Avancée Power Generation & Control

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Le système Integrel est bien plus qu'un simple générateur. c'est un système complet de production, de stockage, de conversion et de distribution d'énergie.

En se concentrant sur le générateur Integrel lui-même, il est fabriqué spécifiquement pour Triskel Marine et est très différent d'un alternateur classique à haute puissance:

• Le générateur délivrera sa puissance nominale en continu. Par exemple, avec une température ambiante de 25 ° C, le générateur délivrera une puissance constante de 8,3 kW.
• Le couplage du flux magnétique entre le rotor et le stator a été considérablement amélioré pour donner un rendement de production très élevé.
• Les enroulements ont été modifiés pour donner la plage de tension spécifique dont nous avons besoin et pour fournir une puissance de sortie inhabituellement élevée à bas régime. Avec un moteur approprié, une puissance en courant continu de sortie jusqu’à 3,5 kW est disponible au ralenti du moteur.
• Le générateur lui-même n'a pas d'électronique embarquée et un flux d'air de refroidissement nettement amélioré pour faire face à une puissance plus élevée.
• Les supports de moteur personnalisés sont spécifiquement conçus pour minimiser les charges latérales sur le moteur, pour éliminer les chocs et pour maximiser la durée de vie de la courroie.
• Le système de contrôle est radicalement différent de celui d'un alternateur conventionnel (voir question suivante).

Integrel est un système complet de production, de stockage, de conversion et de distribution d’électricité, profondément intégré à l’exploitation du navire. Pour y parvenir sans compromettre la sécurité et pour fournir une puissance électrique suffisante en permanence, il faut un système de contrôle très intelligent.

Le contrôleur Integrel reçoit des informations en temps réel de multiples sources autour du navire (le cas échéant). Cela inclut l'ECU du moteur; le système de données embarqué du navire, tel que NMEA 2000; d'autres systèmes de données propriétaires et les capteurs de batterie et composants système propres à Integrel.

Le contrôleur utilise ces données pour s'assurer que le moteur est chargé de manière optimale et que la propulsion n'est jamais compromise. Il fournit également la quantité précise d'énergie requise pour entretenir les charges électriques et garantit le maintien des batteries dans des conditions optimales. En arrière-plan, le contrôleur surveille également des paramètres de sécurité essentiels tels que la température de la batterie et du générateur, les limites de tension et de courant et l'état de charge de la batterie.

En raison de la puissance élevée du générateur, la charge du moteur doit être gérée avec beaucoup de soin. Le contrôleur vérifie que le moteur est à sa température de fonctionnement avant d'augmenter progressivement la puissance électrique jusqu'à ce que le moteur soit chargé à son point le plus économe en carburant. En même temps, le contrôleur donne la priorité à la propulsion. Ainsi, s'il détecte un changement de vitesse ou un changement rapide du régime moteur, il met le générateur hors tension jusqu'à ce que le moteur revienne à un état stable. À haut régime, lorsque l'hélice utilise toute la puissance du moteur ou lors de manœuvres à basse vitesse, le générateur est également arrêté.

La puissance du générateur est calculée et ajustée 100 fois par seconde pour donner une réponse quasi instantanée à l’environnement en constante évolution à bord d’un navire en exploitation.

La puissance d'un générateur de courant alternatif est exprimée en kVA et celle d'un générateur de courant continu est normalement exprimée en kW. Integrel est un générateur à courant continu et sa puissance est donc exprimée en kW. Les chiffres que nous fournissons représentent la puissance électrique réelle mesurée à la sortie du contrôleur, soit la quantité de puissance utilisable du système. Pour comparer la puissance indiquée en kVA à la sortie d’Integrel, multipliez le nombre de kVA par le facteur de puissance du circuit alternatif, qui est généralement d’environ 0,8. Par exemple, cela signifie qu’un générateur de courant alternatif de 10 kVA équivaut à environ 8 kW.

