Lorsque les batteries sont chaudes, la capacité de démarrage est beaucoup plus grande.
Graphique du courant de démarrage pour toute la durée de l’événement de démarrage
Dans l’image ci-dessus, nous pouvons voir comment ce moteur 44HP très froid a tiré un peu plus de 640A pour le démarrage, mais l’ampérage de démarrage diminue rapidement après le démarrage initial.
Tension moyenne, courant de démarrage moyen, durée du démarrage (chargé à déchargé), résistance du circuit
La capture d’écran ci-dessus résume les moyennes. Malgré un pic d’appel de 640A+, le courant de démarrage moyen, du démarreur chargé au démarreur non chargé, n’était que de 286A et la durée totale du démarrage n’était que de 0,765 seconde ou 765 mS. Pour ce que cela vaut, ce banc particulier est protégé par un fusible de 300A et a fait bien plus de 1200 démarrages, sur une période de 12 ans, et n’a jamais déclenché le fusible. Pourquoi ? Parce que la durée d’un événement de démarrage est très courte, celle-ci 3/4 de seconde, et cela ne s’approche même pas de la courbe de retard de déclenchement du fusible.
Réalité du démarrage du moteur :
Il n’y a guère de nécessité impérieuse sur la plupart des petits bateaux, notamment ceux équipés de petits diesels auxiliaires (moins de 150 CV) ou de moteurs à gaz, d’exiger une *batterie de démarrage dédiée.
*Batterie de démarrage dédiée – Un banc de batteries câblé utilisé uniquement à des fins de démarrage et rien d’autre, sauf en cas d’urgence. Une batterie de démarrage dédiée est connectée directement au moteur de démarrage lorsque le commutateur de batterie de démarrage est activé.
Une batterie de démarrage dédiée est toujours agréable, mais cela signifie généralement un nouveau commutateur et une reconfiguration du câblage pour le faire correctement. Avec de nombreux commutateurs de batterie situés dans les panneaux DC, & ceux-ci ne sont généralement pas conformes à ABYC, ce n’est souvent pas une entreprise facile. En tordant le 1/2/B existant, & comment vous l’utilisez, vous pouvez rendre le système plus infaillible et plus facile à utiliser.
Une grande partie des bateaux de nos clients ont démarré les moteurs, pendant des années, sur leurs banques de maison, nous avons maintenant vu les mathématiques pour savoir pourquoi il en est ainsi et pourquoi cela fonctionne. Nous avons même des bateaux de pêche commerciale qui démarrent de gros moteurs Cummins, Cat et John Deere avec des batteries 6V de voiture de golf.
Comment ? Pour saisir cela, nous devons comprendre qu’un banc de maison est généralement beaucoup, beaucoup plus grand qu’un banc de démarrage. Pour cette raison, et même lorsque les batteries sont à décharge profonde, la banque de maison a presque toujours une plus grande capacité de démarrage que la seule, & typiquement petite, batterie de démarrage. Lorsque nous mettons les batteries en parallèle, dans une banque de maison, nous la capacité de démarrage est additive. Par exemple, trois batteries à décharge profonde de 100Ah 600 CCA deviennent rapidement 1800CCA lorsqu’elles sont câblées en parallèle.
Pour les propriétaires qui comprennent comment utiliser un 1/2/B, de manière plus simple, cela signifie qu’ils n’utilisent que la position #1 (MAISON) et OFF. Le seul moment où il faut faire quelque chose de différent, c’est en cas d’urgence ou pour tester occasionnellement la réserve-banque pour s’assurer qu’elle est toujours performante. Le 1/2/B fonctionne très bien en tant que commutateur d’utilisation, mais il peut être modifié pour être meilleur.
« Mais RC le gars en bas du quai dit que les batteries à décharge profonde ne peuvent pas être utilisées pour le démarrage. »
Malheureusement, votre expert du quai vous induit en erreur à ce sujet. Je laisserai Trojan Battery vous résumer cette affaire.
La clé ici est « une batterie à décharge profonde », ce qui signifie une seule batterie, et lorsque la plupart des banques de maison sur les bateaux de plus de 25 pieds de nos jours utilisent plusieurs batteries à décharge profonde, vous avez maintenant beaucoup plus d’ampères de démarrage dans la banque de maison que dans votre batterie de démarrage typique. Même à 50% de DoD, une banque domestique typique aura toujours plus de capacité de démarrage qu’une seule batterie de démarrage. A moins que vous n’ayez d’énormes moteurs diesel, ou une très petite batterie de démarrage, restez simple et démarrez simplement à partir de la batterie de démarrage. Vous pouvez maintenant déléguer la banque #2 comme banque de réserve/urgence.