Réserves d'énergie: “Power Pack” ESU, super-capacitors, montages DYI

Jerome · Septembre 7, 2025, 10:32

SUJET AYANT ÉTÉ DÉPLACÉ

//////////////////////////////////////////////////

Contexte: plantages et microcoupures récurrents avec les locos numériques. Causés par une rupture de la captation du courant due à une voie sale, et/ou des imperfections dans la pose de la voie et/ou un manque de réalimentation régulière des voies.

Les réserves d’énergie, type “Power Pack”, “Buffer” ou “Stay Alive”, permettent de surmonter des difficultés persistantes dans la captation du courant, notamment pour des petites locos avec 2 ou 3 essieux.

Avertissement: les réserves d’énergie ne dispensent pas de poser et réalimenter sa voie correctement, ni de la nettoyer régulièrement…

//////////////////////////////////////////////////

Bonjour Olivier,

Cela peut se faire assez simplement, comme montré ici par Martin Turnrot a partir de 5m30.

Il connecte ses condos [avec diiode et résistance!] directement sur les broches 16 (U+, plus commun des fonctions) et 20 (GND, masse du décodeur) de l’interface MTC21. Perso, je n’aime pas trop cette méthode. Souder sur l’interface directement n’est pas si facile (plastique de l’interface a tout proximité, donc vulnérable au fer a souder…) et les soudures ne sont pas tres solides. Ce montage est “ON” de facon permanente et non réglable. Et, bien sur, la garantie de la loco est immédiatement annulée.

Si j’adopte le meme montage, je pourrais le connecter sur des pistes dédiées de la platine ESU 51957, plus facile et fiable.

Mais, pour commencer, je vais partir sur des packs du commerce “tout fait” qui peuvent etre régulés par le décodeur et reglés par l’utilisateur. J’ai envie d’explorer ces réglages avec le Lokprogrammer pour comprendre exactement de quoi il s’agit.

bobyAndCo · Septembre 7, 2025, 7:17

@Jerome,

Attention, je n’ai pas regardé la vidéo mais le montage tel que tu le décris ne suffit pas. Il faut une diode pour le courant + qui passe du condo vers le décodeur (dans un seul sens) et en parallèle, une résistance, le courant du décodeur vers le condo quand celui-ci est déchargé. Le courant ne peut pas passer par la diode et passera donc par la résistance qui limitera l’apport de courant sinon, je ne donne pas cher du décodeur.

Voici par exemple un extrait de la doc ESU

Il faut savoir qu’il peut être nécessaire de débrancher le condensateur pendant les opérations de programmations.

Mais franchement, montez des power pack ESU. d’origine qui sont de petites merveilles de technologie. Plus cher certes mais vous vous em**drez beaucoup moins la vie. Et c’est un fondu du DIY qui le dit !!!

Christophe

Jerome · Septembre 7, 2025, 7:26

Bonsoir Christophe,

Oui c’est cela, une résistance et une diode en plus - comme expliqué dans la vidéo - mais cela reste hyper basique et se connecte ensuite directement aux broches de l’interface (ou, mieux, sur les pistes de la platine).

Mon PowerPack ESU est arrivé aujourd’hui, ainsi que d’autres d’une autre marque. Je vais commencer par les produits du commerce, car je pense qu’il y a quelques subtilités à appréhender avec cette “option”

Jerome · Septembre 12, 2025, 7:06

Un “Power Pack Mini” ESU 54671 a trouvé sa place dans le tender de cette 150 C, pas de galère pour l’installation

Il apporte une sacrée amélioration concernant les plantages et microcoupures ! 1F (1000mF=1 million de uF) de capacité était à priori le minimum syndical avec un LokSound. Et pourtant, son bénéfice est évident. Pas donné, 40€, mais je ne regrette pas son achat.

Dans la foulée, j’ai installé des réserves d’énergie sur mes autres locos posant problème: un SPP Train-O-Matic sur l’une, et montage DYi sur l’autre (discuté plus haut) quelle différence pour les 3 ! Cela me change la vie !