Un catamaran peut avoir un système adapté à chaque moteur mais n'en a pas nécessairement besoin. Le système Integrel s'auto-organise et fonctionne parfaitement avec deux générateurs interconnectés, partageant la charge au besoin, sans intervention de l'utilisateur. Deux systèmes fournissent une redondance et des heures de fonctionnement équilibrées du moteur; Ils peuvent également charger plusieurs banques de batteries plus rapidement qu'un système unique et supporter des charges continues élevées.

Un seul système installé sur un bateau bi-moteur fonctionne parfaitement bien, mais il faudra un peu plus de temps pour charger plusieurs banques de batteries. Si le moteur fonctionne en mode générateur uniquement lorsqu'un seul moteur est équipé d'un générateur Integrel, il durera plus d'heures que le deuxième moteur.

La différence la plus évidente est que le système Integrel ne nécessite pas de moteur séparé. Cela signifie que les coûts de montage sont inférieurs à ceux d'un groupe électrogène autonome, sans besoin de raccords traversants pour la coque, ni de systèmes de carburant, d'échappement ou de refroidissement séparés. Pendant toute la durée de vie, les coûts de maintenance sont également nettement inférieurs, car Integrel n'a besoin que d'un remplacement périodique de la courroie. plus de deuxième contrôle moteur ni de programme d'entretien.

Le système Integrel améliore également l'efficacité énergétique du moteur de propulsion, réduisant ainsi la consommation de carburant globale du bateau. Il est entièrement automatique et gère la production, le stockage, la conversion et la distribution de l’énergie électrique en un seul paquet.

Integrel vous permet également de réduire la taille de vos banques de batteries domestiques 12 et 24 volts grâce à sa puissante capacité de charge, ainsi que de réduire la taille et le poids du câblage pour les consommateurs gourmands en énergie tels que les propulseurs d'étrave, les guindeaux et les treuils.

Un système Integrel remplacera un générateur d’environ 10 kVA. Le générateur Integrel lui-même est monté directement sur le moteur de propulsion occupe très peu de place et ne pèse que 15 kg. Les accumulateurs qu’il utilise sont normalement installés dans le même espace que le générateur autonome qu’il remplace; Un bloc-piles au plomb de 10 kWh, par exemple, mesure 600 x 600 x 350 mm et pèse 260 kg. Les batteries au lithium ionique ont à peu près le même volume selon le fournisseur et pèsent moins de la moitié du poids.

Vous voudrez peut-être reconfigurer les batteries pour maximiser la banque 48v, car cela optimisera le taux d'acceptation de la charge et réduira les temps de charge de la batterie. Vous auriez alors une petite banque «tampon» de 12v, maintenue en état de charge complète par un chargeur de batterie à batterie Triskel de 48v à 12v. Votre onduleur / chargeur 12v ne chargera pas la banque 48v, vous aurez donc besoin soit d’un chargeur autonome 48v, soit d’un onduleur / chargeur 48v, tous deux fournis par Triskel.

Oui, des régulateurs solaires 48v de haute qualité sont disponibles. Utiliser le générateur solaire pour charger directement les banques de batteries principales est un bon moyen d’utiliser l’énergie. Elle peut ensuite être acheminée jusqu'aux banques de la maison via le chargeur de batterie à batterie.

Maintenant que j’ai un parc de batteries 48v, puis-je installer un moteur électrique Elco connecté à son propre arbre et à un accessoire comme moteur de retour à la maison? Il serait utilisé si mon hélice ou mon arbre principal était encrassé ou endommagé. Je mettrais le principal au neutre et utiliserais l’alternateur pour faire fonctionner le moteur Elco. Cela fonctionnerait-il?

Non. Integrel génère beaucoup de puissance à bas régime. Cela optimise la consommation de carburant du moteur, ce qui permet de réduire les factures de carburant et garantit que le moteur est correctement chargé, même à bas régime. Votre moteur principal devient un groupe électrogène autonome, chargé de manière optimale et économe en carburant.

