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Pour identifier le câble adapté, vous devez connaître l’intensité des courants dans le système. Pour savoir comment calculer l’intensité du courant, consultez le chapitre Intensité du courant, résistance du câble et chute de tension.

La liste ci-dessous donne un exemple de la taille de câble correspondant à ces intensités, à condition que la distance du câble soit inférieure à 5 mètres.  

Les plafonds de puissance idéale du convertisseur en fonction de la tension du système sont les suivants :

Comme expliqué précédemment, il est très important de toujours utiliser la bonne épaisseur de câble. Pour connaître l’épaisseur de câble correcte, consultez le mode d’emploi du produit. L’utilisation d’un câble trop fin a un effet négatif direct sur les performances du système. En règle générale, l’épaisseur de l’âme du câble est indiquée en mm². Cette mesure représente la surface de l’âme du câble. Mais d’autres annotations sont également utilisées, comme AWG (American Wire Gauge). Vous trouverez à la fin de ce chapitre un tableau de conversion de l’AWG au système métrique.

Sachez que certains câbles ont une gaine très épaisse qui les fait paraître plus épais qu’ils ne le sont en réalité. Déterminez le diamètre réel de l’âme du câble en consultant l’inscription sur la gaine du câble ou sa fiche technique, ou procédez à une vérification physique. Dénudez une petite partie de la gaine du câble et examinez l’âme du câble en cuivre pour estimer son diamètre. Dans un câble solide, vous pouvez calculer la surface si vous mesurez le diamètre de l’âme du câble, mais dans un câble toronné, cette méthode n’est pas aussi précise. (Veuillez noter que nous ne recommandons pas l’utilisation de câbles à âme pleine).

Si vous ne trouvez pas de câble suffisamment épais, doublez-le. Utilisez deux câbles par connexion plutôt qu’un câble très épais. Mais dans ce cas, assurez-vous toujours que la surface combinée des deux câbles est égale à la surface recommandée.  Par exemple, deux câbles de 35 mm² équivalent à un câble de 70 mm². Les convertisseurs/chargeurs Victron de plus grande capacité sont équipés de deux connexions de batterie positives et négatives, spécialement conçues à cet effet.

Pour choisir les câbles adaptés, évitez les erreurs suivantes : · 

De gauche à droite : câble non flexible, câble à brins grossiers, câble correct à brins fins, câble marin correct à brins étamés.

Il peut être difficile de calculer l’épaisseur d’un câble marin. Voici comment choisir l’épaisseur de câble appropriée :

Manuels des produits :

Tous nos manuels recommandent la taille du câble de batterie CC (et la taille du fusible) qui doit être utilisé pour le produit.    

En règle générale :

Pour un calcul rapide et général avec des câbles jusqu’à 5 mètres, utilisez cette formule :

Par exemple : si l’intensité du courant est de 200 A, le câble doit alors être : 200/3 = 66mm²

Les barres omnibus sont comme des câbles, mais sous forme de barres métalliques rigides Elles sont en cuivre ou en cuivre étamé. Elles sont utilisées dans les systèmes de grande taille où circulent des courants de forte intensité. Elles fournissent un point positif commun et un point négatif commun entre les batteries et plusieurs convertisseurs. Les barres omnibus sont également utilisées dans des systèmes plus petits, en particulier lorsqu’ils contiennent de nombreux équipements à courant continu. Dans ce cas, la barre omnibus constitue un emplacement idéal pour connecter les différents câbles CC.  

Pour calculer l’épaisseur de la barre omnibus, il suffit d’utiliser la surface recommandée du câble et de l’appliquer à la surface de la section de la barre.

Par exemple :

Lorsque vous câblez le système, veuillez vous assurer que la section de la connexion entre les batteries et le point de distribution CC est égale à la somme des sections requises des connexions entre le point de distribution et l’équipement CC. Voir l’image ci-dessous pour des exemples à ce sujet.

Si vous utilisez des barres omnibus, vous devrez dans la plupart des cas protéger la barre omnibus, en particulier si elle se trouve à l’air libre. Cela permet d’éviter que des personnes ne touchent la barre omnibus ou d’éviter un court-circuit si un objet métallique tombe accidentellement sur les barres omnibus positives et négatives et court-circuite les deux. Vous pouvez facilement protéger les barres omnibus avec une feuille de plexiglas placée devant ou sur les barres. Voir l’image de droite.

Vous pouvez facilement fabriquer les barres omnibus vous-même ; il suffit d’obtenir une barre en cuivre ou en laiton dans laquelle vous percerez des trous afin de pouvoir y connecter des câbles électriques. Pour les applications marines, utilisez du cuivre ou du laiton étamé. Les barres omnibus peuvent être achetées auprès de grossistes en électricité ou de fournisseurs de métaux.  

Victron propose un certain nombre de produits contenant des barres omnibus. Vous pouvez également les trouver sur la page produit de nos systèmes de distribution CC et de nos fusibles. Pour des informations complètes sur les produits, voir le lien suivant : https://www.victronenergy.fr/dc-distribution-systems.

Il existe différentes méthodes pour connecter les câbles aux batteries, aux produits Victron, et à d’autres composants d’un système électrique.

Boulons, écrous, vis et cosses à œillet

Les tailles de boulons et vis courantes dans les produits Victron sont en métrique, comme M5, M6, M8 et M10.

