Naviguez … électrique!

Après avoir électrifié mes voitures, ma moto et ma tondeuse, j’en suis à “m’attaquer” au … bateau de plaisance! En effet, ma femme et moi avons acheté un bateau de plaisance en 2010. Ce bateau a un moteur semi hors-bord (inboard/outbord) Mercruiser. C’est un 4 cylindres de 3.0l qui peut développer un maximum de 130hp. À cette époque, il n’y avait rien d’électrique pour la navigation de plaisance. Depuis, la compagnie MinnKota, qui est connue pour ses moteurs marins à basse vitesse, a développé un nouveau concept: les moteurs à monte sur pied de bateau.

Quand on se promène en bateau, nous avons typiquement deux vitesses: la rapide pour traverser des portions longues de navigation et la lente, où normalement le moteur thermique tourne au ralenti à 1000 tours minute. Les moteurs semi hors-bord ont la particularité que l’échappement se fait sous la surface en passant par le centre de l’hélice. Cela diminue le drag qu’entraînerait le moyeu de l’hélice et coupe significativement le son de l’échappement du moteur. Par contre, à basse vitesse, les gaz d’échappements sortent près de la coque et sont évidemment nauséabonds, en plus d’être dangereux, car ils contiennent une proportion de CO, monoxyde de carbone, qui est mortel.
Bref, ce bateau, à basse vitesse, avait besoin d’être rendu plus écolo. C’est d’ailleurs le cas de beaucoup de bateaux de plaisance!
Ainsi donc, je me suis procuré un moteur à montage sur pied. Ce type de moteur de bateau fonctionne avec batterie électrique, et est monté sur le pied d’un moteur de bateau existant. En tournant le volant de direction, autant le moteur à essence que le moteur électrique se trouve à s’orienter ensembles. Cela rends le moteur électrique très simple à utiliser! On n’a pas non plus un moteur avec sa tige installé sur le nez du bateau, ce qui est une nuisance. Un bouton rotatif avec un petit fil sert de télécommande pour contrôler la vitesse du moteur, autant pour avancer que reculer. Il ne faut pas faire fonctionner le moteur thermique quand le moteur électrique est mis en marche.

Le concept est simple: quand le bateau est à l’arrêt, on peut utiliser le moteur électrique qui se trouve submergé. Il permet alors de faire avancer (ou reculer) le bateau à basse vitesse. Quand on veut faire de la vitesse, on arrête le moteur électrique, on démarre le moteur à essence et quand le bateau se mets à planer sur l’eau, le moteur électrique se trouve alors au-dessus de l’eau et n’apporte aucun drag.
Le modèle de moteur que j’ai choisi est le MK101/EM. Les moteurs de la compagnie Minn Kota sont à courant continu avec brosses de graphite.

Ce moteur peut fournir une poussée de 101 lbs et est alimenté en 36 Volts. 36 Volts? c’est 3 batteries marines de 12V, ça? Oui, MAIS… quelques lecteurs se rappelleront que j’ai acheté un bloc batterie de Nissan Leaf. J’en ai vendu les 3/4 et gardé 12 pour mes projets personnels… Chaque module contient 4 cellules branchées 2S2P, ce qui donne approximativement 8V par module. (Avec 3.7V nominal par cellule avec 2 cellules en série, cela donne 7.4V nominal par module, et 4 modules en série donne 29.6V nominal.) Mon kit de batterie est tiré directement du pack d’une Nissan Leaf 2012, incluant le support en acier. Les modules sont vissés fermement au support et l’ensemble fait donc un tout solide. J’ai même remis par-dessus la batterie de démarrage au plomb du moteur thermique. L’avantage des modules au lithium-ion est évidemment le faible poids. 4 modules et le support représentent donc 40 livres de poids. Une batterie au plomb pèse près de 60 livres. S’il faut en mettre 3, c’est 180 livres! C’est considérable, sur un bateau de plaisance. Pour les connexions électriques, j’ai réutilisé les connexions originales de la Leaf, qui sont des barres de cuivre avec plaquage d’étain, le tout gardé sous un garde de plastique orange.

