Motorisation électrique ou hybride

[Macta]

Bonjour Aldabra
Voici un long message mais il répondra j'espère à des interrogations de d'autres plaisanciers. En attendant les vrais chiffres!

Depuis 2 ans que nous travaillons sur ce projet, nous avons souvent entendu les arguments que vous mentionnez et qui ne reflètent pas la réalité.
Je n'essaie pas de convaincre personne, car le choix d'une motorisation hybride est beaucoup plus cher mais, sur le long terme, payant .
Voici donc quelques éclaircissements:

Motorisation Oceanvolt de 20 KW , moteur ACX20

Sources d'énergie :
- 4 batteries 24 Volts soit 2 x 48V, séparé advenant qu'une des 2 batteries ne marchent pas ou les 2, l'autre pack continue à marcher (1 ière sécurité)
- Hydrogénération électrique via Oceanvolt (on s'attend à environ 200 W en voile à 7 nds, 350 W à 8 nds etc...). Un sail drive produit 3 fois plus mais n'est pas notre choix sur un dériveur intégral
- Panneaux solaires de 800 à 1000 kWp ( à déterminer si on met des panneaux sur mesure plus cher ou réguliers sur le rouf et le dog house)
- Pas d'éolienne: trop bruyant et inefficace dans notre cas
- Un gen set FisherPanda de de 11 kW DC 48V .

Avantages du Fisher Panda:
- Le moteur électrique Ocean Volt peut fonctionner directement avec le FisherPanda si toutes les batteries ou l'électronique ne fonctionne pas (2ième sécurité)
-Le Fisher Panda est plus petit qu'un moteur diesel Volvo 50 ou 75 CV. il peut être installé dans la soute technique. Il est très compact et dans un caisson insonorisé.
-Il demande beaucoup moins d'entretien (vidange d'huile après 500 heures d'utilisation par ex).
-Accessibilité facilité.

Avantage du moteur électrique:
- Aucun entretien et SILENCE
- Puissance et efficacité nettement supérieures à un moteur thermique. Le Fisher Panda fonctionne toujours à son max RPM. Déjà il y a économie de diésel si on doit utiliser le Générateur. Juste à essayer une voiture électrique pour se convaincre, l'accélération est incroyable et peut rapidement nous sortir d'une situation dangereuse).
- Pas besoin de réchauffer le moteur au petit matin et réveiller ses voisins avec le pout pout pout pendant quelques minutes.
- Refroidissement en circuit fermé
- Fiabilité. Les problèmes de moteur diésel sont récurrents. Nous avons loué pas mal de bateaux et venons de vendre notre bateau. Nous parlons en connaissance de cause.
- 2 systèmes de sécurité pour la propulsion avec un système hybride.
- Pas de gaz d'échappement
- Grâce à ce système silencieux, vous utilisez plus facilement le moteur (1 kW) lorsqu'il n'y a pas de vent pour créez un vent apparent et passer de l'inertie à une avancée acceptable.

Maintenant parlons chiffres:
- Sur une mer calme: on devrait atteindre 5 nds en utilisant 4 KW ou atteindre 10 nds en utilisant 10 kW ( puissance du Fisher Panda)
Ces données approximatives sont basées sur les tests effectués par Viator Marine (Viator Explorer) qui a une configuration similaire.
Le moteur de 20 kW proposé par Oceanvolt nous donne une marge de sécurité. On peut utiliser ce 20 kW/full power pendant 60-90 min si nécessaire (10 kW du FisherPanda et 10 kW des batteries). On ne pense pas être dans cette situation souvent.
- 4-6 kW devrait être notre consommation dans les ports ou en cas de pétole.
- Les batteries nous donnent amplement d'autonomie pour les entrées et sorties de port.
- S'Il fait soleil, l'autonomie avec les batteries est décuplée .
- À noter que la consommation des batteries est exponentielle. Il faudra donc gérer vitesse du bateau, charge par les panneaux solaires et hydrogénation et la consommation des équipements.

Tous les plaisanciers avec un système hybride sont très satisfaits et ne reviendraient pas en arrière. J'ai communiqué avec Anemis (Garcia Explorateur 45) et il est très satisfait.
Sailing Uma utilise un mini générateur et des Li-ions (12 x 12V) et ils sont allés à Svalbard Il n'ont utilisé que très peu leur générateur. C'est souvent quand il fait mauvais.
Il y a donc beaucoup d'avantages.
Si on peut sauver du diésel, c'est déjà ça en ces temps de changements climatiques, de vulnérabilité face aux approvisionnements en diésel et en diésel propre.

[Macta]

Bonjour elafargue,
Il me fera plaisir de partager nos données quand on naviguera. Nous avons l'intention de compiler toutes nos données par tous les temps accompagnés par Alubat.
Quant aux choix de la puissance du moteur, c'est une proposition de Ocean Volt basé sur leur expérience et la sécurité.
Le reste est basé sur le choix de consommation de l'ensemble de nos appareils en Ah. (dessanilisateur, électronique etc...) et de notre programme de navigation.

