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Coupleurs séparateurs de batteries comment ça marche
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Comment fonctionne un coupleur séparateur de batteries pour camion, voiture, automobile, fourgon, camping car, comment le brancher, pourquoi ça tombe en panne, fabriquer un coupleur séparateur,
savoir se dépanner, qu'est un générateur de courant constant, un générateur de tension constante, comment calculer le diamètre des fils
d'un coupleur en fonction du courant de charge, sont autant de sujets abordés dans ces pages.
|
Mise en Garde
Ces pages sont le fruit de plusieurs années d´expérience et de pratique, par un professionnel, elles ont un but informatif,
si vous ne savez pas ce que vous faites, surtout ne le faites pas, l´avis d´un professionnel est préférable à une catastrophe.
Rentrons dans le vif du sujet.
Qu´est qu´un coupleur séparateur de batteries?
Il s´agit d´un dispositif, manuel ou automatique, que l´on monte sur son fourgon, camion, camping car, voiture, auto, automobile, et même a la maison,
permettant de mettre en parallèle une ou plusieurs batteries afin de les recharger.
Cela permet, entre autres, de monter une 2eme voir une 3eme batterie dans un camion, fourgon, camping car, voiture.
Le coupleur ne permet pas la charge d´une batterie après l´autre, elles chargent toutes au même temps.
Pour ce faire, il mesure la tension de la batterie porteur, quand celle-ci est à la bonne tension, il met (couplage) les deux (ou plus) batteries en parallèle pour que l'alternateur les charge ensemble.
Ce type de coupleur, à relais ou sectionneur, ne change rien à la charge des batteries il ne fait que relier les batteries en parallèle, la charge des batteries continuera a être gère par l´alternateur
Cela permet, entre autres, de monter une 2eme voir une 3eme batterie dans un camion, fourgon, camping car, voiture.
Le coupleur ne permet pas la charge d´une batterie après l´autre, elles chargent toutes au même temps.
Pour ce faire, il mesure la tension de la batterie porteur, quand celle-ci est à la bonne tension, il met (couplage) les deux (ou plus) batteries en parallèle pour que l'alternateur les charge ensemble.
Ce type de coupleur, à relais ou sectionneur, ne change rien à la charge des batteries il ne fait que relier les batteries en parallèle, la charge des batteries continuera a être gère par l´alternateur
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Pour le branchement des batteries en parallèle dans son camion, fourgon, camping car, voiture, auto, automobile, installation domestique, on doit veiller:
A maintenir à leurs bornes une tension supérieur à 12.7 Volts, ce qui est obtenu en les branchant
sur un système de charge, alternateur, panneaux solaires, chargeur.
Ceci permet de maintenir les batteries chargées et évite surtout l´auto décharge des cellules les unes dans les autres.
Les courbes de charge étant différentes, on ne doit pas mélanger les types, acide, gel, plomb, etc...
Elles devront être parfaitement identiques, type, capacité, âge, ceci reste valable si elles sont destinées à rester couplées sans système qui maintient leur état de charge au dessous de 12.7 Volts
Ceci est valable également pour les branchements série.
Il est impératif de séparer les batteries, sans système de charge à leurs bornes, sinon ces batteries vont se décharger mutuellement, et la durée de vie des batteries de votre voiture, camion, camping car, va être compromise. On parle d´une différence de 10% entre des batteries en parallèle, cella n´a pas de sens, si on désaccouple les batteries qui n´ont pas de système de charge à leurs bornes, la capacité de chaque batterie n´a aucune importance, dans ce cas. Par contre si on laisse les batteries couplées sans système de charge, elle doivent être rigoureusement identiques, capacité, age, fabricant, type, la différence dans ce cas doit être 0%.
Ceci permet de maintenir les batteries chargées et évite surtout l´auto décharge des cellules les unes dans les autres.
Les courbes de charge étant différentes, on ne doit pas mélanger les types, acide, gel, plomb, etc...
Elles devront être parfaitement identiques, type, capacité, âge, ceci reste valable si elles sont destinées à rester couplées sans système qui maintient leur état de charge au dessous de 12.7 Volts
Ceci est valable également pour les branchements série.