Les boulons destinés aux applications électriques sont généralement en laiton étamé. Pour éviter tout dommage, appliquez toujours le couple de serrage spécifié par le fabricant. Un serrage excessif peut entraîner la rupture du boulon ou de l’écrou. Reportez-vous à la documentation du produit pour connaître le couple de serrage précis.

Les cosses à œillet relient les câbles aux boulons et doivent être adaptées à l’épaisseur du câble. Utilisez une pince à sertir spécifique pour fixer la cosse au câble. Si la cosse n’est pas isolée par une gaine, vous devrez l’ajouter par la suite.

Pour raccorder une cosse à œillet à un boulon, disposez les composants dans l’ordre suivant : rondelle, rondelle élastique, puis écrou. Veillez à ce que la cosse soit bien plaquée contre la surface de montage. Évitez de placer quoi que ce soit, comme des rondelles ou des fusibles, entre la cosse et la surface, car cela pourrait réduire la capacité de transport de courant de la connexion.

Utilisez des outils isolés pour serrer l’écrou. Un court-circuit accidentel de la batterie peut être très dangereux : l’électricité peut faire fondre une clé non isolée et une étincelle peut provoquer une explosion de la batterie.

Connecteurs à vis

Les bornes à vis se présentent sous différentes formes et tailles, adaptées aux fils épais ou fins. Pour connaître la taille minimale ou maximale du fil pouvant être utilisé, consultez toujours le manuel du produit ou la documentation du fabricant.

Quelques exemples de bornes à vis

De gauche à droite : borne à cage montante, borne à plaque de pression, borne standard

Insertion des fils

Avant d’insérer le câble, dénudez suffisamment la gaine pour exposer le fil. Si nécessaire, utilisez un embout pour fixer les brins du fil.

Assurez-vous qu’aucun isolant ne pénètre dans la cavité du connecteur, car cela pourrait augmenter la résistance, entraînant une surchauffe et potentiellement la fusion du connecteur. De plus, veillez à ce qu’aucun fil nu ne soit visible à l’extérieur du connecteur, car cela présenterait un risque d’électrocution ou de court-circuit.

Les vis à l’intérieur des connecteurs électriques sont généralement en laiton étamé. Lors du serrage, appliquez toujours le couple spécifié pour éviter d’endommager la vis. Consultez le manuel du produit ou la documentation du fabricant pour connaître le couple de serrage approprié.

Types de fils et terminaison

En règle générale, n’utilisez pas de câbles à âme pleine, rigides, épais, ou dont les brins sont soudés (sauf si la borne à vis est conçue pour cela). Cela pourrait entraîner un mauvais contact électrique, une surchauffe ou un desserrement de la connexion.

Il est recommandé d’utiliser des embouts pour aligner et fixer les brins du fil, assurant ainsi un contact optimal à l’intérieur de la borne à vis. Pour plus de détails, voir la section suivante.

Embouts

Les embouts (également appelées embouts de fil ou embouts de lacet) sont de petits manchons qui se glissent sur les extrémités dénudées des câbles pour maintenir les brins ensemble et assurer des connexions sûres.

Les embouts existent en différentes tailles et types pour s’adapter aux différents câbles et applications. Ils doivent être sertis sur le fil à l’aide d’une pince à sertir spécifique.

Utilisation des embouts avec les bornes à vis

Il est crucial d’utiliser des embouts lors de la connexion de fils à des bornes à vis, en particulier ceux sans cage ou collier de serrage. Voici les cas où les utiliser :

Sans embout, les câbles toronnés peuvent s’évaser ou être pincés par la vis, ce qui entraîne un contact incomplet ou une détérioration des torons. L’image de droite illustre ce phénomène : le fil supérieur présente des brins endommagés et un mauvais contact, tandis que le fil inférieur, protégé par un embout, maintient un contact total.

Sertissage des embouts

Utilisez toujours une pince à sertir spécifique pour comprimer l’embout autour des brins du fil, garantissant une connexion durable, sûre et étanche aux gaz. Si vous vous contentez de serrer un embout sur un fil sans le sertir, vous obtiendrez de mauvaises connexions, comme le montre l’image de droite : l’embout supérieur, qui n’a pas été serti, produit une connexion faible, tandis que l’embout inférieur, correctement serti, fournit une connexion solide.

Orientation des embouts

Assurez-vous que la taille du fil et l’embout correspondent à la cage du connecteur. La forme du sertissage doit correspondre à la forme de la cage. Lors de l’insertion de l’embout, alignez-le correctement par rapport à l’orientation de la cage de la borne.

Connecteurs push

Les connecteurs push sont des connecteurs à ressort. Certains sont encliquetables, d’autres sont actionnés par un levier et s’enclenchent pour empêcher le fil d’être retiré.

Voici un exemple d’utilisation :

Bornes à cosse

Une cosse à sertir doit être fixée au câble à l’aide d’une pince à sertir spécifique. Ces connecteurs comprennent des versions avec ou sans gaine, ainsi que certaines avec des caractéristiques spéciales comme les connecteurs combinés (« piggyback »).

Connecteurs MC

Ces connecteurs sont exclusivement utilisés pour connecter des panneaux solaires à d’autres panneaux solaires et/ou à des chargeurs solaires.

Le plus courant est le MC4. D’autres types, comme MC1, MC2 et MC3, existent mais ne sont plus utilisés. Les lettres « MC » signifient MultiContact, le nom d’un des premiers fabricants qui a popularisé ces connecteurs. Les chiffres 1 à 4 indiquent la section des broches de contact en mm^².

Pour plus d’informations, voir le chapitre Solaire.