[GJOA]

Bravo pour votre engagement, c'est grâce à des gens comme vous autres que les nouvelles solutions technologiques progressent !

[ProOvni]

Bonjour à tous et grand merci pour vos contributions qui nous sont bien utiles pour préciser nos plans.

On parle d'hydrogénération mais quid des hélices utilisées ?
J'ai lu qu'une hélice optimisée pour la propulsion et marche avant n'est pas vraiment efficace pour la régénération, visiblement difficiles d'avoir le meilleur des deux mondes.
D'après nos infos OceanVolt préconise des hélices fixes ou alors si l'on souhaite une moindre résistance à la voile ce qui devrait quand même rester le plus important sur un voilier, des hélices à pales repliables comme Gori ou Flexofold.
N'ayant pas eu une très bonne expérience avec des hélices bec de canard par le passé, pour manœuvrer et surtout en marche arrière, savez vous si des hélices à mise en drapeau du type Maxprop/Variprop/Jprop plus performantes en marche arrière seraient aussi utilisables avec ces moteurs-génératrices électriques ?
Merci, André

[elafargue]

J'ai lu qu'une hélice optimisée pour la propulsion et marche avant n'est pas vraiment efficace pour la régénération, visiblement difficiles d'avoir le meilleur des deux mondes.

Un élément important pour l'hydrogénération, est qu'une transmission sur arbre veut dire que l'hélice n'est pas exactement dans l'axe de déplacement du bateau - angle de l'arbre - , et c'est là qu'une partie de l'efficacité est perdue.

Pour une transmission type saildrive, l'hélice est exactement dans l'axe, mais en revanche cela conduit à plus d'entretien de la transmission (vidange de la boite de transmission), et perdre la possibilité d'échouage, à ce que j'ai pu comprendre de mes discussions avec Alubat. Ensuite, suivant le programme de navigation ce n'est pas forcément rédhibitoire...

Ed

[ProOvni]

Oui j'ai oublié de préciser que nous ne voulons pas de saildrive, solution pourtant offerte par Oceanvolt probablement plus optimisée pour la régénération, mais nous préférons un arbre, donc avec une inclinaison proche de 10degrés. Par contre pour l'hélice c'est la même perte en efficacité que ce soit en propulsion ou hydrogénération, il me semble avoir lu que c'est une question de forme des pales et d'incidence et pas.
Je ne sais pas par contre si les hélices à mise en drapeau meilleures en marche arrière par rapport aux repliables sont aussi plus performantes en hydrogénération ??
André

[Macta]

Erreur de ma part. J’ai édité mon message. Le Fisher Panda a un refroidissement à eau de mer avec conséquemment un passe-coque.

[Aldabra]

Ai compris que vous optez pour la solution 100% motorisation électrique avec groupe électrogène diesel, mais serait intéressant de comprendre aussi quels sont les défauts de la solution hybride moteur diesel plus génératrice-moteur électrique, qui du moins en théorie semble vraiment bien.

Au lieu de surdimensionner le moteur diesel, comme c'est le cas aujourd'hui sur la grande majorité des voiliers, alors qu'il n'est pas bon pour ces moteurs de fonctionner trop souvent à bas régime, on peut choisir un moteur moins puissant, car toujours possible d'utiliser les 2 motorisations en même temps lorsque besoin de la puissance max.
En cas de panne électronique ou électrique le moteur diesel fonctionne toujours. Une petite batterie de démarrage AGM 12V indépendante et un chargeur DC/DC suffisent.

Deux batteries LFP 280AH 25.6V devraient permettre une autonomie en motorisation électrique d'au moins 2H largement suffisante pour toutes les manœuvres. Pour les longues distances au moteur on utilise le diesel avec des alternances silencieuses en propulsion électrique, lorsque pas assez de vent. Vu la puissance de la génératrice par rapport à un alternateur on recharge le parc batteries très rapidement. Apparemment un bon moteur diesel est souvent réputé plus fiable qu'un groupe électrogène, vu les nombreuses pannes rapportées sur ces groupes par les navigants; peut-être parce qu'ils ne sont pas utilisés régulièrement, ce qui ne devrait pas être votre cas.

[elafargue]

Bellmarine propose de telles solutions: https://www.bellmarine.tech/en/products/parallel-hybrid-system/

La complexité des systèmes hybrides diesel/électrique en parallèle est à mon avis un paramètre important: comme les brochures de Bellmarine le montrent, une solution hybride diesel/électrique peut rapidement devenir compliquée au niveau mécanique, et la maintenance, les pannes et leur réparation risquent de devenir un casse-tête. Peut-être existe-t-il des systèmes parallèle plus simple?

