Peut on mettre en dérivation complète deux batteries ?

Il est souvent question pour augmenter l'autonomie de mettre en dérivation deux batteries. Mais cela est-il possible sans danger ?

Si le BMS de la batterie à des entrées de charges séparés de la décharge voici le schéma simplifié interne d'un BMS:
Schéma1:



Les 2 diodes sont internes aux transistors du type MOSFET utilisés pour couper la puissance (SW1) ou la charge (SW2). Ils sont ici représentés par un interrupteur pour faciliter la compréhension.

La batterie est utilisée entre les bornes +B et -B (on y connecte le contrôleur) et le chargeur se connecte entre +B et -Ch

On peut remarquer que si on charge la batterie par les bornes de puissance (cas de la régénération ou volontairement), le BMS n'a aucune possibilité d'interrompre la charge, l'intensité passant par la diode interne du mosfet de la coupure de la puissance (D1).

Si on veut utiliser deux batteries sans avoir à les brancher / débrancher pour les échanger sans cesse, la tentation est grande de relier les 3 bornes en dérivation (et cela ce pratique). Mais est ce raisonnable quand on sait ce qui se passe parfois avec les batteries lithium ? N'y a t'il pas de risque ? On va voir que c'est en effet très risqué...  Pourquoi ?

Voici les interconnections faites:
Schéma2:


Au final, on n'a plus que 3 bornes à connecter pour utiliser les deux batteries (les mêmes que pour une batterie)

On peut cependant constater que les interrupteurs de coupure de charge sont chacun en dérivation l'un de l'autre et cela est très dangereux ! Si la batterie 1 à fini sa charge et qu'elle ouvre SW2, la charge va continuer par SW4 !!

C'est plus visible sur le schéma suivant où le courant de charge est en rouge:
Schéma3:


On voit bien que malgré l'ouverture de SW2, la charge de la batterie 1 continuera jusqu'a ce que la batterie 2 soit finie de charger...
Si les batteries sont identiques, cela va se passer assez correctement mais si SW2 s'ouvre parce qu'un élément de la batterie 1 à perdu une part importante de sa capacité (un élément 18650 qui se dessoude par exemple), il faut impérativement que la charge soit stoppée (sous peine de surcharge très importante des cellules restantes pour la branche en dérivation de l'élément dessoudé). On comprend facilement ce qui risque de se passer: les éléments en surcharge risquent fort de prendre feux...

Si vous devez raccordez deux batteries en dérivation, (vélo solaire par exemple), je conseille ce schéma:
Schéma4:


La charge est commune aux 2 batteries (elles se chargent simultanément), et c'est très pratique si la recharge est solaire... Un interrupteur inverseur permet de choisir la batterie à utiliser.

Autre possibilité pour la recharge solaire, avec deux régulateur de charge, on peut relier la puissance des deux batteries en dérivation puisque les charges peuvent devenir indépendante:
schéma5:


Si vous charger à la maison, c'est plus pratique de mettre en dérivation la partie puissance et un interrupteur inverseur permet de choisir quelle batterie on charge (on peut aussi mettre 2 prises de charge )
Schéma6:


Une autre solution c'est d'utiliser un BMS qui a seulement 2 bornes communes de charge et décharge.

Voila, vous voici informés Cela dans le but d'éviter un incendie de batterie au cours d'un beau voyage. je pense par exemple à Alain qui a vu l'une de ses batteries prendre feu pendant le suntrip 2018 . J'ai bien peur que ses deux batteries aient justement été câblés en dérivation complète... Edit: pour en avoir discuter avec lui, c'était bien le cas...

Bien vu ! J'étais loin de me douter que ce genre de choses était possible !
J'ai hésité à charger des batteries en parallèles, ton post vient de m'en dissuader.

Il m'est arrivé de charger des batteries en série, je gagne un peu de temps par rapport à deux charges séparées quand un seul chargeur gère tout (c'est peut-etre ce que je continuerai à faire quand j'aurai recu mon alim Gophert)

En fait, tu peux bien charger deux batteries en parallèle, mais alors, on ne relie pas les sorties de puissance ensemble... C'est le schéma 4 .

