Les batteries : utilisation, test, couplage, charge, etc ...

[Moustique]

Les questions au sujet des batteries, de leur charge et de leur couplage reviennent souvent sur les forum et on voit énormément de réponses inexactes voire parfois carrément fausses.

Il y a quelques jours, je lisais sur un autre forum 4x4 un sujet sur le couplage des batteries et j'y ai vu des réponses totalement idiotes et des schémas de montage totalement faux. Je me suis dit qu'il serait bon de tordre le cou à certaines inepties qu'on lit trop souvent sur les forums, raison pour laquelle j'ai rédigé ce sujet.

Une batterie au plomb se recharge à tension constante : entre 14,1 et 14,4V (attention ces chiffres doivent être scrupuleusement respectés). Quand le moteur tourne, l'alternateur doit absolument débiter de façon à ce que la tension au bornes de la batteries soit comprises en 14,1 et 14,4V. En-dessous de 14,1V, la batterie ne se charge pas à 100%, au-dessus de 14,4V la batterie se détruit.

Concernant la décharge, il est très important de ne pas oublier qu'une batterie "de démarrage" (= une batterie de voiture) n'est pas du tout faite pour subir de fortes décharges. Il est extrêmement néfaste de descendre sous les 50%. Tenez en compte lorsque vous calculez vos besoins, par exemple si vous voulez alimenter un petit frigo Peltier (la plupart des box frigo pour voiture fonctionnent avec une plaque Peltier de 4-5A et n'ont pas de thermostat) pendant 24 heures, il vous faudra un peu plus de 100Ah ... donc au minimum 200Ah de batterie.

Il existe des batterie spéciale (batterie à décharge profonde, batterie solaire, batterie de traction) qui supportent bien mieux les décharges profondes malheureusement elle ne peuvent pas délivrer les forts courants indispensables pour le démarreur. N'utilisez jamais ce genre de batterie sur une voiture (sauf cas particulier, voir plus bas).

Pour contrôler une batterie et le circuit de charge d'un véhicule, il faut absolument un vrai testeur de batterie et un voltmètre précis.
Un testeur de batterie va mesurer la tension de la batterie lorsqu'elle débite du courant (la tension à vide ne donne aucune information précise sur l'état réel de la batterie).
Si vous avez une doute sur l'état de votre batterie et de votre circuit de charge, voici comment il faut procéder :
1) mettre le moteur en marche et n'allumer aucun gros consommateur (phares, sièges chauffants, dégivrage vitre arrière, etc).
2) laisser tourner le moteur quelques secondes au ralenti accéléré.
3) mesurer précisément la tension aux bornes de la batterie (moteur tournant), la tension doit absolument être comprise entre 14,1 et 14,4V. Si elle dépasse 15V, DANGER ! Couper tout immédiatement et faire contrôler l'alternateur. Si elle est en-dessous de 14V, s'assurer que la batterie est bien chargée, si c'est le cas l'alternateur est défectueux, si on a un doute sur le niveau de charge de la batterie, rouler 15 minutes sans consommer trop de courant puis refaire la mesure.
4) batterie chargée, contact coupé, brancher le testeur à la batterie, appuyer sur le bouton quelques secondes, la tension doit être entre 11 et 12V et surtout elle doit rester stable pendant au moins 5 secondes. Si la tension s'effondre rapidement, la batterie est déchargée ou défectueuse.

Avant de vouloir "jouer" avec les batteries, il faut clairement identifier vos besoins et vos attentes. Grosso-modo 2 cas sont possibles :
1) vous souhaitez augmenter la capacité de stockage en électricité pour assurer de meilleures chances de démarrage en conditions difficiles et/ou pour alimenter des consommateurs électriques quand le moteur ne tourne pas.
2) vous souhaitez bénéficier d'une source de courant permanente pour alimenter des consommateurs de bonne puissance et/ou qui devront être utilisés longtemps (frigo, éclairage, TV, convertisseur 220V, etc …)

A partir de là, il existe 3 types de solutions :
a) augmenter simplement la capacité de la batterie.
b) coupler en permanence 2 (ou plus) batteries.
c) prévoir deux circuits électriques séparés avec couplage non permanent.

