À quoi sert ce calculateur
Le calculateur de temps de décharge de batterie estime combien de temps une batterie peut alimenter une charge constante avant d'atteindre son seuil de coupure sécuritaire. Il prend en compte la capacité de la batterie en ampères-heures (Ah), le courant de charge stable en ampères (A) et la profondeur de décharge utile (DoD) exprimée en pourcentage, puis affiche l'autonomie estimée en heures et en minutes.
Comment l'utiliser
Saisissez la capacité nominale indiquée sur la batterie (par exemple 100 Ah). Indiquez le courant consommé par votre appareil, en ampères. Réglez ensuite la profondeur de décharge : la plupart des batteries au plomb se limitent à environ 50 % afin de préserver leur durée de vie, tandis que les batteries au lithium (LiFePO4) tolèrent généralement de 80 % à 100 %. Cliquez sur « Calculer » pour obtenir l'autonomie.
La formule expliquée
L'autonomie correspond à la capacité utile divisée par le courant de charge : $$t = \frac{\text{Capacity (Ah)} \times \dfrac{\text{DoD (\%)}}{100}}{\text{Load Current (A)}}$$. Le facteur DoD convertit la capacité nominale en énergie réellement exploitable sans endommager la batterie. Par exemple, décharger une batterie de 100 Ah jusqu'à 80 % seulement donne 80 Ah utilisables.
Exemple concret
Une batterie de 100 Ah alimente une charge de 5 A avec une DoD utile de 80 %. Capacité utile = \(100 \times 0{,}80 = 80\) Ah. Autonomie = \(80 \div 5 = 16\) heures. Le calculateur affiche alors 16 heures (16 h 0 min).
Profondeur de décharge recommandée selon le type de batterie
La profondeur de décharge (DoD) est le pourcentage de la capacité nominale d'une batterie que vous pouvez utiliser de manière sûre à chaque cycle. Une décharge plus profonde que celle recommandée réduit considérablement la durée de vie en cycles, de sorte que la capacité utilisable dans la formule de temps de fonctionnement \(t = \frac{Ah \times DoD}{A}\) doit refléter la DoD réaliste pour votre chimie — non pas 100 % des ampères-heures de plaque signalétique.
| Type de batterie | DoD utilisable recommandée | Impact typique sur la durée de vie en cycles |
|---|---|---|
| Plomb-acide ouvert | 50 % | Les décharges régulières au-delà de 50 % réduisent considérablement le nombre de cycles ; les décharges superficielles prolongent la durée de vie. |
| AGM (plomb-acide scellé) | 50 % (jusqu'à 80 % occasionnellement) | Plus tolérant que le type ouvert, mais les cycles réguliers à 80 % réduisent toujours la durée de vie. |
| Gel | 50–60 % | Sensible aux décharges profondes et aux courants élevés ; un fonctionnement délicat est préféré. |
| LiFePO4 (phosphate de fer et lithium) | 80–100 % | Supporte bien les cycles profonds ; 2 000–5 000+ cycles même avec une DoD élevée. |
| Li-ion (NMC/Li-po) | 80–90 % | Éviter les quelques pour-cent supérieurs et inférieurs prolonge la durée de vie globale. |
Par exemple, une banque de 100 Ah en plomb-acide ouvert ne fournit qu'environ 10 heures à une charge de 5 A lorsqu'elle est limitée à 50 % DoD, alors qu'une batterie de 100 Ah en LiFePO4 à 80 % DoD fonctionne notablement plus longtemps.
Temps de fonctionnement dans les scénarios courants
Le tableau ci-dessous applique \(t = \frac{Ah \times DoD/100}{A}\) à plusieurs configurations réalistes. L'énergie utilisable est la capacité nominale multipliée par la profondeur de décharge ; le temps de fonctionnement est cette figure d'ampères-heures utilisables divisée par le courant de charge.
| Capacité (Ah) | Charge (A) | DoD | Utilisable (Ah) | Temps de fonctionnement (h) |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 5 | 50 % | 50 | 10,0 |
| 100 | 5 | 80 % | 80 | 16,0 |
| 200 | 10 | 80 % | 160 | 16,0 |
| 50 | 2 | 100 % | 50 | 25,0 |
| 120 | 8 | 50 % | 60 | 7,5 |
Ces valeurs sont idéalisées. Le temps de fonctionnement réel est réduit par les pertes de l'onduleur, la température, l'âge de la batterie et l'effet Peukert, qui réduit la capacité effective du plomb-acide à des courants de décharge plus élevés. Ajoutez une marge de 10–20 % pour la planification.
Termes clés expliqués
- Ampère-heure (Ah)
- Une mesure de la capacité de charge égale à un ampère circulant pendant une heure. Une batterie de 100 Ah peut théoriquement fournir 100 A pendant 1 heure, 10 A pendant 10 heures, et ainsi de suite.
- Courant de charge (A)
- Le courant constant en ampères tiré par les appareils connectés. Un courant plus élevé épuise la batterie plus rapidement et, pour le plomb-acide, réduit la capacité effective.
- Profondeur de décharge (DoD)
- Le pourcentage de la capacité nominale réellement utilisé avant la recharge. Une DoD de 30 % signifie que 70 % de la charge restante ; une DoD plus profonde fournit plus de temps de fonctionnement mais moins de cycles au cours de la durée de vie.
- État de charge (SoC)
- La charge restante exprimée en pourcentage de la capacité complète — essentiellement l'inverse de DoD. 100 % SoC est pleine ; 100 % SoC moins 80 % DoD laisse 20 % SoC.
- Effet Peukert
- La tendance d'une batterie (en particulier le plomb-acide) à fournir moins de capacité utilisable à mesure que le courant de décharge augmente. Elle est décrite par la loi de Peukert, \(t = H\left(\frac{C}{I H}\right)^{k}\), où l'exposant \(k\) est généralement d'environ 1,1–1,3 pour le plomb-acide et proche de 1,0 pour LiFePO4.
- Taux C
- Une mesure du courant de décharge ou de charge par rapport à la capacité. Un taux 1C décharge la capacité complète en une heure, 0,5C en deux heures et 2C en une demi-heure. Pour une batterie de 100 Ah, 1C égale 100 A.
Questions fréquentes
Pourquoi l'autonomie réelle est-elle souvent plus courte ? L'effet Peukert fait qu'un courant de décharge élevé réduit la capacité effective ; la température, le vieillissement et les pertes de l'onduleur diminuent eux aussi l'autonomie. Considérez ce résultat comme une estimation idéale.
Quelle DoD faut-il utiliser ? Comptez 50 % pour les batteries au plomb ouvertes ou AGM, et de 80 % à 100 % pour les technologies au lithium, selon les recommandations du fabricant.
Comment convertir des watts en ampères ? Divisez la puissance de l'appareil par la tension de la batterie. Un appareil de 60 W branché sur une batterie de 12 V consomme \(60 \div 12 = 5\) A.