Sans Integrel (ou un groupe électrogène autonome), la plupart des croiseurs doivent faire tourner le moteur principal au mouillage pour charger les batteries d’un alternateur classique; cela ne charge pas le moteur de manière optimale, est un moyen coûteux de produire de la puissance et n’est pas bon pour le moteur en raison de la faible charge.

Non. Le mélange de types de batterie entraînera une charge incorrecte et des dommages potentiels pour la batterie. Idéalement, toutes les batteries doivent être installées en même temps, provenir du même fabricant et être du même type. Ils chargeront et déchargeront de manière constante, équilibreront correctement et auront la plus longue durée de vie possible.

Le système de contrôle Integrel prend en charge les batteries au plomb de pointe et certaines marques de batteries lithium-ion. Nous vous conseillerons sur le type de batterie lorsque nous vous aiderons à spécifier votre système.

Le facteur clé dans la sélection des batteries est qu’elles doivent pouvoir supporter des taux de charge élevés afin de minimiser le temps de recharge et de tirer le meilleur parti de la puissance restituée élevée. Le générateur Integrel est limité à 170 A et 9 kW par logiciel, ce qui nous permet de charger une banque typique de 48 V au tarif de 1C, soit l’ampérage par heure normalement indiqué par le fabricant de la batterie.

Fondamentalement, il existe deux paramètres de base, le plus difficile dans toute application étant le facteur déterminant:

1. La charge CC maximale entre les périodes d’exécution d’Integrel. En règle générale, vous souhaitez calculer les charges de nuit les plus défavorables, qui dans de nombreuses applications sont des charges de climatisation, puis, si vous utilisez des batteries au plomb-acide AGM avancées, le double de celles de la capacité de la batterie et si vous utilisez du lithium-ion, multipliez par 1.2, pour établir une capacité minimale de la batterie.
2. Le taux d’acceptation de la charge des batteries. Si les batteries ne peuvent pas absorber la sortie du système Integrel, vous perdez beaucoup des avantages du système. Vous avez réellement besoin d'au moins 10 kWh de batteries plomb-acide pour optimiser le système. Même dans ce cas, le taux d'acceptation de la charge diminuera une fois que les batteries auront atteint une charge supérieure à 50%. Avec le lithium-ion, nous préférons que le taux de charge ne soit pas supérieur au taux 1C, qui correspond à la capacité nominale de la batterie. Une capacité de charge de 7,5 kWh convient donc parfaitement à la puissance de 7 à 8 kW. du système Integrel.

L'onduleur doit être dimensionné pour répondre à la charge CA maximale. Ce n'est pas la somme de toutes les charges CA possibles, mais la somme des charges susceptibles de fonctionner en même temps. Par exemple, une cuisinière électrique consomme jusqu'à 5 kW; une bouilloire électrique 3,5 kW; un radiateur soufflant 2kW; un sèche-cheveux ou un appareil de chauffage à immersion dans l'eau de 1,5 kW. Il est peu probable que tous ces systèmes fonctionnent en même temps. Un bateau équipé de tous ces dispositifs aurait probablement besoin d'un onduleur de 6 ou 8 kW. L'onduleur sera directement alimenté par le système 48v, 8kW représentant 160A à 50v, ce qui est tout à fait à la portée du système.

Nous utilisons le courant continu car il nous permet de générer une puissance électrique exploitable quelle que soit la vitesse de rotation du générateur. Il est également très flexible dans sa gestion et directement compatible avec le stockage sur batterie. La plupart des bateaux ont des systèmes CC à bord et nous pouvons en assurer la maintenance avec un minimum de pertes de conversion.

48 volts ont été choisis car ils sont classés dans la catégorie «basse tension» et peuvent être manipulés en toute sécurité. Si vous touchez accidentellement une borne sous tension, cela ne vous fera pas de mal. L'utilisation de 48 volts nous permet également d'utiliser des câbles de diamètre relativement petit, moins coûteux et physiquement plus faciles à installer.