Pour le cas 1, choisissiez la solution a ou b.
Pour le cas 2, choisissiez la solution b ou c.

La solution A (augmenter la capacité de la batterie) devrait selon moi être faite systématiquement par tout le monde et sur tous les véhicules. Bien sûr, sauf raison particulière, on attend que la batterie d'origine soit défectueuse pour en mettre une plus grosse.

Première fausse info à laquelle il faut tordre le cou : sachez que dans TOUS les cas et sur TOUS les véhicules vous pouvez mettre une batterie (beaucoup) plus grosse que celle d'origine. On entend souvent dire que c'est mauvais pour l'alternateur et/ou pour la batterie de mettre une batterie plus grosse : c'est 100% faux ! Votre alternateur, les circuits électriques de votre voiture et votre batterie ne risque absolument RIEN.

J'insiste bien : il n'y a AUCUNE limite à la taille de la batterie, vous pouvez sans aucun risque remplacer une batterie de 45Ah par une batterie de 300Ah.

Donc, mon premier conseil quand vous changer de batterie, mettez systématiquement la plus grosse batterie que vous trouverez. Il suffit de mesurer la taille de l'emplacement et de choisir la plus grosse batterie possible. Sur 99% des voitures il est possible de mettre une batterie plus grosse, ne vous en privez jamais.
Choisissez de préférence une batterie de grande marque. En batteries classiques (batterie au plomb à électrolyte liquide) les meilleures, les plus performantes et les plus durables sont les Varta mais elles sont un peu plus chères.

La solution B est un choix simple et peu coûteux. Il suffit de mettre une batterie auxiliaire à un autre endroit dans la voiture et de simplement la raccorder en // avec la batterie d'origine. La seconde batterie doit être raccordée comme suit : négatif à la masse du véhicule par un fil très court (quelques dizaines de cm) et de grosse section (strict minimum 16mm², 25mm² ou plus conseillé), prévoir des raccordements d'excellente qualité. Positif relié en direct au positif de la batterie d'origine avec du gros fil (minimum 25mm²) et en veillant tout particulièrement à ce que le fil soit parfaitement protégé, il est absolument indispensable de mettre le fil sous gaine (par exemple un tube annelé 16 ou 20mm pour installation électrique) et de le fixer avec énormément de soin (pas de frottement, pas de contact avec des arêtes vives).
N'intercalez pas de fusible entre les deux batteries.

La solution 100% parfaite et idéale (mais pas du tout obligatoire) est d'utiliser 2 batteries identiques, achetées en même temps, installées au même endroit (pour qu'elles soient à la même température) et raccordées de cette façon : http://img11.hostingpics.net/pics/572839couplage.jpg

Il est maintenant temps de tordre le cou à une deuxième information fausse qu'on voit très souvent : on peut tout à fait coupler en // deux batteries différentes. Il n'est pas nécessaires que les batteries soient de même marque, de même capacité ou du même âge (attention quand même à ne pas coupler une trop vieille batterie avec une neuve). Il n'y a aucun problème à coupler deux batteries différentes (par exemple une 55Ah et une 100Ah), leur capacité vont simplement s'additionner et les batteries vont s'auto-équilibrer sans aucun problème (aussi bien à la charge qu'à la décharge). Il n'y a aucune limite à la capacité maximale totale et aux nombre de batteries (sauf le poids et votre portefeuille). Il y a quelques années, j'ai fait un montage avec 3 batteries de 95Ah qui remplaçaient une seule batterie de 88Ah.
Les seules restrictions sont :
1) ne pas choisir une batterie trop petite par rapport à la puissance de l'alternateur (par exemple une batterie 35Ah sur un véhicule équipé d'un alternateur 120A)
2) ne pas utiliser une batterie de réemploi qui serait en fin de vie (sinon la bonne batterie va se vider dans la batterie qui est naze).
3) lorsqu'une des deux batteries arrive en fin de vie, il faut la remplacer tout de suite sinon elle va tuer rapidement la bonne batterie. C'est pour cette raison qu'il ne faut pas une trop grande différence d'âge entre les batteries.
4) éviter de coupler de manière permanente des batteries de technologies différentes (électrolyte liquide avec électrolyte gel ou batterie de démarrage avec batterie de traction).