Il est impératif de séparer les batteries, sans système de charge à leurs bornes, sinon ces batteries vont se décharger mutuellement, et la durée de vie des batteries de votre voiture, camion, camping car, va être compromise. On parle d´une différence de 10% entre des batteries en parallèle, cella n´a pas de sens, si on désaccouple les batteries qui n´ont pas de système de charge à leurs bornes, la capacité de chaque batterie n´a aucune importance, dans ce cas. Par contre si on laisse les batteries couplées sans système de charge, elle doivent être rigoureusement identiques, capacité, age, fabricant, type, la différence dans ce cas doit être 0%.
ATTENTION:
Avec un coupleur séparateur classique, relais, manuel, votre batterie AUX devra avoir la même
tension de service que votre batterie moteur.
Si la batterie moteur fait 24 Volts, je pense aux 4x4, camions, qui ont souvent 2 batteries montées en série, pour avoir 24 Volts, par exemple, si vous désirez recharger une batterie 12 Volts AUX il vous faudra un système qui transforme le 24 Volts en 12 Volts et qui gère la charge de la batterie AUX.
Quand on démonte la batterie auxiliaire, le coupleur, couplera quand même, prenez bien garde à isoler les points de branchement, afin de prévenir tout court-circuit.
Si la batterie moteur fait 24 Volts, je pense aux 4x4, camions, qui ont souvent 2 batteries montées en série, pour avoir 24 Volts, par exemple, si vous désirez recharger une batterie 12 Volts AUX il vous faudra un système qui transforme le 24 Volts en 12 Volts et qui gère la charge de la batterie AUX.
Quand on démonte la batterie auxiliaire, le coupleur, couplera quand même, prenez bien garde à isoler les points de branchement, afin de prévenir tout court-circuit.
| Pour le réaliser soi même. |
On trouve principalement 2 systèmes:Avantage du système commandé par l'électronique, tout est automatique.
Un gros défaut, commun à tous les types de coupleurs à contact , relais ou commutateur, si la batterie AUX est un peu déchargée le relais ne va pas aimer du tout et va lâcher, c´est la principale cause de panne sur ces systèmes.
Un contacteur manuel de puissance, dans ce cas, ce commutateur manuel, va être commandé par la main de l´homme.
Le principale défaut du système manuel est l´oubli de remettre le système en position repos, et le même risque que pour les relais, si la batterie est un peu faible, brûlure des contacts.
Dans le cas d´un coupleur automatique qui va être piloté par une platine électronique, l´Ã©lectronique n´intervient que pour remplacer la main de l´homme, donc elle assure juste la commutation du relais de puissance, dés que la tension de la batterie principale arrive à une certaine tension, et remet le système au repos dés que la batterie principale arrive sous une certaine tension.
Un coupleur séparateur électronique va jouer le même rôle qu´un coupe circuit, mais lui va agir automatiquement dés que la batterie du porteur va arriver à une certaine tension, ensuite, tout comme le coupleur manuel, il va mettre en parallèle les deux batteries afin de pouvoir les charger, on peut lui greffer certaines fonctions annexes, ce qui parfait le confort des utilisateurs.
Un bon coupleur devrait séparer les deux batteries de votre camping car, fourgon, voiture, auto, automobile, camion, dés l´arrêt du moteur, afin de prévenir l´auto déchargement d´une batterie dans l´autre.
Je conseille de ne jamais consommer de courant sur la batterie du porteur quand on est à l´arrêt.
Pannes des coupleurs électroniques ou des sectionneurs manuels.
En règle générale, on fait un très mauvais usage des coupleurs, qu´ils soient manuels ou automatiques.
Tous les éléments qui composent le coupleur de batteries, relais, commutateur, fils électriques, doivent être vus comme un circuit électrique très particulier, le coupleur de batteries doit être un générateur de courant constant, et non un générateur de tension constante, de ce fait le diamètre de fils qui le composent ne devraient jamais dépasser une section de fil supérieure à 6mm² et on doit garder une certaine longueur de fil dans un système de couplage de batteries pour introduire une résistance, qui doit être calculé, dans ce circuit.