Encore une victoire de canard !
victoire-canard-wc

olid · Septembre 15, 2025, 8:40

1 F = 1 000 000 µF c’est une capacité énorme. Les gros condensateurs chimiques classiques ont une capacité de quelques 100aines à quelques milliers de µF soit environ 1000 fois moins.

Jerome · Septembre 15, 2025, 9:49

Merci de me corriger Olid, une confusion de ma part entre micro et milli Farad.

Ce kit 54671 permet d’obtenir de très bons résultats est donné pour 1F sur les sites marchands. Cette capacité n’est cependant pas mentionnée explicitement dans la doc dédiée au 54671, et est affichée en “small print” sur le site d’ESU.

Il serait donc de capacité théorique 450x supérieure au montage DYI avec condensateur de 2,200uF? Ce dernier étant bien plus gros que celui de l’ESU. Ici, une comparaison avec un condo 1,000uF 35V chimique standard, de taille à peu identique au 2,200uF 25V:

Je sais que l’électronique qui régule tout cela peut faire des miracles, mais cela me laisse un peu dubitatif quand même.

Avec cet ESU 54671 - sur cette 150 C - je constate que le courant est maintenu environ une 1/2 secondes après avoir appuyé sur le bouton STOP de la centrale (avec moteur, lumières et sons activés). C’est à comparer avec la seconde pleine (voire 1.5s) de la Shay Märklin 38700 sonorisée, ou de la REE 63000 JM-008-SAC sonorisée, et les 2s pleines (!!) du petit locotracteur Y8000 Roco sonorisé. Des PowerPacks sont montés d’origine pour ces 3 exemples. Evidemment, c’est difficile de comparer d’égal à égal, puique chaque loco a une conso différente. Mais cela donne quand même un ordre de grandeur.

Je me méfie un peu du “marketing speak” et des chiffres que personne ne peut vérifier. Toujours est-il que ce pack 54671 fait le job, c’est une certitude: contrat rempli !

bobyAndCo · Septembre 16, 2025, 3:55

Messieurs, un peu de rigueur.

Vous comparez des choses qui ne sont pas comparables. Ou tout au moins, vous oubliez des paramètres dans l’équation.

Le Power Pack ESU présenté est à base de super capa et non de condensateur. Or, cette super capa a une tension de 2,7 volts. Donc bien 1F mais à 2,7 volts et pas 1F à 18 ou 25 volts !

Vous n’ignorez pas la formule de base de l’électricité U=R x I. On dit autrement, on ne crée pas d’énergie on la transforme.

Pour pouvoir continuer à alimenter la locomotive, il faut augmenter la tension ce qui réduit mathématiquement l’énergie disponible sous la nouvelle tension.

Le génie de ESU est tout d’abord d’utiliser un composant capable, dans un volume donné, de meilleures performances énergétiques, la super capa vs le condensateur.

C’est ensuite d’avoir conçu une électronique à degré de miniaturisation qui remonte la tension (step up) à 12 volts de mémoire ce qui est suffisant pour alimenter le moteur sur une courte durée. Et je crois qu’il y a également un système d’optimisation pour couper l’éclairage et le son et ainsi donné plus longtemps de l’énergie.

Alors, oui ça peut paraitre cher 40€, je suis d’accord avec Jérôme, surtout si l’on ne regarde que le cout des composants de l’ordre de quelques €. Mais, vous l’avez compris, il y a bien plus dans ce composant ESU et par rapport à ce travail réalisé et au confort que cela apporte, ce prix, pour moi, est justifié.

Christophe

bobyAndCo · Septembre 16, 2025, 4:06

C’est quelque chose que Marklin n’avait pas anticipé. J’ai été très surpris quand je mes suis mis au 3R de voir en effet que la touche stop sur une MS2 coupait l’alimentation du courant sur la voie.

