Les dossiers techniques

Bonjour.

Ici je vais vous donner quelques renseignements généraux sur les batteries, le cœur de notre système électrique.

Tout d’abord, quelques notions de base :

- La tension (et non le voltage) est exprimée en volts. C’est la tension disponible aux bornes d’une batterie.
Une batterie a une tension de 12 Volts, on peut obtenir une tension supérieure par un montage en serie :




- L’intensité(et non l’ampérage) est exprimé en ampères. C’est la quantité instantanée de
courrant consommé dans un circuit.

- Les Ampère/heures (Ah )servent à exprimer une quantité de courrant. On s’en sert pour donner une idée de capacité batterie (en tenant compte du rendement Peukert) ou une quantité de courrant consommé par exemple. Si on utilise plusieurs fois la même batterie, on peut avoir une capacité supérieure en utilisant un montage en parrallèle :



- La Puissance d’un récepteur est exprimée en watts. Cela indique la consommation instantanée d’un appareil ou équipement utilisant du courrant. P(en W) = U( en V)x I (en A)



- Facteur d'Efficacité de Charge (en anglais Charge-Efficiency-
Factor ou CEF)
Toute l'énergie apportée à une batterie lors de sa charge ne sera
disponible lors de sa décharge. L'efficacité de charge d'une batterie neuve
est d'environ 90%, ce qui signifie qu'il faut envoyer 10Ah vers la batterie
pour que 9Ah soient effectivement chargés réellement dans la batterie. Ce phénomène
est désigné Facteur d'Efficacité de charge. Il diminue avec l'âge de la batterie.

- Exposant de Peukert
Le rendement Peukert est le phénomène qui fait que la capacité d'une
Batterie diminue lorsqu'elle est déchargée plus rapidement qu'à son intensité
nominale, généralement de 20 heures.
Plus l'exposant de Peukert est élevé, plus la capacité de la batterie diminue avec
l'augmentation de l'intensité de décharge. Une batterie idéale (théorique)
aurait un exposant Peukert de 1,00 et serait insensible au niveau d'intensité
de décharge, mais une telle batterie n'existe pas, hélas.
L'exposant de Peukert est 1,25 est une valeur moyenne pour la plupart des batteries.

 

Si celui-ci n'est pas connu, il peut être calculé à partir d'autres
caractéristiques qui sont normalement fournies avec la batterie.

L'exposant de Peukert = log t 2 - log t 1/ log I 1- log I 2

Les caractéristiques nécessaires au calcul de l'exposant de Peukert sont les
capacités nominales de la batterie données pour une décharge en 20h
(cas le plus courrant) et, par exemple, pour une décharge en 5h.
L'exemple ci-après montre comment calculer l'exposant de Peukert à partir
de ces deux éléments :


Taux en 5h C5 = 75Ah
?> t1 = 5h
?> I1 = 75Ah/5h = 15A

Taux en 20h C20 = 100Ah (capacité nominale)
?> t2 = 20h
?> I2 = 100Ah/20h = 5A

Exposant de Peukert = log15 log5 / log 20 log5= 1,26

Quelle que soit l'intensité utilisée pour vider sa batterie, il est trrès fortement déconseillé de descendre sous les 50% de décharge pour la survie de la batterie.

Quant on prévoit ses besoins il faut donc intégrer ce fait. sur une batterie de 200 Ah, il faut se dire que 100 seulement seront disponibles.

De plus, une batterie fortement solicitée acceptera moins de cycles de charge/décharge qu'une autre moins sollicitée.

L'age de la batterie influe aussi fortement sur ses performances et son rendement, voir plus haut le Facteur d'Efficacité de Charge. Une batterie en fin de vie se charge vite et se décharge tout aussi rapidement.

La température ambiante de fonctionnement influe également sur les performances de la batterie. Une trop basse température va fortement diminuer l'énergie disponible mais ne met pas en péril la batterie. Une température trop haute "boost" les performances mais peut aussi endomager la batterie.

Pour toutes ce que je viens d'expliquer, on peut voir qu'il est assez difficile de connaitre l'énergie restante dont on dispose.

Certains utilisent le voltmetre. Attention, celui ci ne prend pas en compte l'age de la batterie, la T° environante ni l'intensité avec laquelle s'est éffectuée la décharge. C'est pourquoi la tension n'est qu'une information partielle qui doit etre prise avec prudence.

Il vaut mieux preferer un "controleur de batterie" branché sur un shunt et qui "voit" tout ce qui entre et tout ce qui sort comme courrant. Comme il est constamment branché, il connait l'age de la batterie, son historique de charge et décharge et sait d'une manière assez précise la quantité d'énergie disponible. En général, ce type d'appareils affiche le taux de charge en % et donc indique le "niveau" un peu comme une jauge à carburant dans un véhicule. de plus, certains donnet l'autonomie restante pour la consomation constatée instantanée ou moyenne sur un temps donné.

 

En conclusion, je pense qu'il est mieux de toujours surdimentionner son parc battrie par rapport à ses besoins(en fonction de ses moyens). Sur le long terme on s'y retrouve même si l'investissement est supperieur. Les batteries vieilliront moins vite et seront donc changées plus tardivement.