Si, dans le circuit, batterie auxiliaire est un peu déchargée, je ne parle même pas en cas de décharge profonde, dés que l´on va mettre en parallèle les batteries, le courant qui va traverser ce circuit va être extrêmement important, la batterie du porteur va tenter de charger la batterie auxiliaire et va lui envoyer tout ce qu´elle peut, donc une centaine d´ampères n´est pas à exclure, la seule protection seront les fusibles que l´on aura pris le plus grand soin d´y installer.
C'est à ce moment la, au couplage, que le relais du coupleur va intervenir ,et ce au moment ou il présente le maximum de faiblesse, car les relais n´aiment pas le moment de la commutation, cette intensité va brûler les contacts du relais, ou du commutateur manuel, cela représente 90% des pannes des coupleurs électroniques ou des sectionneurs manuels.
Un bon système de couplage devrait lors de la mise en parallèle des batteries, présenter une résistance, afin de limiter le courant qui parcourt le circuit au moment de la commutation des batteries, ce qui permet la protection du circuit.
En suite quand la batterie auxiliaire à atteint une charge suffisante, pour des intensités normales de charge entre 10A et 20A, le circuit coupleur devrait avoir une résistance quasi nulle, ce qui permet de finir de charger correctement nos batteries, le circuit coupleur devrait ce comporter comme un générateur de courant constant, on serait dans de cas de figure, pratiquement dans le cas d´un coupleur parfait.
Tous les éléments qui composent le coupleur de batteries, relais, commutateur, fils électriques, doivent être vus comme un circuit électrique très particulier, le coupleur de batteries doit être un générateur de courant constant, et non un générateur de tension constante, de ce fait le diamètre de fils qui le composent ne devraient jamais dépasser une section de fil supérieure à 6mm² et on doit garder une certaine longueur de fil dans un système de couplage de batteries pour introduire une résistance, qui doit être calculé, dans ce circuit.
Si, dans le circuit, batterie auxiliaire est un peu déchargée, je ne parle même pas en cas de décharge profonde, dés que l´on va mettre en parallèle les batteries, le courant qui va traverser ce circuit va être extrêmement important, la batterie du porteur va tenter de charger la batterie auxiliaire et va lui envoyer tout ce qu´elle peut, donc une centaine d´ampères n´est pas à exclure, la seule protection seront les fusibles que l´on aura pris le plus grand soin d´y installer.
C'est à ce moment la, au couplage, que le relais du coupleur va intervenir ,et ce au moment ou il présente le maximum de faiblesse, car les relais n´aiment pas le moment de la commutation, cette intensité va brûler les contacts du relais, ou du commutateur manuel, cela représente 90% des pannes des coupleurs électroniques ou des sectionneurs manuels.
Un bon système de couplage devrait lors de la mise en parallèle des batteries, présenter une résistance, afin de limiter le courant qui parcourt le circuit au moment de la commutation des batteries, ce qui permet la protection du circuit.
En suite quand la batterie auxiliaire à atteint une charge suffisante, pour des intensités normales de charge entre 10A et 20A, le circuit coupleur devrait avoir une résistance quasi nulle, ce qui permet de finir de charger correctement nos batteries, le circuit coupleur devrait ce comporter comme un générateur de courant constant, on serait dans de cas de figure, pratiquement dans le cas d´un coupleur parfait.
On peut parfaire le coupleur en y ajoutant une résistance de puissance de faible valeur.
La position du coupleur dans ce circuit n´a pas la moindre importance, on peut le placer à cote de la batterie du camion, camping car, voiture, automobile, ou à cote de la batterie auxiliaire, ce qui a mon avis c'est le meilleur endroit car on mesure la chute de tension dans les câbles, le mieux restent un endroit ou il est facilement accessible en cas de panne.
On peut aussi faire fonctionner le coupleur séparateur sans batterie auxiliaire connectée, mais attention, le coupleur séparateur continue à fonctionner il va de ce fait établir la connexion, attention à bien isoler les fils qui vont d'habitude aux bornes de la batterie de servitude, afin de pas créer un court-circuit.
Dans les dessins, schémas qui suivent, tous les câbles reliant les batteries aux relais, commutateurs de puissance, doivent avoir au minimum une section de 6mm², les fusibles sur ces lignes doivent faire 40 Ampères, et doivent être placés au plus près des batteries.