La solution C est la plus sûre quand on veut disposer de courant "de confort" en ayant la garantie de toujours pouvoir mettre le moteur en marche.

Le couplage entre les deux batteries peut se faire de 3 façons :
- couplage manuel avec un simple coupe-circuit ou un interrupteur spécial à 3 positions (batterie1, batterie 2 ou batterie 1 + 2).
- couplage par un répartiteur à diodes.
- couplage par un relais intelligent.

Le couplage via un coupe-circuit est identique à la solution B décrite plus haut sauf qu'il est possible de découpler la batterie auxiliaire lorsqu'on sait qu'on va consommer du courant pendant une longue période (ce qui permet de laisser la batterie principale à l'abri et d'être sûr qu'elle sera toujours là pour démarrer le moteur). Bien sûr les consommateurs électriques de confort (frigo, éclairage, TV, convertisseur 220V, etc …) doivent être raccordés à la batterie auxiliaire.
Il ne faudra pas oublier de rétablir le couplage une fois le moteur démarré pour que la batterie auxiliaire puisse se recharger.

Le couplage par répartiteur à diodes est déconseillé parce qu'il produit une chute de tension de 0,5V ce qui rend impossible une charge à 100% des batteries (on est en général vers 80% avec un répartiteur de qualité et dont l'installation a été soignée).
A noter qu'il existe parfois des solutions pour augmenter la tension de sortie de l'alternateur vers 14,5-14,9V mais cela n'est pas possible avec tous les alternateurs et cela demande des très bonnes connaissances en électricité.
Il est également conseillé de prévoir un coupe-circuit manuel qui permet de secourir temporairement une batterie vide ou défectueuse.

Le couplage par relais intelligent est la meilleure solution mais il est indispensable d'avoir une solide expérience en électricité pour faire l'installation.
A noter aussi qu'il existe sur le marché des relais de couplage intelligent de toutes les qualités, il vaut mieux se tourner vers un modèle haut de gamme (comme la série Cyrix-i vendue par Victron Energy).

Juste pour rire, voici une solution totalement débile trouvée sur internet : https://lh4.googleusercontent.com/-jZl0 ... e_3_32.jpg
Bien entendu, ce montage est totalement inutile, il est pourtant conseillé par l'administrateur d'un forum consacré aux 4x4, administrateur qui ne se gêne pas pour abreuver les autres de conseils techniques parfois profondément stupides.

Si on choisit un couplage par répartiteur à diode ou par relais intelligent, on peut choisir comme batterie auxiliaire une batterie spéciale (batterie à décharge profonde, batterie solaire, batterie semi-traction, batterie traction) ce qui permet d'optimiser les possibilités d'utilisation du courant de confort.

Notez bien que la batterie auxiliaire peut elle-même être constituée d'un assemblage de plusieurs batteries raccordées en //.

Avantages / Inconvénients :

Avantages solution A : simple, peu coûteux
Inconvénients solution A : faible augmentation de capacité (rarement plus de 20-30%)

Avantages solution B : relativement simple, modérément coûteux, très bonne augmentation de capacité
Inconvénients solution B : pas de solution de secours en cas de décharge trop forte (impossible de démarrer le moteur si on a abusé du courant)

Avantages solution C : sécurité quasi totale (possible de démarrer même si on a vidé totalement la batterie auxiliaire), dans certains cas possibilité d'utiliser des batteries à décharge profonde.
Inconvénients solution C : cher, complexe à installer, dans certains cas (répartiteur à diodes) les batteries ne sont jamais chargées à 100%

Conclusions.
Je vous conseille la solution B pour les véhicules ordinaires et la solution C (avec couplage manuel ou par relais intelligent) pour les véhicules de camping.