Connecteurs RADLOK^TM

Amphenol propose des connecteurs CC de type « push ». Ces connecteurs sont dotés d’un mécanisme unique de verrouillage positif qui maintient le connecteur en place et empêche toute déconnexion accidentelle. Ils sont conçus pour être très fiables et très résistants aux conditions environnementales telles que les vibrations, la température, l’humidité et l’exposition aux agents corrosifs.

Disponibles en modèles de 70 à 400 A et jusqu’à 1 000 V, ces connecteurs sont souvent utilisés avec des batteries gérées.

Connecteurs Anderson

Les connecteurs à ressort en cuivre étamé ou nickelé sont conçus pour résister à la corrosion. Ils existent en différentes tailles pour s’adapter à divers calibres de fils et exigences de courant. Ils sont souvent utilisés dans les applications automobiles ou mobiles, où des connexions rapides et fréquentes sont nécessaires.

Assurez-vous que l’intensité nominale correspond à l’intensité du courant lorsque votre système est en pleine charge. Ils augmenteront la résistance du câble s’ils sont situés entre la batterie et le convertisseur. Dans ce cas, limitez ou évitez leur utilisation.

Connecteurs de voiture

Ces connecteurs sont généralement utilisés dans les applications automobiles bas de gamme. Ils ne peuvent pas supporter des courants supérieurs à 10 A, ce qui les rend inadaptés à la connexion d’un convertisseur. De plus, le circuit du véhicule peut être équipé d’un fusible de capacité inférieure à 10 A.

Lors de l’utilisation de ces connecteurs, veillez à insérer la fiche correctement et suffisamment profondément. S’il n’est pas inséré correctement, le connecteur peut chauffer et fondre. Limitez ou évitez leur utilisation.

Pinces de batterie

Elles sont destinées à des connexions temporaires uniquement. Elles n’ont souvent pas un courant nominal assez élevé et ne devraient jamais être utilisées de façon permanente dans un système électrique. Limitez ou évitez leur utilisation.

Quelques remarques particulières sur les cosses à sertir isolées. Ces types de cosses à sertir sont facilement disponibles et faciles à utiliser.

Elles existent en trois couleurs : rouge, bleu et jaune. Ces couleurs indiquent la taille du fil qui peut être utilisé avec la cosse à sertir :

Le tableau ci-dessous indique le courant maximal par couleur de cosse à sertir lorsque différentes longueurs de câble sont utilisées.

Les cosses à sertir sont disponibles dans une variété de formes différentes, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.

De gauche à droite :

Utilisez une pince à sertir à cliquet professionnelle pour sertir correctement une borne sur le câble. L’action du cliquet garantit que la pression correcte est appliquée au sertissage. L’outil possède 3 zones de sertissage, qui sont indiquées par des points rouges, bleus et jaunes. Ces points correspondent à la couleur de la cosse à sertir. Voir l’image ci-dessous pour un exemple d’outil de sertissage professionnel.

De plus, avant de sertir, assurez-vous que la gaine du fil n’est pas enfoncée trop profondément dans la cosse à sertir. La cosse à sertir possède deux sections de sertissage différentes, l’une pour l’âme du fil et l’autre pour la gaine. La pince à sertir professionnelle sertit les deux sections à des pressions différentes.

Après le sertissage, il est conseillé de tester le sertissage en tirant légèrement sur le fil, afin de s’assurer que la cosse est bien sertie.

Lorsque vous acheminez et connectez des câbles entre tous les composants d’un système, vous devez faire attention à un certain nombre de choses pratiques concernant ces passages de câbles. Même si vous avez suivi les conseils appropriés en matière de choix des câbles, il existe toujours des facteurs liés aux câbles qui peuvent causer un problème dans un système.

Utilisez l’épaisseur de câble correcte et, si nécessaire, doublez-la :

Le chapitre Théorie de ce livre explique pourquoi les câbles doivent avoir une certaine épaisseur et quels effets négatifs peuvent survenir si les câbles sont trop fins. Cependant, lors du câblage d’un système, l’épaisseur de câble requise peut ne pas être disponible ou être difficile à obtenir. De même, les câbles très épais sont difficiles à manœuvrer ou à plier. Dans ces cas-là, il est possible d’utiliser deux câbles au lieu d’un seul. Beaucoup de convertisseurs et de convertisseurs/chargeurs ont des bornes positives et négatives doubles dans ce but précis.

Lorsque des câbles doubles sont utilisés, il se peut que chaque câble ait besoin d’un fusible individuel. Les exigences peuvent varier d’un pays à l’autre et d’une application à l’autre, il est donc conseillé de vérifier les réglementations locales en la matière.

Une autre exigence locale peut être que chaque conducteur individuel soit capable de supporter la totalité de la charge, donc dans ce cas, il n’est pas possible de doubler les câbles. Veuillez vérifier les réglementations locales pour savoir si cela s’applique dans votre situation.

Veillez à ce que les câbles soient aussi courts que possible :

Essayez de maintenir la distance entre les câbles à intensité élevée, comme ceux de la batterie et du convertisseur ou du convertisseur/chargeur, aussi proche que possible. Mais faites attention à ne pas placer d’équipements électroniques directement au-dessus des batteries au plomb, même si celles-ci sont scellées.

Ainsi, vous n’aurez pas besoin d’utiliser des câbles très épais. Plus les batteries sont proches, plus le câble est court et plus il peut être fin.