Les fusibles protègent les fils électriques, et servent éventuellement de protection en coupent le circuit lors du démarrage, dans le cas d'un coupleur manuel, que l'on aurait oublier de couper.
De même le numéros des broches ( en orange ) des relais automobile, sont donnés à titre indicatif, ils peuvent varier suivant le constructeur de relais automobile.
Pourquoi installer des fusibles?
C'est une question de sécurité, ces fusibles seront installés au plus prés des batteries,
ils servent à protéger les fils que vous venez d´installer et par la même occasion les batteries et votre véhicule, si un des fils que vous venez
d´installer se coupe ou tout simplement si l'isolation vient à se couper, et que ça touche le châssis, le fusible va fondre et jouer
son rôle de protection, sans fusibles le fil va chauffer et prendre feu rapidement,
je vous explique pas les soucis après.
| Étude du coupleur de Batteries: |
Pratiquement tous les coupleurs du commerce utilisent ce schéma de principe.
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On à besoin d´un détecteur de batterie chargée, qui n'est en qu'un simple circuit électronique détecteur de tension, ce circuit va surveiller la tension de la batterie principale.
En électronique on réalise cella avec un circuit intégré du type lm741, par exemple, en faisant un comparateur de tension.
Dés que ce comparateur de tension va détecter, que la tension de la batterie du camion, camping car, en fait celle celle que l´alternateur charge en premier, dépasse la tension de consigne, il met, via un relais de puissance, la deuxième batterie en parallèle, remplacent ainsi la main de l'homme.
De façon générale cette électronique tombe rarement en panne.
Les pannes les plus courantes viennent du fait que l´on utilise très mal les coupleurs et on brûle les contacts du relais automobile.
| Premier schéma: |
On prend un interrupteur coupe circuit, dés que le moteur camion, camping car, est en route, on relie les batteries par l´intermédiaire de cet interrupteur, et surtout on oublie pas de le couper, dés l´arrêt du moteur.
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La seule précaution à prendre consiste à se rappeler de couper l´interrupteur à chaque arrêt du moteur du camion, voiture, camping car.
| Deuxième schéma: |
| Troisième schéma: |
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Premier pas vers l'automatisation.
Je l´ai utilisé pendant plus d´un an sans problèmes, il comporte quand même un gros problème, en cas de défaillance de la batterie de démarrage
on tire le courant de démarrage sur le fil reliant les deux batterie au travers du relais, car les batteries sont en parallèle dés que l´on met
le contact, et si on n´a pas prévu de fusible, le fil va chauffer, car il n´est pas prévu, en général, pour encaisser le courant de démarrage,
de plus si la batterie secondaire est une batterie stationnaire, et qu'elle ne soit pas prévue pour les démarrages, et elle tiendra pas le coup, de
plus c´est déconseillé de mettre une batterie de démarrage et une batterie à décharge profonde en parallèle car les courbes de charge ne sont pas
du tout les mêmes, c´est vrai, ça marche mais pas à 100%.
| Quatrième Schéma: |
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| Cinquième Schéma: |
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La borne de l´alternateur D+ sert, voir fonctionnement d'un alternateur à alimenter le voyant de défaut alternateur, sur le tableau de bord, donc elle ne délivre une tension positive, que si l´alternateur tourne, la, on n´a plus le soucis des batteries couplées au démarrage.
Il faut dans ce cas un relais dont le consommation de la bobine reste extrêmement faible, et que la borne D+ délivre un plus.
| Sixième Schéma: |
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On arrive au coupleur du commerce, on met un détecteur de tension pour commander le relais voiture de puissance, cela reste un schéma de base, l´Ã©lectronique ne sert qu´a commander le relais, un coupleur n´est en fait qu´un simple interrupteur commandé par de l´Ã©lectronique.
Une astuce consiste à alimenter ce détecteur de tension avec le plus après contact, ce qui à pour avantage de séparer les batteries dés que l´on coupe le contact.
| Pour aller plus loin |
J´ai trouvé chez conrad, un module Kemo battery Guard M148A, qui n´est est fait qu´un détecteur de tension batterie basse, qui sert à protéger la batterie contre les
décharges trop profondes, donc si la tension de la batterie est trop basse on désaccouple nos batteries.