N'hésitez pas à poser vos questions, je n'ai fait que survoler le sujet donc les infos ci-dessus sont forcément incomplètes.

[4x4extreme]

Quand j'ai utilisé mon premier treuil,un Warn6000M sur une Samuraï '92 il y a 20 ans,je n'ai rien modifié a part une batterie "diesel" plus grosse ou je pense de 45A à 88A.
Mon premier treuillage un BJ40 bien embourbé en moufflage ce qui a pris pas mal de temps.
Un moment ça sentait le cramé et à l'époque le fil qui venait de l'alternateur fondait.
Chose bizarre,il était en deux partis dont une section plus fine.
En suprimant cette section plus de souci.
Mais depuis je me demande comment le treuil qui passe par la batterie a pu faire fondre ce fil vers l'alternateur et s'il y avait un danger pour l'alternateur.
Le moteur du sam tournait tout au long de treuillage et même après avoir coupé le moteur à cause de l'odeur de brûlé en plein treuillage le moteur à démarrer donc il restait du jus dans la batterie ... ?
La question,dans un tel montage en mettant une section plus grosse l'alternateur ne risque rien ???

[Moustique]

Sur ces Suzuki il y a un fil fusible général sur la batterie. Sur la borne positive, deux fils sont raccordés : un gros qui va direct au démarreur et un plus fin qui alimente tout le véhicule. Les premiers cm du second fil constitue un fusible.

Le courant délivré par l'alternateur pour alimenter les équipements électriques ne passe pas par ce fusible, seul le courant qui sert réellement à recharger la batterie y passe. Avec un treuil, 100% du courant délivré par l'alternateur passera dans le fusible.

A mon avis, en cas de placement d'un treuil, il faut remplacer ce fil fusible par un vrai fusible (entre 50 et 100A). L'alternateur est un 45A et, selon les infos trouvée sur le net, le fil fusible serait calibré à 30A.

Une autre bonne solution serait de faire une nouvelle liaison directe alternateur ---> batterie (en fil de 6 ou 10mm²) et de maintenir le fil fusible. Ainsi on garde la protection en cas de court-circuit dans le faisceau de la voiture mais on ne risque plus rien quand on treuille. Pour info, 99,9% des véhicules ont une liaison directe sans fusible entre l'alternateur et la batterie.

Simplement supprimer ce fusible est dangereux parce que certaines parties du circuit ne sont pas protégées par la boîte à fusible du véhicule (par exemple les arrivées de +12V à la clé de contact et à la commande des phares).

Cliquez sur les images pour les agrandir.

[Moustique]

Tordons le coup à certaines rumeurs qui circulent sur le net ...

Infos trouvées sur d'autres forums.

Ils recommandent tous des batteries de puissance équivalentes ou alors une secondaire avec légèrement plus de puissance. Mais jamais l'inverse.

'important c'est que les deux batteries soient connectées uniquement pendant la phase de recharge (alternateur qui débite) et déconnectées ensuite car sinon, de ce que j'ai compris de mes lecteurs du fofo, la plus puissante se "vide" dans la plus petite et ça bousille les deux au final

Si tes auxiliaires sont branches en permanence tu devras prévoir une diode de puissance.

il ne faut pas coupler deux batteries si elles ne sont pas strictement identiques.

Foutaises et balivernes.

[Lsg]

oooops... voilà seulement que je découvre le sujet
Ca m'apprendra à ne pas venir assez souvent sur le garage toutes marques !

Grrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrand merci à toi Moustique pour cette remise à l'heure des pendules... enfin, celles qui fonctionnent sur batterie