N’oubliez pas que les câbles génèrent de la chaleur :

En raison de leur résistance, les câbles génèrent de la chaleur lorsque le courant les traverse. Plus la chute de tension le long du câble est élevée, plus celui-ci génère de chaleur. Par exemple, si la chute de tension est de 2,5 %, cela signifie que si une puissance de 1000 W passe par le câble, 2,5 % de cette puissance sera dissipée sous forme de chaleur. Ainsi, pour une charge de 1000 W, cela correspond à 25 W de chaleur.

Il est important que cette chaleur générée puisse se dissiper.

Si les câbles sont enfermés, par exemple dans un conduit, la chaleur ne pourra pas se dissiper et les câbles finiront par surchauffer. La seule solution, dans ce cas, est d’augmenter l’épaisseur du câble, voire de la doubler.

Utilisez un conduit de câbles ouvert sur le dessus. Vous pouvez également utiliser des câbles plus épais, de manière à ce que la chute de tension soit moins importante et donc qu’ils génèrent moins de chaleur. Voir le chapitre Intensité du courant, résistance du câble et chute de tension et le chapitre Effets négatifs de la chute de tension du câble pour de plus amples informations à ce sujet.

Vous pouvez également faire fonctionner le système à pleine charge et inspecter les câbles à l’aide d’une caméra thermique. C’est également un bon moyen de détecter les connexions de câbles lâches ou les bornes mal serties.

Gardez du mou dans les câbles

Des câbles serrés et un véhicule qui vibre ne font pas bon ménage. Les cosses à sertir et les pôles de la batterie seront trop sollicités et finiront par se détacher avec le temps. Un bon exemple de ce problème est le câblage entre les batteries pour former un grand parc de batteries. Si les fils d’interconnexion n’ont pas de mou et que les batteries ne sont pas totalement immobiles, les bornes des batteries ou des câbles seront soumises à trop de contraintes et finiront par se détacher ou s’endommager.

Utilisez des dispositifs de décharge de traction

Les câbles épais sont lourds ; ne laissez pas tout le poids d’un câble épais pendre d’un convertisseur, d’un convertisseur/chargeur ou d’une connexion de batterie. Cette précaution est particulièrement importante si l’installation est exposée à des vibrations. Les dispositifs de décharge de traction ou les supports de montage de câble supporteront le poids du câble.

Comment fonctionne un fusible ?

Il existe trois types de mécanismes de fusibles :

Le fusible à « usage unique » :

Traditionnellement, un fusible contient un fil ou une bande de métal qui fond dès qu’un courant à trop forte intensité passe à travers le fusible. Lorsque le fil situé dans le fusible a fondu, le circuit électrique est rompu et le courant cesse de circuler. Si le fusible a fondu, il devra être remplacé par un nouveau fusible pour que le circuit soit à nouveau opérationnel. Ces fusibles sont à usage unique. Une fois qu’ils ont fondu, ils ne peuvent pas être réutilisés. Ils doivent être remplacés.

Le fusible réarmable (ou automatique) :

Il existe aussi des fusibles automatiques, souvent appelés disjoncteurs ou disjoncteurs miniatures (CB ou MCB). Ces dispositifs interrompent la circulation du courant lorsqu’ils détectent une trop forte intensité. Certains se reconnectent une fois que l’intensité du courant est revenue à la normale et d’autres doivent être réenclenchés manuellement. Ils ne doivent pas être remplacés comme les fusibles traditionnels.

Ces fusibles fonctionnent de deux façons, soit thermique, soit magnétique, soit une combinaison des deux :

Emplacement des fusibles CC :

Chaque appareil consommateur qui se connecte à une batterie doit être muni d’un fusible. Le fusible doit être installé sur le câble positif. Chaque appareil consommateur doit avoir son propre fusible. Et ce quelle que soit la puissance nominale de l’équipement. Les batteries peuvent potentiellement générer des courants à très forte intensité susceptibles de provoquer un incendie. En cas de défaillance de l’appareil consommateur provoquant des courts-circuits internes, un courant à très forte intensité circulera, entraînant un risque d’incendie. Un circuit CC contient généralement un fusible de batterie principal, après quoi il se ramifie vers les consommateurs individuels. Chaque appareil consommateur est équipé de son propre fusible.    

Emplacement des disjoncteurs CA :

Les disjoncteurs sont situés près du point d’entrée du réseau public et/ou du générateur dans le tableau de distribution. Le disjoncteur CA est placé dans le conducteur sous tension ou à la fois dans le conducteur sous tension et le conducteur neutre. Les disjoncteurs utilisés peuvent être unipolaires ou bipolaires. Il y a généralement un disjoncteur principal par alimentation CA, après quoi l’alimentation se ramifie en plusieurs groupes. Chaque groupe contient un disjoncteur, protégeant un groupe de consommateurs de courant alternatif.

Emplacement des disjoncteurs du générateur photovoltaïque :

Un fusible doit être placé entre un générateur photovoltaïque et le chargeur solaire. Les réglementations varient en fonction des applications et des pays. Renseignez-vous auprès des autorités locales.

Porte-fusibles

Les fusibles doivent être placés dans des porte-fusibles. Le porte-fusible maintient le fusible en place. Certains porte-fusibles assurent aussi une isolation électrique. Les disjoncteurs sont généralement montés sur un rail DIN. Les fusibles et les disjoncteurs sont généralement situés dans un tableau de distribution, de préférence à l’intérieur d’un boîtier.    