En DCC, la touche stop provoque l’arret de la locomotive mais avec l’inertie programmée dans le décodeur. Mais le courant sur la voie n’est jamais coupé ce qui est un non sens en numérique (de couper le courant bien sûr).

Pour l’arrêt immédiat, il existe une fonction emergency stop qui stoppe net toutes les locos du réseau en maintenant le courant sur la voie.

Petite anecdote qui montre que cet emergency stop n’avait sans doute pas été anticipé en DCC non plus, c’est la commande vitesse = 1 qui provoque cela. En mode de fonctionnement normal, une centrale DCC saute toujours ce cran de vitesse sauf pour provoquer ce que je viens d’expliquer.

Christophe

Croco45 · Septembre 16, 2025, 6:24

Bonjour,

On déborde un peu du sujet de la 150 C mais voici une petite comparaison de powerpack:

l’autorail à droite (Märklin) n’en est pas équipé
la motrice au centre (Roco) l’a
de même que la BB 9200 (REE) à gauche

La Roco est visiblement mieux lotie.

Bien sur ce test n’est pas très pertinent car les matériels sont à l’arrêt (donc avec un minimum de consommation).

Amicalement

Bernard

olid · Septembre 16, 2025, 11:09

Ce qui explique une électronique particulière sur les power pack pour pouvoir les utiliser et aussi en partie le prix de la chose. Mais le gain est vraiment supérieur.

bobyAndCo · Septembre 16, 2025, 11:20

Dans des domaines où le rapport masse / énergie produite est important, on parle d’énergie massique. Pour nos trains, c’est plus l’encombrement qui compte mais masse et encombrement donnent des résultats similaires.

Et sur ce critère, il est clair que les Power Pack à base de super capa ont une grande longueur d’avance.

Christophe

Jerome · Septembre 16, 2025, 7:32

Cela peut se regler avec ce PowerPack ESU (via CV ou directement avec le Lokprogrammer ESU) puisqu’ ESU a pensé à ceux qui font du block system à l’ancienne en numérique (coupure du courant pour l’arrêt). Ce qui évite que la loco s’arrête après le signal. Cela dit, avec ce réglage bridant, on perd tout ou partie le bénéfice de la chose.

Il est aussi bon de rappeler que ces dispositifs PowerPack - à base de super-capacitor régulé - sont incompatibles avec le fonctionnement analogique. Pour des raisons techniques que Christophe va nous expliquer

Jerome · Septembre 16, 2025, 7:43

Bonjour Julie @Julaye

Pourrais-tu déplacer les dernières réponses sur le PowerPack et les déplacer vers un sujet technique nommé “Powerpack & supercapacitor” ou quelque chose dans le genre ?

Il y a encore pas mal de chose à discuter sur les réserves d’energie pour le train électrique mais cela n’a plus rien à voir avec cette pauvre 150 C. Et c’est de ma faute

Par avance, un grand merci Julie!

Jerome · Septembre 16, 2025, 10:25

En attendant que Christophe @bobyAndCo nous explique précisemment pourquoi un super-capacitor ESU (ou autres marques) ne fonctionne pas en analogique…

J’ai réailisé le montage DYI sur ma bonne vieille BB22000 Märklin qui souffrait de faux contacts, avec son relais d’éclairage de rame ESU 51963 qui jouait des claquettes à chaque micro interruption de courant. Loco équipée d’un décodeur ESU LokPilot.V5 (non sonorisé): hé bien, là encore, gros plus pour le fonctionnement !

D’après le schéma 19 page 35 de la doc ESU pour le LokPilotV5:

2 fils à souder sur la platine, de sorte à pouvoir retirer le décodeur pour le programmer (on ne peut pas programmer le décodeur avec un tel montage à demeure, branché sur le décodeur directement).

Un encombrant condensateur chimique de 2,200uF = 2.2mF = 0,022F, 25V. Non régulé, non réglable. Toujours actif. 1€ de cout de revient.

