Off-grid power supply

Objectifs

Principalement

1. disposer d'env. 50-500 W en 12 ou 24 V DC, de manière transportable, si possible par vélo de transport
2. éviter un genset bruyant et puant, signifiant a priori qu'on cherche un système à pile à combustible

Accessoirement

permettre un appoint par sources autres qu'un carburant (carburant qui serait probablement du méthanol, pouvant d'ailleurs être produit de manière respectueuse de l'environnement):

• PV
• mouvement rotatif:
  • force musculaire (pédalage)
  • freinage régénératif

Exigences

• env. 50-500 W en 12 ou 24 V DC
• taille max env. 800 x 600 x 500 mm (demi-palette)
• résistance aux vibrations et autres sollicitations mécaniques lors du transport

Exemples d'applications

• Multicopter "on-the-field recharging"
• diverses applications avec le Long_Andre:
  • constitution d'un atelier mobile pour fabriquer des Long Andrés un peu n'importe où
  • ...

Produits disponibles sur le marché

Vue d'ensemble des caractéristiques

	dimensions typiques L x l x h [mm]	poids [kg]	puissances max; cont.; spéc. [W; W; W/kg]	niveau sonore [dB à 7 m]	autonomie [MJ]	densité énergétique [MJ/kg]	coût énergétique [CHF/MJ]	prix d'achat [CHF]	MTBF_equivalent (*) [GJ]	rapport (prix d'achat) - (MTBF) [CHF/MJ]
génératrice essence 1	600 x 450 x 450	45-60	2200-2800 W; 2000-2500 W; 40-55 W/kg	65-100	50-100	1-2	0.25-0.30	500-1000	5	10^-1
génératrice essence 2	450 x 300 x 350	15-30	800-1000 W; 700-900 W; 30-40 W/kg	60-95	6-12	0.3-0.5	0.45-0.70	150-500	2	10^-1
génératrice essence 3	500 x 360 x 430	35	400 W; 11 W/kg	?	9	0.3	0.50	100-200	2	10^-1
génératrice diesel	650 x 450 x 450	60-70	dès 2500 W; 40-45 W/kg	80-100	20-100	0.5-1.5	0.20-0.25	dès 1200	10	10^-1
Li-ion battery pack 1	350 x 140 x 60	4	1200 W; 0-1200 W ; 300 W/kg	0	1.5-3	0.4-0.7	0.05	800-1000	1	1
Li-ion battery pack 2
PAC EFOY Pro 2400 (set)	433 x 188 x 278	20-40 selon qté carburant	110 W; 80 W; 10 W/kg	25	50-100	2.5	1.00-1.50	8000	0.2	5
PAC EFOY Pro 2400 et Li-ion battery pack 1					50-100		1.00-1.50	10000
PAC EFOY Pro 2400 et Li-ion battery pack 2					50-100		1.00-1.50	10000

(*): "mean time between failures". très aléatoire mais pour le moment on prend 1000 h pour les génératrices conventionnelle et 5000 h pour les PAC.

Groupes électrogènes conventionnels

offres mises en commentaires

PAC de la marque EFOY Pro de l'entreprise SFC Energy

http://www.sfc.com/en/markets/overview

https://www.omnisight.ch/wp-content/uploads/2015/10/sfc_broschuere_2015_en_web_0.pdf

Système: ProCube

http://www.efoy-pro.com/sites/default/files/download/151101_data_sheet_industry_efoy_procube_en.pdf, http://www.hy-line.ch/fileadmin/Public/CH/SFC/Drawings_EFOYPro.pdf

• 800 x 600 x 410 mm (bonne taille!), 15 kg empty (ajouter 30-40 kg de PAC, cartouche de carburant, batteries)
• Compatible EFOY Pro Fuel Cells: EFOY Pro 800 / 2400
• Compatible EFOY Fuel Cartridges: M5 / M10 / M28 (M28-adapter required)
• Compatible batteries (max 355 x 175 x 210 mm): Lead-Gel, Lead-Acid, AGM, LiFePO

PAC: EFOY Pro 2400

http://www.efoy-pro.com/page/efoy-pro-24002400-duo

• Max. Nominal Power 110 W
• 9 kg
• Connectable cartridges (with DuoCartSwitch DCS1): 1(2)
• Noise level (at 1m / 7m distance): 42 / 25 dB(A)
• Nominal Consumption: 0.9 l / kWh