Calibres des fusibles et choix du fusible approprié :

Il existe quatre critères de sélection d’un fusible : ·      

Il est important de choisir le fusible adapté au circuit et à la consommation électrique des équipements sur ce circuit. Le calibre du fusible est indiqué sur le fusible ou sur la fiche technique du fusible ou dans ses spécifications.    

Intensité nominale

Si un circuit ne comporte qu’un seul consommateur, le fusible devra correspondre à l’intensité nominale de ce consommateur ou à l’intensité nominale du câble, selon laquelle est la plus faible. Si un circuit comporte plusieurs consommateurs, le fusible devra correspondre à l’intensité nominale du câblage dans le circuit.  

Tension nominale

La tension nominale du fusible doit être égale ou supérieure à la tension maximale prévue dans le système. Le fusible doit être spécifiquement conçu pour le type requis : courant continu ou alternatif. La plupart des fusibles CC conviennent pour les tensions de 12 et 24 V, mais pas toujours pour tensions de 48 V et plus. Notez que tous les fusibles ou disjoncteurs ne peuvent pas être utilisés à la fois dans les circuits CA et CC. Si le fusible peut être utilisé à la fois en courant alternatif et en courant continu, la tension nominale en courant alternatif est souvent supérieure à la tension nominale en courant continu. De plus, sachez que les disjoncteurs peuvent ne pas être unidirectionnels, donc pour le courant continu, il est important de savoir dans quel sens ils sont reliés au circuit.    

Vitesse

La vitesse d’un fusible est le temps nécessaire à son ouverture lorsqu’un courant de défaut apparaît. Celle-ci est dictée par le matériau du fusible, son mécanisme, le courant et la température.    

Il existe des fusibles lents et des fusibles rapides :

Plage de vitesses des fusibles :

Marquages des fusibles

Les valeurs nominales sont inscrites sur le fusible. Mais ces informations peuvent être incomplètes. Dans ce cas, consultez les spécifications du fusible pour plus de précision. Vous les trouverez facilement en ligne ou auprès du fournisseur de vos fusibles.

Présentation des types de fusibles :

Un sectionneur de batterie peut être utilisé pour isoler la batterie (ou le parc de batteries) du reste du circuit électrique. Il peut également être utilisé pour isoler une source ou un consommateur de courant continu du reste du circuit électrique.

Il est utile de pouvoir isoler une batterie ou un consommateur CC du circuit électrique si le système n’est pas utilisé pendant un certain temps ou pour la maintenance du système.   Choisissez toujours un interrupteur-sectionneur adapté à l’intensité du courant susceptible de circuler dans le système à pleine charge.

Les règles et directives relatives à l’isolation de la batterie varient selon les pays, mais il est recommandé, si une isolation de la batterie est nécessaire, de n’isoler que le câble positif de la batterie.

Il est possible qu’il ne soit même pas nécessaire d’ajouter un sectionneur. Un système à courant continu doit toujours comporter un fusible principal. Le retrait de ce fusible interrompra le circuit. Ainsi, lorsque le système doit être entretenu ou si la batterie doit être remplacée, il suffit de retirer le fusible principal pour isoler la batterie du reste du système.  

Utilisez toujours des sectionneurs de bonne qualité. Le sectionneur augmente la résistance du circuit. Un sectionneur de mauvaise qualité aura une résistance plus forte, ce qui peut potentiellement augmenter la chute de tension et causer des problèmes dans le système.

Les sectionneurs sont conçus pour une certaine tension et un courant continu (assurez-vous qu’il s’agit d’un courant continu) et sont souvent conçus pour un courant de 5 minutes et un courant de crête de quelques secondes.

Certains sectionneurs ne sont pas conçus pour couper le courant (en particulier le courant continu) et certains sectionneurs de batterie ne peuvent pas se déclencher sous charge. Veuillez vous référer aux spécifications techniques des sectionneurs.

Types de sectionneurs 

Sectionneur de batterie ON/OFF 275 A Victron Energy

Disjoncteur miniature (MCB) CC à intensité élevée

Les porte-fusibles NH peuvent être utilisés comme un disjoncteur.

Systèmes avec plusieurs convertisseurs ou convertisseurs/chargeurs

Chaque unité doit être protégée individuellement par un fusible du même type pour garantir que chaque circuit CC a la même résistance.

Évitez d’utiliser un seul gros disjoncteur ou fusible pour l’ensemble du système. Un court-circuit ou une autre défaillance dans un convertisseur/chargeur individuel n’entraînera (presque) jamais une résistance suffisamment faible pour déclencher un gros fusible. Si le fusible ne saute pas, le courant continuera de circuler à un niveau dangereusement élevé, risquant d’endommager le câblage interne ou externe du convertisseur/chargeur.

Il est préférable, bien que non obligatoire, de maintenir une connexion CC négative continue dans le système et de ne protéger, commuter ou fusionner que la connexion positive de chaque convertisseur/chargeur. La raison en est qu’il peut être très difficile de diagnostiquer un système s’il y a une connexion lâche dans le circuit négatif CC, en particulier dans les systèmes composés de plusieurs unités (parallèle, biphasé, triphasé).

Cependant, une connexion négative continue n’est pas obligatoire, car certaines installations nécessitent que la connexion CC négative soit protégée par un fusible ou un disjoncteur.

Un shunt est ajouté à un système pour mesurer la circulation du courant. Il est utilisé pour surveiller le système et calculer l’état de charge de la batterie.

