Calculer la durée d'utilisation d'une batterie à décharge lente

Si vous souhaitez acquérir une nouvelle batterie à décharge lente, ou si vous en possédez déjà une, bien calculer son temps d’utilisation est primordial. En effet, si vous utilisez votre batterie à décharge lente dans votre camping-car, en site isolé, ou pour une installation photovoltaïque, avoir une réserve suffisante d’énergie vous évitera le risque d’une panne d’électricité. L’équipe Watteo vous propose de découvrir les différentes étapes du calcul de potentiel d’utilisation de votre batterie à décharge lente, et met à votre disposition un outil de calcul simple et efficace.

Calculer l’autonomie d’une batterie

Tension delivrée par la batterie (U)
en Volts
 
Capacité de la batterie (Ah)
en Ampère-heures
 
Puissance cumulée des appareils (P)
en Watts
 
Soit un courant nécessaire (I) de :
Présence d'un convertisseur (Coeff)Sans convertisseur de tension (Coefficient 1)
Avec convertisseur de tension (Coefficent 0.8)
  
Autonomie pour une décharge complète : (Ah / I) x Coeff = Heures
Pour une décharge à 50% : Heures

Comprendre la puissance d’une batterie à décharge lente

Il existe de nombreux modèles de batteries à décharge profonde. Selon leur capacité, leur type, mais également la marque, leur prix peut varier d’une centaine à un millier d’euros. Il est donc d’autant plus important de bien choisir sa batterie à décharge lente. Les informations de puissance et capacité sont indiquées par le constructeur, dans la description de produit tout comme sur la batterie elle-même.

La tension de la batterie

La tension d’une batterie est exprimée en Volt (V). L’analogie couramment utilisée est celle de la pression de l’eau dans un tuyau. Plus le Voltage est haut, plus la tension est importante.

Les batteries à décharge lente ont un voltage de 12V, comme les batteries de voitures, mais peuvent être branchées en série pour additionner leur tensions.

La capacité de la batterie

La capacité d’une batterie à décharge lente est exprimée selon deux critère distincts :

  • L’ampérage-heure : l’ampère-heure (Ah) indique l’intensité de courant en ampère (A) que la batterie est capable de fournir en 1 heure. Plus ce chiffre est élevé, plus la batterie contiendra d’énergie.
  • La vitesse de décharge : vous la retrouverez sous la mention CX ( X étant un nombre ). Ce nombre indique la capacité maximale utilisable sur une durée donnée ( X ). Ainsi une batterie 100AH / C20 délivrera 5A sur une durée de 20h (100/20)

Les convertisseurs de tension

Les convertisseurs de tension sont un élément essentiel à prendre en compte dans votre installation. Ils convertissent la tension de votre batterie en tension exploitable par vos appareils électriques. Ceux-ci disposent de différentes puissances (exprimées en Watts) qui permettent le branchement de plus ou moins d’appareils en simultané. Cependant, ces appareils provoquent une déperdition de capacité, même pour les modèles les plus performants. Les convertisseurs de tension embarquent un onduleur sinusoïdal transformant le courant continu en courant alternatif. L’onde sinusoïdale peut être pure ou modifiée. Les convertisseurs 12/220V à onde modifiée seront moins coûteux mais ne permettent pas de brancher toutes sortes d’appareils. Impossible par exemple d’y brancher un écran LCD, un fer à lisser ou une bouilloire.

Le calcul de temps d’utilisation d’une batterie à décharge lente

Calculer le temps d’utilisation de votre batterie avant qu’elle ne se décharge complètement est relativement simple. Nous vous proposons ici les étapes nécessaires au calcul :

Mesurer votre consommation électrique

Chaque appareil dont vous disposez a une puissance exprimée en Watt (W). Pour chaque appareil que vous souhaitez relier à votre batterie à décharge lente, relevez sa puissance, et additionnez-les pour connaître la puissance totale (ou puissance cumulée) de vos appareils.

Trouver l’ampérage nécessaire à votre installation

Un simple calcul vous permettra de trouver l’ampérage (intensité de courant) que requiert votre installation. Divisez la puissance totale de votre installation (en W) par la tension de votre batterie (en V) pour obtenir la consommation énergétique en Ampère (A).

Par exemple : une installation de 250W raccordée à une batterie 12V consommera environ 20.8 A : 250W/12V ≃ 20.8A ).

Déduire le temps d’utilisation de votre batterie à décharge lente

Nous disposons désormais de la consommation d’Ampère. Connaissant la capacité en Ampère-heure de notre batterie, nous pouvons ainsi effectuer le calcul suivant :

(capacité en Ampère-heure)/(consommation en Ampère)=(temps d’utilisation).

Par exemple pour une batterie 100Ah : 100Ah / 20.8A ≃ 4.8h

Prendre en compte la déperdition de capacité

Votre convertisseur de tension, comme nous l’avons vu, provoquera une déperdition de capacité de votre batterie. Il faudra ainsi la prendre en compte. La plupart des convertisseurs de tension ont une déperdition de capacité de l’ordre de 20 %, on parle également de facteur de puissance (coefficient 0.8).

Pour reprendre notre exemple : 4.8h – 20% = 3.84h

Optimisation de la durée de vie de votre batterie à décharge lente

Nous avons finalement trouvé pendant combien de temps votre batterie à décharge lente peut être utilisée. Cependant, il reste quelques éléments à prendre en compte.

Décharge optimale d’une batterie à décharge lente

Une batterie à décharge lente à un nombre de cycle qui dépend du niveau de décharge que vous imposez avant une recharge de l’appareil. Plus vous déchargez votre batterie, moins celle-ci pourra fournir de cycles, et moins celle-ci durera dans le temps. La décharge optimale d’une batterie à décharge lente est de 50% dans la majorité des cas. Ainsi pour optimiser la durée de vie de votre batterie, il vous faudra diviser par 2 le résultat obtenu précédemment :

Dans notre exemple, après un peu moins de deux heures d’utilisation, la batterie à décharge lente devra être rechargée pour maximiser sa durée de vie : 3.84h / 2 = 1.92h.

Optimiser son installation de batterie

Afin d’optimiser votre installation, plusieurs solutions s’offrent à vous :

  • Optimiser sa consommation électrique : si vous le pouvez, utilisez des appareils moins énergivores afin de réduire votre consommation électrique Un exemple commun est d’utiliser des ampoules LED à la place d’ampoules à filament.
  • Brancher des batteries à décharge lente en série : ceci vous permettra d’augmenter le Voltage de votre installation, permettant de brancher plus d’appareils en même temps.
  • Brancher des batteries à décharge lente en parallèle : additionnez les Ampérages de vos batteries, pour une utilisation prolongée.
  • Optez pour un convertisseur de tension plus performant : réduisez ainsi les déperditions de capacité de vos batteries.

Vous pourrez ainsi additionner les optimisations pour des résultats toujours plus performants.

Nous espérons vous avoir été utile et appris les fondamentaux du calcul de temps d’utilisation de vos batteries à décharge lente. N’hésitez pas à utiliser le calculateur que nous mettons à votre disposition afin de faciliter vos estimations.

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