10. Capacité de batterie et coefficient de Peukert
La capacité de la batterie est exprimée en Ampère-heure (Ah), et elle indique la quantité de courant que peut fournir une batterie au fil du temps. Par exemple : si une batterie de 100 Ah est déchargée avec un courant constant de 5 A, la batterie sera entièrement déchargée au bout de 20 heures.
Le taux auquel une batterie est déchargée est exprimé comme étant la valeur nominale C. La valeur nominale C indique combien d'heures une batterie durera avec une capacité donnée. 1C est le taux 1 h, et il signifie que le courant de décharge déchargera entièrement la batterie au bout d'une heure. Pour une batterie ayant une capacité de 100 Ah, cela équivaut à un courant de décharge de 100 A. Un taux de 5C pour cette batterie serait 500 A pour 12 minutes (1/5 heure), et un taux C5 serait 20 A pour 5 heures.
Astuce
La valeur nominale C d’une batterie peut être exprimée de deux façons. Soit avec un nombre avant le C ou avec un nombre après le C.
Par exemple :
5C équivaut à C0,2
1C équivaut à C1
0,2C équivaut à C5
La capacité de la batterie dépend du taux de décharge. Plus le taux de décharge est rapide, moins il y aura de capacité disponible. La relation entre une décharge lente ou rapide peut être calculée par la loi de Peukert, et elle est exprimée par l’exposant de Peukert. La chimie de certaines batteries souffre davantage de ce phénomène que d’autres. Les batteries au plomb sont plus touchées que les batteries au lithium. Le contrôleur de batterie prend en compte ce phénomène avec l’exposant de Peukert.
Exemple de taux de décharge
La valeur nominale d'une batterie au plomb est de 100 Ah à C20. Cela signifie que cette batterie peut fournir un courant total de 100 A sur 20 heures à un taux de 5 A par heure. C20 = 100 Ah (5 x 20 = 100).
Lorsque la même batterie de 100 Ah est déchargée entièrement en deux heures, sa capacité est fortement réduite. À cause du taux de décharge élevé, elle ne peut donner que C2 = 56 Ah.
La formule de Peukert
La valeur pouvant être ajustée dans la formule Peukert est l'exposant n : voir la formule ci-dessous.
Dans le contrôleur de batterie, l’exposant de Peukert peut être ajusté de 1,00 à 1,50. Plus l’exposant de Peukert est élevé, plus la capacité effective diminue rapidement avec l’augmentation du taux de décharge. Une batterie idéale (théorique) aurait un exposant de Peukert de 1,00 et une capacité fixe, quel que soit le niveau d’intensité du courant de décharge. Le paramètre par défaut pour l’exposant de Peukert est 1,25 dans le contrôleur de batterie. C’est une valeur moyenne acceptable pour la plupart des batteries au plomb.
La formule de Peukert est la suivante :
Cp = In x t où l'exposant de Peukert n est :
Pour calculer l’exposant de Peukert, vous aurez besoin de deux valeurs nominales de capacités de batterie. Il s’agit en général du taux de décharge à 20 h et du taux à 5 h, mais il peut également s’agir de 10 h et 5 h, ou du taux à 20 et 10 h. L’idéal est d’utiliser un taux de décharge bas avec une valeur nominale nettement supérieure. Les valeurs nominales de la capacité de la batterie se trouvent sur la fiche technique de la batterie. En cas de doute, contactez votre fournisseur de batterie.
Exemple de calculs en utilisant les valeurs nominales de 5 et 20 h. Le taux C5 est de 75 Ah. Le taux t1 est de 5 h et I1 est calculé :
Le taux C20 est de 100 Ah. Le taux t2 est de 20 h et I2 est calculé :
L’exposant de Peukert est :
Un calculateur de l’exposant de Peukert est disponible sur http://www.victronenergy.fr/support-and-downloads/software#peukert-calculator |  |
Notez que l’exposant de Peukert n’est qu’une grossière approximation de la réalité, et qu’en cas de courants très élevés, les batteries donneront même moins de capacité que celle prévue à partir d’un exposant fixé. Nous vous recommandons de ne pas changer la valeur par défaut dans le contrôleur de batterie, sauf dans le cas des batteries au lithium.