Hé bien, cela marche plutôt pas mal pour cette loco non-sonorisée. Plus de micro-coupures, et le relais ne claque donc plus. Après avoir appuyé sur le bouton STOP, moteur et lumière continuent pendant une petite fraction de seconde. Loin de la.performance du PowerPack ESU. Mais cela suffit pour bien améliorer les choses !

Bien sûr, 20 locos équipées de la sorte sur le réseau tirent tous du courant immédiatement après la mise sous tension, en même temps…

Les PowerPack du commerce, avec les réglages adéquats via CV, permettent un déclanchement de la charge en différé pour chaque loco, et évite de surcharger la centrale.

bobyAndCo · Septembre 17, 2025, 3:26

Bonjour Jérôme, bonjour à tous,

@Jerome . Dire que le PowerPack ne fonctionne pas en analogique est faux sur le principe. Il faut ici encore être un peu rigoureux et préciser certains points.

Tout d’abord, Power Pack est un nom commercial appartenant à ESU pour désigner une famille de produits précis. Le nom générique, ou tout au moins celui qui désigne le principe est chez les anglo-saxons « keep alive » que l’on devrait traduire littéralement en français par « rester en vie » mais que l’on appelle réserve d’énergie.

Alors, si le Power Pack ne fonctionne pas en analogique, c’est tout simplement parce qu’il n’a pas été conçu pour.

Pour autant, le principe d’une réserve d’énergie qui fonctionnerait sur un réseau alimenté en courant dit « analogique » est tout à fait possible et existe d’ailleurs dans de nombreux domaines. Et je l’ai moi-même expérimenté sur une vielle 241 P 17 de Jouef, vidéo à l’appui.

Ce qui rend plus complexe la mise au point d’une réserve d’énergie adaptée aux réseaux de trains analogiques tels qu’ils existent, c’est tout simplement le fait que pour changer la direction d’une locomotive, on se serve de l’inversion de polarité sur les rails.

En numérique, DCC, MXF etc… le courant sur la voie alterne en permanence de -18 à + 18 volts (environ). Les décodeurs sont équipés d’un pont de diode qui redresse ce courant « alternatif » en courant continu. Toutes les locomotives, numériques ou analogiques fonctionnent avec du courant continu. A la sortie du pont de diode, le + du courant est toujours sur la même sortie et, par conséquence, le – également.

Mais tel que sont conçu les systèmes analogiques pour trains, on se sert de l’inversion de polarité pour changer le sens de roulage. Et là, les condensateurs (ou super capa) n’aime pas cela du tout, mais pas du tout au point de rapidement exploser si l’on envoie du + sur le - et inversement.

Si maintenant, on règle cette question de l’inversion de polarité, on a gagné.

Il y a plusieurs pistes envisageables, l’électronique pure avec probablement un système de diodes et de double condensateur est sans doute le plus simple (mais pas le moins encombrant).

Je connais quelques modélistes qui ont des réseaux « analogiques » avec des locomotives analogiques mais alimentés en PWM (Pulse Width Modulation).

C’est redoutablement efficace. On se retrouve dans ce cas exactement dans la même configuration qu’en numérique et le principe de la réserve d’énergie avec un pont de diode et un condensateur fonctionne alors parfaitement.

Désolé d’avoir été un peu long et pour autant n’avoir que survolé le sujet. Mais avancer que le principe de réserve d’énergie n’est pas adapté aux locomotives « analogiques » est donc vrai dans le cas d’un Power Pack mais faux sur le principe.

Bien amicalement.

Christophe

bobyAndCo · Septembre 17, 2025, 3:37

Ceci est à relativiser. C’est le rôle de la résistance que l’on voit dans le montage est de limiter, “lisser” la charge quand tous les condensateurs se chargent en même temps.

Mais tu as raison de le souligner car 20 condensateurs qui se chargent en même temps peuvent ammener certaines centrales à la limite de la détection de sur tension.