J´ai réalisé le schéma suivant:
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Le module kemo M148A va être détourné de sa fonction initiale, protection batterie basse, pour en faire un coupleur de batterie, il faut savoir que le MOS de commutation interne, commute la masse, et comme les masses des deux batteries sont communes on va devoir ajouter un relais, ce qui en plus parfait l´isolation.
Le module kemo M148A, n´est en fait qu´une protection batterie tension basse réglable, donc on règle juste au-dessus du seuil, à partir du quel on considère la batterie chargé, soit 13.8 Volts.
Donc, on ne connecte la deuxième batterie, que quand la batterie de démarrage est chargée.
Encore une fois, on alimente le point b+ avec un APC ce qui désaccouple les batteries dés que l´on coupe le contact.
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Le module kemo M148A va être détourné de sa fonction initiale, protection batterie basse, pour en faire un coupleur de batterie, il faut savoir que le MOS de commutation interne, commute la masse, et comme les masses des deux batteries sont communes on va devoir ajouter un relais, ce qui en plus parfait l´isolation.
Le module kemo M148A, n´est en fait qu´une protection batterie tension basse réglable, donc on règle juste au-dessus du seuil, à partir du quel on considère la batterie chargé, soit 13.8 Volts.
Donc, on ne connecte la deuxième batterie, que quand la batterie de démarrage est chargée.
Encore une fois, on alimente le point b+ avec un APC ce qui désaccouple les batteries dés que l´on coupe le contact.
Conclusions:
Je recommande fortement, sans système de charge, de désaccoupler les batteries, je dirais c´est primordial pour la durée de vie des batteries.
Si on doit laisser deux batteries moteur et auxiliaire couplées en permanence, leur différence doit être 0%.
On peut monter une batterie moteur 80Ah et une secondaire de 160Ah, il faut juste prendre la précaution de les désaccoupler à l\'arrêt.
On parle ici et la, sans trop savoir pourquoi, d´une tolérance de 20% entre les batteries en cas de couplage, peut être pour ne pas surcharger l´alternateur?
Dans ce cas, rien que le fait de mettre la même deuxième batterie en parallèle surcharge déjà l´alternateur de 100%.
L´alternateur ne risque pas plus d\'usure car il tourne tout le temps, du moment que le moteur tourne.
Moi je dirais, la différence entre deux batteries doit être de 0%, uniquement si les batteries sont couplées sans système de charge relié à leurs bornes, car les batteries à l´arrêt, ne seront jamais chargées à l´identique, et la plus chargée, va décharger l´autre, au bout d´un moment, du fait des réactions chimiques, pertes, chaleur, feront que la plus chargé deviendra la moins chargé, et ensuite de suite, le phénomène sera d´autant plus important, que la capacité des dites batteries sera importante, alors imaginez si déjà au départ vous déséquilibrez le circuit avec 20% de différence.
Si on doit laisser deux batteries moteur et auxiliaire couplées en permanence, leur différence doit être 0%.
On peut monter une batterie moteur 80Ah et une secondaire de 160Ah, il faut juste prendre la précaution de les désaccoupler à l\'arrêt.
On parle ici et la, sans trop savoir pourquoi, d´une tolérance de 20% entre les batteries en cas de couplage, peut être pour ne pas surcharger l´alternateur?
Dans ce cas, rien que le fait de mettre la même deuxième batterie en parallèle surcharge déjà l´alternateur de 100%.
L´alternateur ne risque pas plus d\'usure car il tourne tout le temps, du moment que le moteur tourne.
Moi je dirais, la différence entre deux batteries doit être de 0%, uniquement si les batteries sont couplées sans système de charge relié à leurs bornes, car les batteries à l´arrêt, ne seront jamais chargées à l´identique, et la plus chargée, va décharger l´autre, au bout d´un moment, du fait des réactions chimiques, pertes, chaleur, feront que la plus chargé deviendra la moins chargé, et ensuite de suite, le phénomène sera d´autant plus important, que la capacité des dites batteries sera importante, alors imaginez si déjà au départ vous déséquilibrez le circuit avec 20% de différence.
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Création le: 29 Mai 2009
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