Voici le lien de téléchargement du manuel d’installation (bilingue).
Pour Installer le moteur électrique sur le pied, il faut percer 6 trous dans la plaque anticavitation dans lesquels on installe les boulons de fixation en inox.

Le fil électrique qui va au moteur est passé le long du pied existant et est soutenu avec des boucles de soutien de qualité aviation. Un trou d’un pouce est percé à l’arrière de la coque pour y faire passer le fil avec un connecteur étanche. De plus, ce trou d’un pouce a été percé au-dessus de la ligne de flottaison, afin de s’assurer qu’il n’y ait pas de risque d’infiltration d’eau dans le bateau.

La télécommande de marche avant/arrière est un simple potentiomètre. Un petit fil de 16 pieds permet de relier la télécommande au contrôleur. Le contrôleur est dans un boitier d’aluminium étanche, et il contrôle par hachage de courant la puissance électrique envoyée au moteur.

Le temps total d’installation pour le moteur, les fils, le contrôleur, la batterie au lithium et la télécommande m’a pris environ 8 heures.

Première utilisation: J’ai mis le bateau à l’eau à Magog, à la rampe municipale. Il y a la rivière Magog qu’il faut remonter à contre-courant pour atteindre le lac, cela représente environ un km. Toute la navigation sur la rivière doit se faire à basse vitesse (zone sans vague d’étrave). C’est donc une excellente occasion d’essayer mon nouveau moteur électrique!
Du quai, j’ai largué les amarres et mis le moteur à reculons. Le bateau s’est mis à reculer pour s’éloigner de la rive. Puis, passage à vitesse nulle, on braque la barre vers tribord et mise en marche vers l’avant! Le bateau s’est mis à avancer docilement pour atteindre une vitesse de coque intéressante. Le tout, en silence et sans odeur nauséabonde!!! Le capitaine, il était aux anges! 🙂
J’ai remonté la rivière jusqu’au lac, puis passé à la propulsion thermique pour faire les 7 km qu’il fallait que je franchisse pour me rendre à ma destination.
On s’est baladés ensuite avec des périodes où le moteur électrique était utilisé, avec 6 personnes à bord. Le moteur électrique, à 50% de puissance fournissait une poussée suffisante pour faire avancer le bateau de façon agréable et silencieuse. Au retour, pour ramener le bateau au quai en passant par la rivière, le moteur électrique fut utilisé pour franchir le kilomètre entre le lac et le quai. Plusieurs personnes attablées près de la rivière ont été surprises quand on a passé à côté du McDonald (qui a un quai): ils ont été surprises du silence de notre bateau!!! 🙂
Pour la recharge de ma batterie au lithium, j’ai installé un connecteur pour un bloc d’alimentation à tension précise. Je recharge mes batteries à un niveau de 4.00V par cellule, donc 32.0V pour l’ensemble. Nissan a une tension de charge à 4.05V par cellule. Les batteries au lithium-ion sont chargées à 100% à une tension de 4.20V. J’ai donc une bonne marge de sécurité. Le voltage de la batterie au lithium est mesuré par voltmètre pour cesser l’utilisation quand les cellules atteignent 3.0V par cellule ou 24.0V.
En conclusion, ma femme et moi sommes très satisfaits de cet ajout. Cela nous permet des portions de déplacement sur l’eau de manière silencieuse, sans consommer d’essence et de profiter en silence de la beauté du paysage! 🙂 Également il y a un aspect sécurité: nous avons un plan B en cas de panne du moteur thermique! Aussi, si nous avons des sections de haut fond à franchir, on peut le faire sans risque d’accrocher avec l’hélice en mouvement, avec le moteur électrique qui est placé plus haut. Aprés roulez électrique, je vous recommande “naviguez électrique”!