Avouons-le, il y a fort longtemps que nous ne tenons plus de calculs d’apothicaires avec nos ampères ni que notre bonne conscience écologique ne nous convainc plus de nous passer d’un confort domestique ressemblant à celui de notre maison. Sur un catamaran moderne, en plus du pilote automatique, de l’instrumentation et des feux de navigation, le minimum syndical édité par la nouvelle fédération du bien-être représente une liste d’équipements conséquente dans des segments aussi divers qu'indispensables. Pour le froid : climatisation, frigo, congélateur, machine à glace ; pour le chaud : chauffage, chauffe-eau ; pour l’électroménager : groupe d’eau sous pression, four micro-ondes, machine à café, lave-linge, sèche-cheveux et autres robots ; pour le multimédia : chargeurs divers (téléphone, PC, etc.), écrans plats et autre iPod ; pour l’outillage : perceuse, scie sauteuse, sont des appareils sur lesquels plus aucun compromis n’est envisagé. Alors, même si les ampoules à Led nous donnent l’impression d’avoir un comportement raisonné, c’est sans compter les multiples plafonniers, appliques, spots et liseuses, là où l’on se contentait à l’époque d’une simple lampe. Ainsi, on peut considérer que le besoin quotidien en énergie s’évalue désormais à plus ou moins 500 Ah sur un bateau prêt à s’élancer sur l’océan. Face à cette débauche, il faut stocker, recharger et contrôler l’énergie, et heureusement, les moyens ne manquent pas. Dans cette première partie, nous nous intéresserons aux batteries, aux chargeurs, groupe électrogène et contrôleur/gestionnaire, avant d'attaquer le sujet – dès le prochain numéro – des énergies renouvelables obtenues via les panneaux solaires, les hydrogénérateurs et autres éoliennes.
Les batteries
On assiste peu à peu à une mutation des batteries classiques au plomb à acide humide vers trois nouvelles technologies : le gel, l'AGM et le lithium-ion. Les batteries gel, où l’électrolyte (mélange d’eau et d’acide sulfurique) est absorbé par un gel, sont idéales pour le service en 12 et 24 volts, résistent dans le temps à une utilisation cyclique intensive (800 à 1000 cycles, au lieu de 400 pour les batteries traditionnelles au plomb), et peuvent être chargées rapidement. Les batteries AGM (absorbent Glass Mat), où l’électrolyte est absorbé par des plaques de fibre de verre, permettent une décharge rapide à de fortes intensités. Elles sont donc idéales par exemple au démarrage d’un moteur, car elles ont puissance de démarrage double de celle d’une batterie plomb acide humide. En revanche, leur durée cyclique est identique. Ces types de batteries peuvent être combinés avec chaque parc de batteries standard. Ne nécessitant aucun entretien et ne dégageant aucun gaz en utilisation normale, elles ne demandent aucune ventilation, ces batteries peuvent être installées dans une cale ou un bac étanche. Mais, comme pour les modèles à acide humide, elles ne peuvent être déchargées que de 50 % de leur capacité, d’où l’intérêt grandissant pour la technologie lithium-ion. Ces batteries sont adaptées pour faire tourner des équipements lourds sur de longues périodes avec des temps de charge ultra courts. Elle supporte une décharge supérieure à 80 % pour un poids réduit de 70 %. Si on prend en compte leur durée de vie, qui, avec un minimum de 2000 cycles, est 4 fois supérieure, le jeu, malgré un coût d’achat plus élevé, peut en valoir la chandelle… Des chantiers comme Outremer équipent leurs 45 pieds avec deux batteries MLI Mastervolt 12 V/5000 W de 360 Ah. Avec leurs 720 Ah, la puissance disponible sera de 570 Ah pour un poids de 118 kg. Avec le gel, il faudrait compter entre 6 et 10 batteries pour avoir 1140 Ah, donc 570 disponibles, et un poids d’environ 400 kg ! CQFD.