Dans ce cas, je n'ai pas bien compris l'interet du schéma.
A priori, les deux batteries sont pourvues de connecteurs, donc si on veut les charger, on les sépare et les charge chacune à leur tour (?)

speedsterharry a écrit:Dans ce cas, je n'ai pas bien compris l'interet du schéma.
A priori, les deux batteries sont pourvues de connecteurs, donc si on veut les charger, on les sépare et les charge chacune à leur tour (?)

Si tu les charges individuellement, tu peux laisser les connections de puissance en parallèle. Ce qu'il ne faut pas faire, c'est mettre simultanément les puissances ET les entrées de charge en parallèle.

Silicium81 a écrit:Une autre solution c'est d'utiliser un BMS qui a seulement 2 bornes communes de charge et décharge.

C'est ce que j'ai fais pour coupler deux batteries assez différente ensemble avec chacune leur BMS ayant des entrées et sorties communes
- Une LiFePO4 à base de cellules A123  16S3P  51,2V 6,9Ah
- Une Li-ion à base de cellules Samsung en 14S8P. 51,8V 20,8Ah

Une gère les pointes de courant en consommation et en recharge et l'autre apporte l'autonomie.

C'est en effet la meilleure solution, ce genre de BMS convient:


smart BMS

Sujet intéressant !
dans le cas d'une remorque solaire qu'on puisse attacher en complément d'un engin solaire, j'imagine 2x panneau+régulateur+batterie, idéalement identiques, chaque batterie ayant son BMS, ce qui ressemble au schéma 5...
Du coup comment aborder "sereinement" le moment où on accroche la remorque et connecte les 2 systèmes ? Une double diode/mosfet peut-elle suffire à empêcher le courant de "remonter" d'une batterie vers l'autre si les états de charge sont différents ?

La mise en dérivation de 2 batteries ne peut se faire que si les tensions sont proches. Si on met une diode en série avec chaque batterie avant le couplage, cela fonctionne mais il ne sera plus possible d'avoir de la régénération depuis le moteur et il y aura des pertes...
Si le couplage est fait sans vérifier les tensions, une ampoule de phare 12V inséré entre les 2 batteries peut servir à égaliser les charges (avant le couplage direct)

Merci de la réponse
Pour les pertes, on doit pouvoir trouver aujourd'hui des composants à très faible perte type MOSFET, non ?
Par contre, je ne comprends pas le coup de la régénération : sur ma batterie comportant un BMS interne, j'ai 2 câbles, un pour la charge (power sur tes schémas) et 1 pour la recharge (charge sur tes schémas). En régénération, cela revient à shunter le BMS ?

Les diodes à base de MOSFET sont d'un usage assez restrictif. Je n'ai pas encore vu d'usage de ce type.
La régénération venant du moteur, le courant recharge la batterie par sa sortie. Ce courant passe par les MOSFETS en inverse s'ils sont bloqués (via D1 du premier schéma).

ThierrySHB a écrit:
Par contre, je ne comprends pas le coup de la régénération : sur ma batterie comportant un BMS interne, j'ai 2 câbles, un pour la charge (power sur tes schémas) et 1 pour la recharge (charge sur tes schémas). En régénération, cela revient à shunter le BMS ?

Si le BMS n'a pas un entrée de recharge commune avec la sortie de décharge. Les protections du BMS sont effectivement shuntées si on recharge par la sortie.

Snickers a écrit:

Silicium81 a écrit:
La régénération venant du moteur, le courant recharge la batterie par sa sortie. Ce courant passe par les MOSFETS en inverse (via D1 du premier schéma).

Ca passe par la diode uniquement si le mosfet/BMS est coupé.

Oui en effet, j'ai édité mon message.

Ce genre de module à base de LTC4359 doit permettre de coupler les sorties de 2 batteries.
15A 70V équipé de mosfets 4,7mOhms 80V 047N08
https://www.aliexpress.com/item/32928133399.html