A l'opposé, on ne peut pas faire plus simple qu'un moteur électrique monté en direct sur un axe d'hélice

[Macta]

lafargue , la solution Bell Marine que vous mentionnez peut être utile, comme on le voit sur leur site, sur de gros yachts commerciaux avec moteur diésel qu'on ne veut pas changer mais auquel on veut intégrer un moteur électrique pour économiser du diésel, naviguer sans bruit et gaz d'échappement selon le programme de navigation. Nous avons eu une soumission. mais nous préférons miser sur Ocean Volt.
Notre but est essentiellement d'éliminer le moteur diésel.
Je vous suggère le vidéo sur UTube de "Sailing SV Delos " un des utubeurs le plus suivi en voile (813 k abonnés) dont je suis et qui vient de finir un tour du monde sur un Ketch Amel super Maramu 53 (et il continue).
Il y a quelques années, il a remplacé ses batteries par des batteries lithium et éliminé le propane
Le titre du video "ELECTRICITY on a Sailboat Q & A" paru le 22 nov dernier. Il en a fait d'autres à ce sujet.
À noter qu'il a 3 frigos, un congélo, pas mal d'électros, pas de gaz propane mais une cuisinière induction/convection et l'air climatisé
C'est pas mal plus que nous! Il a un genset. Il n’a pas enlevé son moteur diésel. Trop compliqué de mettre un moteur électrique d’autant plus que sa consommation électrique est très élevée.
Surtout de la cuisinière à induction qui est efficace et réchauffe moins le bateau que le gaz. Faut dire qu'il a eu des problèmes avec la ligne de gaz et n'en pouvait plus de courir pour trouver un endroit pour remplir ses bouteilles à travers le monde. Il a aussi 2 éoliennes dont une Silent Wind qui semble le satisfaire parce que moins bruyante. Je ne me souviens pas de son hélice?

[voileux]

Une étude et un rapport (voir le lien vers le pdf) de synthèse intéressant par le voilier Kahuna qui a navigué dans l'arctique :
http://kahuna-adventure.fr/les-experimentations/

Rapport : http://kahuna-adventure.fr/wp-content/uploads/2022/11/Rapport-experimental-Kahuna-Synthese.pdf

[Macta]

Merci Voileux,
Rapport très intéressant. Nous avions lu l’article à leur sujet dans le magazine Voiles et Voiliers Il s’agit bien sûr d’un cas avec 2 moteurs naviguant dans les régions froides ayant peu d’ensoleillement et, à mon avis, pas assez de panneaux solaires.
Il sera intéressant de comparer nos données sur notre OVNi 430 ( qui devrait être prêt en juillet).
Nous serons équipés de 890 W de panneaux solaires. Cela peut faire la différence pour la recharge des batteries.
Nous naviguerons minimum 6 mois par année. Comme je l’ai déjà mentionné et le rapport le confirme, il faut adapter sa navigation en conséquence. Le but est de faire de la voile au max et de pouvoir se sortir du pétrin rapidement au moteur. Le moteur électrique étant très efficace en poussée.
Malheureusement le silence de la propulsion a encore un coût élevé!

[ProOvni]

Bonjour et merci pour ces liens, intéressant mais suis resté sur ma faim !

J'aurais bien aimé plus de détails comme ils l'annoncent dans leur page "Expérimentations et Etudes" par ex. sur le calcul du rendement de la chaîne ou encore sur l'hydrogénération, production d'énergie réelle par rapport à la perte de vitesse à la voile

Peut-être ont-ils un rapport plus détaillé ? je vais leur demander

[Sterna]

Bonjour à tous
Je viens de regarder leurs conclusions qui sont intéressantes :
- Il est écrit que la recharge par hydrogénération est négligeable, peut-être lié au choix des hélices ?
- Bien que les 2 hélices soient alignées sur les safrans leur écart n'est pas suffisant pour se passer d'un propulseur d'étrave, par ex. comme sur un catamaran
- Etonnament ils ont utilisé des batteries Lithium NMC et non LFP ??
- Il faut un voilier avec de bonnes performances à la voile pour ne pas utiliser le moteur trop souvent vu la faible autonomie, sans utiliser constamment le groupe, et même en réduisant la vitesse.

Je pense que ce dernier point est essentiel, la propulsion hybride d'un voilier étant tout d'abord la voile, ça vaut peut-être le coup d'investir dans un mât carbone permettant un plan de voilure plus important et ainsi retarder l'utilisation du ou des moteurs ?

[PHILIPPE1242]

Bonjour Macta,
Je suis très intéressé par une unité hybride ou full électrique.
Le chantier m’a parlé de fin 2023 pour le 430.
Où en êtes-vous avec votre OVNI hybride ?
Est-il à flot ?
Avez-vous un site web de présentation du bateau ?
Bon projet.