Chargeurs – répartiteurs et gestionnaires
Maintenant que vous avez une grosse capacité de stockage, il faut pouvoir recharger dans de bonnes conditions, et rapidement. Il vaut mieux investir dans un chargeur de dernière génération qui pourra envoyer une intensité de charge allant de 80 à 180 Ah adaptée à votre parc. Coupler deux chargeurs permettra une recharge rapide et évitera de faire tourner le générateur ou de rester branché trop longtemps. Sachant que les catamarans de voyage ont, la plupart du temps, des destinations exotiques, donc potentiellement chaudes, certain chargeurs comme ceux de la gamme HPO de Cristec assurent une recharge en milieu thermique contraignant à jusqu’à +50°C ambiant et sans perte. Le système de l’auto-détection du réseau de quai pour des valeurs allant de 90 à 265 V AC et de 43 à 65 Hz est aussi important. Cela permet d’utiliser le chargeur sur tous les réseaux (115 et 230 V AC, et également en bout de ponton lorsque la tension est faible). Si vous avez plusieurs parcs de batteries (un dédié au démarrage moteur et guindeau électrique, l'autre au service), un répartiteur sera nécessaire. Pour recharger pendant la marche au moteur, il faudra utiliser un alternateur de 100 à 150 A et un régulateur bien adapté aux caractéristiques de votre parc de batteries. Il en existe qui conviennent aujourd'hui au lithium-ion. Tous ces systèmes sont maintenant interfacés par des bus ou réseaux de communication ayant pour finalité de transmettre les informations à une jauge numérique qui permet de contrôler, en temps réel, l’énergie produite et celle qui est consommée. L’écran graphique indique à tout moment la capacité batterie restante (exprimée en % ou en Ah). Ces dispositifs permettent de contrôler plusieurs parcs de batteries indépendants. Un contact sec permet de démarrer automatiquement le groupe électrogène en cas d’alarme détectée quand le seuil prédéfini ou la capacité basse paramétrée par vous est atteint. Sur certains modèles, il est possible de lire les données sur son iPad ou son smartphone via une connexion NMEA.
Générateurs – convertisseurs
Le challenge actuel pour le navigateur moderne est de disposer de plus en plus de courant en 220 volts… pendant la navigation ! Quand on n’est pas branché au quai et que l’on ne navigue pas forcément, le meilleur moyen de recharger les batteries reste le groupe électrogène. Sur les unités modernes, gourmandes en énergie, il n’est pas rare de voir des générateurs de 10 à 15 kWh. Outre le fait de disposer du 220 volts pour le réseau du bord, avec un 8 kWh, il ne faudra que deux heures, à condition d’avoir un chargeur (voire deux) assez puissant, pour recharger les 570 Ah que vous aurez consommés, sans vous être privé du 220 volts pour autant. Effectivement, pendant que vous naviguez sous voile ou farnientez au mouillage, les onduleurs convertissent le courant 12 ou 24 volts de vos batteries en 220 volts, vous évitant ainsi de devoir supporter le bruit du groupe. Les chargeurs convertisseurs se chargent aussi de cette mission, ils peuvent délivrer jusqu’à 3 kW selon les modèles, ce qui permet de faire fonctionner tout les appareils électroménagers. Pour la transformation, la ponction sur les Ah de vos batteries en 12 volts est par contre importante. Un four électrique de 1500 watts qui fonctionne 10 minutes aura besoin de 20 Ah, une cafetière 10 Ah, et le film du soir à la télé vous coûtera pas moins de 45 Ah. La réserve d'ampères peut vite se tarir si on ne fait pas attention. Le contrôle de la décharge est donc très important sur les bateaux très équipés, et on comprend pourquoi les gestionnaires connectés, qui évitent de tomber en panne sèche, deviennent incontournables. Il vaut donc mieux paramétrer préalablement un seuil d’alerte pour redémarrer le générateur.
