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Comment calculer l’autonomie d’un parc de batteries

· 6 min de lecture ·

Estimez l’autonomie à partir de la tension, capacité, profondeur de décharge, rendement de l’onduleur et consommation. Comparez lithium et plomb.

Le calcul en un coup d’œil

Combien de temps la batterie pourra-t-elle alimenter la maison ? Cela dépend de l’énergie effectivement délivrée et de la puissance moyenne des charges. La capacité nominale ne suffit pas à répondre. Suivez le trajet de l’énergie d’un parc de 48 V et 100 Ah jusqu’aux prises :

  1. 4,8 kWh
    Énergie nominale48 V × 100 Ah ÷ 1 000
  2. 4,3 kWh
    Utilisablelithium à 90 % de profondeur de décharge
  3. 3,9 kWh
    Fournie aux chargesaprès pertes de l’onduleur : rendement de 90 %
3 888 Whénergie fournie÷400 Wconsommation moyenne=≈ 9,7 hautonomie
Dans cet exemple, de quoi passer une nuit avec les charges essentielles retenues.

Lithium ou plomb

Il faut respecter les limites de décharge du fabricant. La profondeur de décharge, DoD, indique la proportion de capacité utilisée. La décharge admissible et son effet sur la durée de vie diffèrent selon la technologie. Pour comparer deux parcs, considérez donc l’énergie utilisable, pas uniquement les ampères-heures annoncés.

Énergie fournie par une même capacité nominale de 4,8 kWh

Lithium : DoD 90 %3,9 kWh
Plomb : DoD 50 %2,2 kWh

Lithium LiFePO4

  • Utilise couramment 80 à 90 % de la capacité
  • Tension relativement stable pendant la décharge
  • Recharge rapide et poids réduit
  • Davantage de cycles peut réduire le coût sur la durée

Plomb / AGM

  • Prix d’achat inférieur
  • Adapté à des systèmes simples
  • Environ 50 % utilisés dans cet exemple
  • Les décharges profondes raccourcissent la durée de vie
  • Des recharges complètes régulières sont importantes

La consommation des charges

Charges essentielles d’une maison : puissance moyenne

Réfrigérateur : moyenne journalière150 W
TV et routeur120 W
Éclairage LED80 W
Ordinateur et chargeurs50 W
Total de l’exemple : 400 W. Votre consommation réelle peut être différente.

Calculez votre autonomie

Remplacez tension, capacité, chimie et charges par vos valeurs. Le graphique montre les pertes à chaque étape. Le résultat reste une estimation : consommation et rendement varient en fonctionnement. Une batterie partiellement chargée au départ, l’autoconsommation de l’onduleur ou d’autres appareils réduisent la durée effective par rapport à la simple division de l’énergie par la puissance.

Interactif

Calculez l’autonomie

Ajustez le parc et les charges : le graphique montre l’énergie qui arrive réellement aux prises.

Charges raccordées

  1. 4,8 kWh
    Énergie nominaletension × capacité
  2. 4,3 kWh
    Utilisableaprès prise en compte de la profondeur de décharge
  3. 3,9 kWh
    Fournie aux chargesaprès les pertes de l’onduleur
400 Wpuissance des charges
9,7 hd’autonomie estimée

En site isolé, raisonnez en jours

Pour une installation autonome, on fixe souvent des jours d’autonomie : combien de jours consécutifs le parc doit couvrir sans recharge. Prenez une maison de campagne consommant 3 kWh par jour et devant tenir deux jours. Calculez d’abord l’énergie nécessaire aux charges, puis l’énergie nominale à stocker.

3 kWhpar jour×2 jourssans soleil=6 kWhutilisables
≈ 7,4 kWhnominaux en lithium : environ 155 Ah à 48 V
≈ 13,3 kWhnominaux en plomb : environ 280 Ah à 48 V
Avec les profondeurs de décharge retenues, le plomb demande davantage de capacité nominale pour la même autonomie.

Comment prolonger l’autonomie

  • Réduisez les consommations avant d’agrandir le parc : LED, moins de veille et réfrigérateur efficace
  • Séparez les charges essentielles dans un tableau, sans inclure automatiquement four et chauffage électrique dans le secours
  • Faites fonctionner pompes, machines et chargeurs aux heures ensoleillées
  • Planifiez l’extension du parc en respectant les règles de série et de parallèle

Le schéma suivant montre un parc de 4,8 kWh et un tableau de charges essentielles. Notez aussi les hypothèses : état de charge initial, profondeur de décharge, rendement et puissance moyenne. Vous pourrez ainsi comprendre pourquoi la durée observée diffère de l’estimation.

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Voici Editor Solar, avec le schéma de cet article déjà ouvert. Déplacez les équipements, modifiez les libellés, reliez les composants et exportez en PNG, SVG ou PDF. C’est gratuit et tout fonctionne dans le navigateur.

Un parc de 4,8 kWh alimente un tableau de charges essentielles ; l’autonomie estimée est indiquée sur le schéma.

À essayer : Remplacez les charges par vos propres appareils et leurs puissances moyennes. Modifiez les données du parc puis recalculez l’autonomie.

Modèles prêts à l’emploi : Schéma d’alimentation de secours domestique sur batterie · Schéma autonome avec groupe électrogène et ATS

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