S6 — Système énergétique : deux circuits solaire + LiFePO4 indépendants¶
Répond à : P10 (production redondante), P11 (stockage)
Double effet : redondance de production ET de stockage
Principe¶
Deux chaînes énergétiques totalement indépendantes, chacune :
Panneau(x) flexible(s) → MPPT dédié → BMS + banc LiFePO4
Chaque banc seul doit pouvoir alimenter l'électronique vitale via bascule automatique (relais commandé par BMS ou diodes Schottky — jamais un simple VSR, inadapté au lithium).
Spécifications panneaux¶
- ETFE certifiés IEC 61701 (brouillard salin, idéalement niveau 6)
- Câblés en dur (pas de connecteurs, comme SeaCharger)
Spécifications batterie (LiFePO4)¶
Le LiFePO4 est retenu pour :
- 2 000–5 000+ cycles (endurance)
- Sécurité (pas d'emballement thermique)
- Coût acceptable
L'enceinte batterie est isolée au cœur de la coque, sous la ligne de flottaison, pour profiter de l'inertie thermique de l'eau (~5–15 °C).
Verrou de charge à froid
Le BMS verrouille la charge sous 0 °C (idéalement marge à +5 °C). Une charge à froid détruit définitivement les cellules.
Dimensionnement indicatif¶
2 bancs de ~300 Wh (total ~600 Wh) couvrent ~3 jours d'électronique vitale sans aucune récolte, avec réserve pour la propulsion — cohérent avec :
- SeaCharger : 500 Wh LiFePO4
- McMillan 2025 : 532 Wh
Faisabilité (équipe étudiante)¶
Moyenne : l'électrotechnique de puissance (MPPT, BMS, fusibles, bus redondants) demande de la rigueur mais reste accessible avec des modules du commerce.
L'usage de packs LiFePO4 prêts à l'emploi (type Blue Robotics) simplifie l'assemblage.
Matériel / composants¶
- 2× panneaux flexibles ETFE ~100 W (cellules SunPower/Maxeon, ~23 %)
- 2× MPPT (Victron BlueSolar/SmartSolar ou Genasun GV-10)
- 2× bancs LiFePO4 ~300 Wh + BMS (équilibrage, verrou froid)
- Fusibles, diodes Schottky, relais de bascule, câblage marine
Coût estimatif¶
| Poste | Bas | Haut |
|---|---|---|
| 2× panneaux ~100 W | 300 € | 600 € |
| 2× MPPT | 140 € | 240 € |
| 2× bancs LiFePO4 + BMS | 300 € | 800 € |
| Total 2 chaînes | ~700 € | ~1 600 € |
Avantages / Inconvénients / Risques¶
Avantages
- Une panne d'un panneau/MPPT/banc ne prive pas le bateau
- Chimie sûre et endurante
Inconvénients
- LiFePO4 plus lourd/volumineux (~90–120 Wh/kg) que le NMC — acceptable ici
Risques
- Charge à froid non verrouillée (dommage permanent)
- Bascule mal conçue (VSR au lieu de diodes/relais BMS)
Lancement tardif (< 5 °C soutenu)
Passer à une batterie auto-chauffante : Dakota Lithium « Even-Heat » ou Battle Born — chauffage ~22 W activé seulement en charge à froid.
Exemples & sources¶
- SeaCharger : 2× panneaux pour redondance, câblés en dur, 500 Wh LiFePO4
- McMillan 2025 : 532 Wh, MPPT Genasun, packs Blue Robotics
- AutoNaut : disjoncteurs « surveillés et réarmables à distance » (système Dynautics)