Un shunt est un élément résistif utilisé pour mesurer le courant. Lorsqu’un courant traverse le shunt, une petite chute de tension proportionnelle au courant est générée. Cette chute de tension augmente avec des courants plus élevés et diminue avec des courants plus faibles. Si le courant circule en sens inverse, la chute de tension inversera la polarité. En mesurant la chute de tension à travers le shunt, on peut déterminer la quantité et la direction du courant. Ces informations peuvent être utilisées pour calculer la quantité de courant entrant ou sortant d’une batterie, afin de déterminer son état de charge.

Un shunt a une intensité et une tension nominales, par exemple, 500 A, 50 mV. Cela signifie que si un courant de 500 A traverse le shunt, il y aura une chute de tension de 50 mV (= 0,05 V) à ses bornes.

Le shunt doit être adapté à l’intensité maximale de courant continu qui circulera dans l’ensemble des consommateurs du système.

Exemple : un convertisseur est connecté à une batterie. L’intensité maximale du courant correspondra à la puissance de crête du convertisseur. Un convertisseur de 3 000 VA a un courant de crête de 6 000 W, ce qui représente, à 12 V, une intensité de 500 A.

Le SmartShunt de Victron est disponible avec un shunt de 500 A, 1 000 A ou 2 000 A, 50 mV. Le contrôleur de batterie BMV de Victron est livré avec un shunt de 500 A, 50 mV. Si ce shunt n’est pas suffisant, vous devrez passer à un modèle plus grand. Les shunts 50 mV de Victron sont disponibles en 500, 1 000, 2 000 et 6 000 A. Si vous utilisez un shunt avec une tension ou une intensité nominale différente, modifiez les paramètres du shunt dans les réglages du contrôleur de batterie BMV.

Pour des raisons de sécurité, le shunt est généralement placé sur le câble négatif. Il doit être le dernier composant avant le parc de batteries ou la barre omnibus du parc de batteries. Tous les consommateurs et toutes les alimentations CC doivent être connectés après le shunt. Reportez-vous au schéma de droite pour le câblage correct du shunt dans un système.

Les shunts peuvent également être utilisés ailleurs dans un système, par exemple pour mesurer un consommateur CC spécifique ou une alimentation. Ces shunts sont généralement reliés à un ampèremètre.

Un mauvais positionnement du shunt peut entraîner des problèmes, notamment dans les grands systèmes où la distance entre la batterie et les convertisseurs/chargeurs est longue. Lors de la conversion, le convertisseur/chargeur situé près du shunt « verra » une tension d’entrée CC inférieure à celle des convertisseurs/chargeurs plus éloignés. Inversement, lors de la charge, les batteries situées près du shunt « verront » une tension d’entrée CC plus faible que celles qui en sont éloignées. Voir les images ci-dessous.

Pour résoudre ce problème, il faut éloigner le shunt du câble positif (bien que cela ne soit pas idéal), ou envisager d’utiliser des batteries intelligentes qui génèrent leur propre état de charge, éliminant ainsi le besoin d’un shunt.

Le shunt est mal placé.

Le shunt est correctement placé.

Des batteries intelligentes sont utilisées, et aucun shunt n’est nécessaire.

Un convertisseur/chargeur de grande capacité ou un convertisseur/chargeur triphasé peut être créé en connectant plusieurs convertisseurs/chargeurs ensemble. Ces unités communiqueront entre elles et, ensemble, elles formeront un seul grand convertisseur/chargeur. Les unités doivent toutes être connectées au même parc de batteries. Lors du câblage d’une telle installation, vous devez tenir compte de certains principes importants en ce qui concerne les câbles des batteries.  

Pour un bon fonctionnement, il est essentiel que chaque unité reçoive exactement les mêmes tensions. Pour cela, le trajet du courant continu entre le parc de batteries et chaque unité individuelle, ou entre la barre omnibus et chaque unité individuelle, doit être exactement le même.  

S’il y a une différence d’épaisseur ou de longueur de câble entre les unités individuelles, il y aura une différence entre les tensions de ces unités.  

Si les tensions sont différentes, les intensités le seront également. L’unité avec une tension inférieure recevra un courant de plus forte intensité qui traversera ses composants électroniques de puissance. L’unité avec une tension inférieure recevra un courant de plus forte intensité qui traversera ses composants électroniques de puissance. Ainsi, bien que la puissance fournie par chaque convertisseur soit la même, l’unité avec la tension la plus basse subit un courant plus important et arrive en surcharge avant les autres unités. La puissance totale du convertisseur du système sera alors réduite, car lorsqu’une unité sera surchargée, l’ensemble du système cessera de fonctionner. L’unité mal câblée déterminera les performances de l’ensemble du système.  

Pour obtenir un système équilibré, vous devrez utiliser le même type de câble, la même section et la même longueur de câble pour chaque unité du parc de batteries ou des barres omnibus. Assurez-vous également que toutes les cosses de câble sont identiques et que toutes les connexions sont serrées au même couple. Envisagez d’utiliser des poteaux d’alimentation de barres omnibus entre le parc de batteries et les convertisseurs/chargeurs.  

Lors de l’installation de fusibles dans le système, il est préférable de n’utiliser qu’un seul fusible CC par phase. Si vous n’avez pas un seul fusible de grande taille à disposition, utilisez un fusible par unité, mais assurez-vous que tous ces fusibles sont parfaitement identiques.  

Pour vérifier si un système est correctement câblé ou pour dépanner le câblage, suivez les étapes suivantes :

Vous pouvez aussi mesurer la tension sur la barre omnibus ou le parc de batteries et la comparer aux tensions que vous mesurez aux bornes de la batterie de chaque unité. Toutes les tensions mesurées doivent être identiques.  