Christophe

filipi58 · Septembre 17, 2025, 5:35

Bonjour,

J’en ai fait l’expérience y a pas longtemps.
J’étais occupé à installer de l’éclairage intérieur dans une voiture, et j’ai inversé le + et le - du condensateur. Du coup le condensateur a directement explosé, c’était une vrai explosion avec un bruit clac très fort. La pièce est partie en mille morceaux.
Philippe

bobyAndCo · Septembre 17, 2025, 5:58

J’avais créé un fil sur Locoduino sur ce sujet pour ceux que ça intéresse Continuité de l’alimentation en courant des locomotives.

Christophe

Jerome · Septembre 19, 2025, 11:34

Fil tres intéressant, qui confirme la nécessité d’employer un dénominateur commun pour tenter de comparer les solutions techniques concernant la réserve d’énergie: la performance énergétique (le rendement?)

Ce fil nous confirme aussi que tu as pas mal expérimenté sur le sujet.

Tu as donc essayé un condensateur électrolytique de 22,000uF = 22mF = 0.022F dans un wagon suiveur.

On est loin du résultat de celui du montage de base a 2,200uF (montré plus haut). Ce montage de base est efficace pour une loco non sonorisée (avec un encombrement “acceptable”), mais je ne serais pas si sur pour une loco sonorisée (je ferai le test prochainement). On est probablement a la limite de la capacité suffisante pour une différence tangible. En tous cas, l’encombrement reste bien supérieur aux “Supercapacitors” du commerce.

As-tu essayé des solutions exotiques, genre avec de vraies batteries au Lithium ou encore des condensateurs électrolytiques au tantalum de taille réduite ?

Certes, mais pour etre clair, je n’ai rien inventé…et la meme mise en garde revient avec d’autres marques de PowerPack, avec des raisons invoquées pour le moins vagues…

Je voulais justemment te titiller sur le sujet car je n’en comprenais pas la raison. Puisque j’avais bien compris que le décodeur redresse le courant “en créneau” numérique ou le courant alternatif analogique “pur”, donc il est difficile d’entrevoir une raison fondamentale pour justifier une incompatibilité avec un PowerPack branché sur le décodeur (et non branché sur la voie directement parce que la, oui, c’est un gros BOOM dans la tronche que l’on risque d’avoir !).

Je pense que les fabriquants veulent éviter les plaintes sur leurs produits. Comme rien n’est réglable en courant analogique classique, cela supprime un grosse partie des fonctionnalités du dispositif qu’ils proposent. Ce n’est qu’une supposition de ma part…

Les anglos-saxons appellent habituellement les réserves d’energie pour trains électriques “stay alive” et non “keep alive”. Petite nuance de language - dans un cas on maintient un tiers en vie (keep alive), dans l’autre on se maintient soi-meme en vie (stay alive). Faut-il y voir une réelle différence technique qui nous échappe ?

bobyAndCo · Septembre 19, 2025, 4:53

Bonsoir Jérôme, bonsoir à tous,

On n’est pas aussi ridicule que cela avec un condo de 22000µF car celui-ci est en 25 volts. Les tests que j’avais fait avec des petits loco tracteurs était intéressants. C’est encombrant j’en convient mais le principe du wagon suiveur peut apporter une réponse.

Oui avec des super capa

Mais pour obtenir 12 volts avec 3 capa de 1F, on n’a plus que 0,33F. C’est déjà bien tu me diras.

Oui j’ai aussi essayé avec une batterie lithium 18650, c’est assez impressionnant. J’ai fait tourner une loco vapeur en HO plus de 3 heures !!!

C’est vraiment cela l’avenir du train miniature . Plus de problèmes de rails encrassés, plus de problèmes d’identification des trains. Et plus de 2R ou 3R. Pilotage en wifi comme ici ou en Bluetooth.

Je l’ai bien pris comme cela venant de toi

Oui j’ai confondu avec la pile de mon pacemaker qui elle me maintient en vie.

Bien à toi.

Christophe