Batterie lithium DIY : 2 ans plus tard, ma configuration maison fonctionne toujours aussi bien

Aug 28, 2023

Deux ans après l'avoir construit, l'ingénieur Andy Pag partage quelques leçons surprenantes sur les performances de sa configuration de batterie domestique au lithium…

Lagon 410 Cushla d'Andy Pag

Tous nos besoins énergétiques, pour deux d’entre nous, vivant à plein temps à bord de Cushla depuis deux ans, ont été satisfaits par le parc de batteries au lithium que j’ai assemblé à partir de cellules au lithium individuelles.

J'ai utilisé 16 cellules LiFePo4, chacune d'une capacité de 3,2 V et 120 Ah. En connectant quatre cellules en parallèle, j'ai créé ce que j'appelle une « supercellule » de 3,2 V 480 Ah, et j'ai mis quatre supercellules en série pour créer la batterie 480 Ah 12 V. J'ai un système de surveillance de batterie (BMS) Daly évalué à 250 A. Cela protège la batterie au lithium de plusieurs manières.

Premièrement, il agit comme un déclencheur de 250 A. Techniquement, les batteries au lithium se vident et se chargent à un courant équivalent à 1C – leur ampérage-heure – donc dans mon cas 480 A, mais il n'y a rien sur le bateau qui consommerait autant, donc 250 A est une bonne marge de sécurité. Deuxièmement, il protège les cellules individuelles en les maintenant en équilibre.

L’article continue ci-dessous…

Les propriétaires de bateaux comptent depuis longtemps sur la batterie au plomb pour démarrer leurs moteurs, faire fonctionner l’éclairage électrique et, de nos jours, pour…

Mais même les meilleures batteries au lithium ont des inconvénients, écrit Emrhys Barrell. Le premier est le coût, jusqu’à…

La clé pour qu’une batterie au lithium ait une bonne capacité est que toutes les cellules soient en équilibre. Lors de la construction de la batterie, la première étape consiste à « équilibrer au maximum » les cellules ; mettez toutes les cellules en parallèle et chargez-les jusqu'à 3,65V.

C'est la tension à laquelle ils sont pratiquement tous chargés à 100 %. Ensuite, à mesure que le courant entre et sort de la batterie, toutes les cellules montent et descendent ensemble. Au fil du temps, une ou deux cellules peuvent dériver, ce qui signifie que lorsque vous chargez 14,6 V, certaines cellules seront inférieures mais d'autres dépasseront 3,65 V.

Une surcharge peut les endommager ou pire, les faire surchauffer. J'ai constaté que la fonction d'équilibrage du BMS n'a pas vraiment la puissance nécessaire pour rester au top des supercellules de grande capacité de 480 Ah et tous les 12 mois, je dois démonter la batterie et la rééquilibrer. L’ensemble de l’opération prend environ une journée si vous la planifiez correctement.

Le parc de batteries au lithium domestique DIY de 480 Ah d'Andy Pag utilise des cellules au lithium individuelles câblées en série et en parallèle. Il peut tout alimenter, depuis sa bouilloire, son grille-pain et sa machine à laver, grâce à sa batterie au lithium – mais pas tous en même temps. Le facteur limitant est l'onduleur du bateau, pas les piles au lithium

LiFePo4 n'aime pas non plus être chargé à des températures inférieures à zéro. Le système de gestion de la batterie protège contre cela en coupant la batterie. Si votre bateau se trouve dans un climat froid, réfléchissez à la façon de créer un espace chauffé autour de la batterie afin de ne pas être coupé au moment où les conditions deviennent glaciales.

J'ai choisi les cellules de plus grande capacité disponibles à l'époque. En utilisant des cellules, je pensais que si l’une d’elles tombait en panne, je pourrais l’échanger sans avoir à acheter une toute nouvelle batterie. Mais à peine un an plus tard, les cellules de 120 Ah étaient quasiment obsolètes et certainement difficiles à trouver.

Le plus proche que j'ai pu trouver était de 240 Ah. Le rythme de développement et de baisse des prix a été stupéfiant. Désormais, si une de mes cellules meurt, je devrai mettre à niveau tout le système.

Outils du métier : une alimentation bon marché pour les cellules d'équilibrage supérieures et de bons outils de sertissage pour des connexions étanches et sans corrosion

Les cellules LiFePo4 aiment être chargées à pas plus de 3,65 V chacune ou 14,6 V. J'ai réglé mes chargeurs sur 14,4 V légèrement inférieur. Cela met censément moins de stress sur la chimie et les cellules dureront plus longtemps. Cela donne également une certaine marge : si l'une des cellules est déséquilibrée, elle ne surchargera pas.

Le moniteur de batterie se connecte au téléphone et à la tablette via Bluetooth. Le logiciel est maladroit et défectueux mais fait ce qu'il doit faire. La vérification de « Diff Volt » est une tâche de maintenance hebdomadaire. Si les cellules sont déséquilibrées à plus de 100 mV, il est temps de les retirer et de les équilibrer.

Assurez-vous que toutes vos sources de charge de batterie sont réglées pour rester en dessous de 14,6 V ; contrôleur de charge solaire, alimentation à quai, alternateurs générateur et moteur.