Pour de plus amples informations sur les systèmes parallèles et triphasés, consultez le lien suivant : https://www.victronenergy.com/live/ve.bus:manual_parallel_and_three_phase_systems.

Dans ces systèmes, vous devrez utiliser des barres omnibus, mais même ainsi, il est important de savoir comment tous les équipements sont connectés à la barre omnibus et dans quel ordre. Il est important de connecter alternativement les convertisseurs/chargeurs et les chargeurs solaires aux barres omnibus. La raison en est que cela réduira l’intensité du courant qui circule dans les barres omnibus. En clair, le courant qui entre dans la barre omnibus à partir d’un chargeur solaire peut emprunter un plus court chemin pour aller directement dans le convertisseur ou dans une batterie. Ce courant ne devrait pas passer à travers la totalité de la barre omnibus. Ainsi, le « trafic » restera limité.

Flux de courant via la barre omnibus.

Ne placez pas tous les convertisseurs/chargeurs d’un côté et les chargeurs solaires de l’autre.

Alternez les convertisseurs/chargeurs et les chargeurs solaires.

Si le système comporte des batteries individuelles, il faut également les alterner avec les convertisseurs/chargeurs et les chargeurs solaires.

La détection de la tension est une fonction du chargeur de batterie. Elle fonctionne en mesurant la différence entre la tension dans l’unité et la tension aux bornes de la batterie. Dès qu’une différence est détectée, la tension de charge est augmentée pour compenser les pertes de câble pendant la charge. Cette fonction garantit que les batteries sont toujours chargées avec la tension adéquate. Cette fonction ne compense généralement que les pertes de tension jusqu’à 1 V. Si les pertes dans le système sont supérieures à 1 V (c’est-à-dire 1 V sur la connexion positive et 1 V sur la connexion négative), le chargeur de batterie, le chargeur solaire ou le convertisseur/chargeur réduira sa tension de charge de manière à ce que la chute de tension reste limitée à 1 V. La raison en est que si les pertes sont supérieures à 1 V, les câbles de la batterie sont trop fins et ne peuvent pas transporter un courant de plus forte intensité, et le courant de charge doit donc être réduit.

La sonde de tension peut également être utilisée pour compenser les pertes de tension lorsque des répartiteurs à diode sont utilisés. Un répartiteur à diode présente une chute de tension de 0,3 V à travers la diode.

Certains produits Victron, comme les convertisseurs/chargeurs ou les chargeurs de grande capacité, ont une fonction de détection de tension intégrée. Pour d’autres produits, tels que les chargeurs solaires et les chargeurs de batterie intelligents, vous devrez ajouter une sonde Smart Battery Sense.

Si le produit possède une borne de détection de tension (V-sense), deux fils peuvent être connectés de la borne V-sense directement aux bornes positive et négative de la batterie. Utilisez un câble avec une section transversale de 0,75 mm².  

Si un convertisseur/chargeur est équipé d’un VE.Bus Smart Dongle, il n’y a pas besoin de fils de détection de tension car le dongle se charge de la détection de tension. Pour de plus amples informations sur le VE.Bus Smart Dongle, voir le lien suivant : https://www.victronenergy.fr/accessories/ve-bus-smart-dongle.

Dans le cas d’un chargeur solaire ou d’un chargeur intelligent, connectez une sonde Smart Battery Sense à la batterie et configurez la Mise en réseau intelligente à l’aide de l’application VictronConnect.  Pour de plus amples informations sur la sonde Smart Battery Sense, voir le lien suivant : https://www.victronenergy.fr/accessories/smart-battery-sense.   

Détection de la tension dans un système de stockage d’énergie (ESS) avec un chargeur solaire CC

Dans un système ESS (système de stockage d’énergie) qui contient uniquement des chargeurs solaires CC (sans convertisseurs alimentant le réseau), le chargeur du convertisseur/chargeur est désactivé. En effet, le chargeur solaire charge la batterie et l’excédent d’énergie solaire est réinjecté dans le réseau. Ce processus est contrôlé par le dispositif GX. Pour que cela fonctionne, le dispositif GX règle le chargeur solaire à une tension CC plus élevée que la tension CC du convertisseur/chargeur.  

Lorsque la batterie est presque pleine, la tension de la batterie sera légèrement supérieure à la tension CC du convertisseur/chargeur. Pour le convertisseur/chargeur, c’est le signal que cette « surtension » doit être réduite. Pour ce faire, il injecte l’électricité dans le réseau. Dans un système 48 V, cette surtension est fixée à 0,4 V, et dans un système 24 V, elle est de 0,2 V.  

Pour que ce processus fonctionne correctement, il est essentiel que la batterie reçoive la tension correcte du chargeur solaire. Vous devez être particulièrement attentif à la conception et à l’emplacement du câblage, des fusibles et des connexions CC, car ils peuvent potentiellement provoquer une chute de tension dans le système.  

Une chute de tension peut réduire la « surtension » dont le convertisseur/chargeur a besoin avant de pouvoir alimenter le réseau.  

Exemple d’un système ESS avec un chargeur solaire de 100 A, deux câbles de 1 mètre et 35 mm² et un fusible de 150 A :

La solution consiste à utiliser un chargeur solaire avec une compensation automatique des chutes de tension (détection de la tension). En conséquence, la tension de sortie du chargeur solaire augmentera légèrement avec l’augmentation de l’intensité du courant. Mais si le chargeur solaire n’a pas de fonction de détection de tension, il est préférable de le connecter directement au convertisseur/chargeur.