Carburant

http://www.efoy-pro.com/page/efoy-fuel-cartridges-0

Technical Data Fuel Cartridges

Fuel Cartridges	M5	M10	M28 (only with M28-Adapter)
Volume	5 l	10 l	28 l
Weight	4.3 kg	8.4 kg	23,4 kg
Nominal Capacity	5.5 KWh = 20 MJ	11.1 kWh = 40 MJ	31.1 kWh = 112 MJ
Dimensions L x W x H	190 x 145 x 283 mm	230 x 193 x 318 mm	370 x 285 x 425 mm
Autonomy @ 50 W	110 h	220 h	622 h
prix TTC [CHF]	30	45	120
coût énergétique [CHF/MJ]	1.50	1.13	1.07

Rendement

η ≈ 25%

pouvoir calorifique (inférieur) du méthanol: 19.930 MJ/kg, 15.78 MJ/l

EFOY Pro 800 et Pro 2400:

• 0.9 l_F / kWh_e = 0.25 l_F / MJ_e
• 3.95 MJ_F / MJ_e ↔ η ≈ 25%

Vendeurs en CH

• HY-LINE AG 8200 Schaffhausen: EFOY Pro Produkte
  • PAC Pro 2400 BASIC coûte 5750 EUR HT = 6325 CHF HT = 6830 CHF TTC (avec quelques accessoires compter 1000 CHF de plus, devient Pro 2400 SET)
  • Pro Cube + PAC Pro 2400 (incl. régulateur PV) 7500 EUR HT, env. 9000 CHF TTC (sans batterie)
• omnisight GmbH 8058 Zürich Flughafen:
  • https://www.omnisight.ch/produkte/brennstoffzellen/efoy-pro/
  • PAC Pro 2400 coûte env. 8000 CHF neuve, ils pourraient cependant vendre un modèle d'une gén. précédente à < 5000 CHF.
  • Système Pro Cube coûte env. 2500 CHF, ils ont un système similaire dans une Pelicase (polymère) qui coûte env. 2000 CHF
  • location possible système "Pelicase + PAC" env. 500 CHF/semaine
• pour la gamme confort (voir s'ils ne peuvent pas faire des exceptions): http://www.efoy-comfort.com/fr/map?country=ch&anwendung=All&plz_ort=
  • Bantam Wankmüller S.A. 1037 Etagnières VD
  • Swis Clima 1033 Cheseaux-sur-Lausanne

De côté

=== Système: ProEnergyBox ===

http://www.efoy-pro.com/sites/default/files/download/151029_data_sheet_industry_efoy_proenergybox_4060p_en.pdf

• 1215 x 794 x 616 mm (trop grand, à moins que les avantages ne justifient l'effort)
• Compatible EFOY Pro Fuel Cells: EFOY Pro 800 / 800 Duo / 2400 / 2400 Duo (duo permet de connecter le double de cartouches de carburant)

=== Systèmes militaires ===

probablement inabordable:

• EMILYCube 2500: http://www.sfc-defense.com/sites/default/files/produkt_flyer_emily_cube_2500_online_en_0.pdf
• EMILY 3000: http://www.sfc-defense.com/sites/default/files/product_flyer_emily_3000_online_en_0.pdf

=== PAC: EFOY Pro 800 ===

http://www.efoy-pro.com/page/efoy-pro-800800-duo, http://www.efoy-pro.com/sites/default/files/150807_Data_Sheet_EFOY_Pro_800_2400_EN.pdf

• Max. Nominal Power 45 W
• 8 kg
• Connectable cartridges (with DuoCartSwitch DCS1): 1(2)
• Noise level (at 1m / 7m distance): 42 / 25 dB(A)
• Nominal Consumption: 0.9 l / kWh

Batteries

exemple des produits proposés par omnisight GmbH (12 V, de la marque Vision, qui a priori est dorénavant http://www.napelpower.com/):

• POWER GREEN VISION LiFePo4
• V-LFP 12 V

voir aussi Batteries.

Ressources

http://batteryuniversity.com/learn/

http://batteryuniversity.com/learn/article/bu_1005_fuel_cell_vehicle

http://batteryuniversity.com/learn/article/hybrid_electric_vehicles_and_the_battery