Les panneaux solaires ne peuvent être connectés directement à une batterie. Un chargeur solaire doit être placé entre les panneaux solaires et les batteries. Le chargeur solaire convertit la tension plus élevée du panneau solaire en une tension adaptée au chargement de la batterie. Si un panneau solaire est connecté directement à une batterie, cette dernière sera endommagée.  

Sécurité :

En fonction des réglementations locales, il peut être nécessaire d’installer un fusible, un disjoncteur, un dispositif différentiel résiduel ou un DDFT entre le panneau solaire et le chargeur solaire.

Connecteurs MC4 :

Pour connecter des panneaux solaires à un chargeur solaire, le panneau solaire est généralement équipé de connecteurs étanches spéciaux, généralement des connecteurs MC4. Il existe deux types de connecteurs MC4 : mâle et femelle.  

Le connecteur mâle se branche au câble positif provenant du panneau solaire et le connecteur femelle se branche au câble négatif.  

Si les câbles solaires ne sont pas assez longs, vous devrez utiliser une rallonge. La rallonge est souvent préassemblée avec des connecteurs MC4. Un câble solaire est équipé d’un connecteur mâle à une extrémité et d’un connecteur femelle à l’autre extrémité. Illustration :

Les connecteurs MC4 peuvent être connectés à des câbles solaires de 4 mm² ou 6 mm².  

Câble solaire À gauche, le connecteur MC4 mâle et à droite, le connecteur MC4 femelle.

Types de câbles solaires :

Un câble solaire est un câble spécial. C’est un câble très solide conçu pour une utilisation en extérieur dans les installations de panneaux solaires. Il résiste à la poussière, à l’usure et aux rayons UV. Il est constitué de fils de cuivre étamé.

Un câble solaire destiné à de petites installations photovoltaïques, comme pour les applications automobiles ou marines, est souvent un câble bifilaire. Là encore, les mêmes règles s’appliquent à ces installations : le câble doit être résistant aux UV et comporter des brins de cuivre étamé.

Un câble solaire destiné à de petites installations photovoltaïques, comme pour les applications automobiles ou marines, est souvent un câble bifilaire. Là encore, les mêmes règles s’appliquent à ces installations : le câble doit être résistant aux UV et comporter des brins de cuivre étamé.

Épaisseur du câble :

L’épaisseur du câble solaire dépend de la taille du réseau de panneaux solaires et de sa tension. Ces facteurs détermineront l’intensité du courant qui à son tour déterminera l’épaisseur du câble. Voir le chapitre Choix des câbles pour de plus amples informations à ce sujet.

Connexion à un panneau solaire :

Les chargeurs solaires sont vendus en deux modèles, soit avec des connecteurs MC4, soit avec des connecteurs à vis sur le côté photovoltaïque. Voici comment les connecter à un panneau solaire, vu de l’arrière du panneau solaire :

Chargeur solaire avec connecteurs MC4.

Chargeur solaire avec connecteurs à vis.

Dans certains cas, le panneau solaire n’est pas équipé de câbles. Vous devrez alors les fixer vous-même. Pour ce faire, ouvrez la boîte de dérivation à l’arrière du panneau pour y connecter les câbles. Vous pouvez utiliser des câbles solaires avec ou sans connecteurs MC 4. Si vous câblez le panneau solaire directement au chargeur solaire, voici à quoi ressemblera l’installation :

Connexion d’un chargeur solaire à un panneau solaire sans utiliser de connecteurs MC4.

Boîtier de raccordement de panneaux polaires.

Réseau de panneaux solaires :

Dans de nombreuses installations solaires, un seul panneau solaire ne suffit pas. Dans ce cas, vous devrez créer un réseau de panneaux solaires ou réseau photovoltaïque (PV). Un réseau de panneaux solaires se compose de plusieurs panneaux solaires connectés entre eux.  

Si vous connectez des panneaux solaires en série, la tension augmente, et si vous les connectez en parallèle, l’intensité augmente. C’est le même principe lorsque vous construisez un parc de batteries avec des batteries individuelles.  

MC4-Y - 1 mâle et 2 femelles.

MC4-Y - 1 femelle et 2 mâles.

Réseau de panneaux solaires en série

Réseau de panneaux solaires en parallèle

Réseau de panneaux solaires en série/parallèle

Réseau de panneaux solaires de 200 W.

Réseau de panneaux solaires de 200 W.

Réseau de panneaux solaires de 400 W.

Exemple de la tension d’un réseau de panneaux solaires lorsque les panneaux sont connectés en série :

Si vous consultez les spécifications d’un panneau solaire 12 V, vous constaterez que la Voc est d’environ 22 V. Pour un chargeur solaire MPPT 75/15, la tension solaire peut atteindre 75 V. Vous pourrez donc connecter jusqu’à trois panneaux de 12 V en série.

Remarque concernant le courant de charge du MPPT selon la tension de la batterie :

Exemple : Pour un chargeur solaire MPPT 75/15, l’intensité nominale est de 15 A. Il s’agit du courant qui entre dans la batterie. Cela signifie qu’une batterie 12 V recevra moins de puissance qu’une batterie de 24 V.

Pour vous aider à concevoir un réseau de panneaux solaires et à choisir le chargeur solaire approprié :

Utilisez le calculateur de dimensionnement MPPT de Victron que vous trouverez ici : https://www.victronenergy.fr/solar-charge-controllers.