Calcul de parc de batteries
Ce calcul de parc de batteries dimensionne un parc batterie pour les installations solaires autonomes, le secours, les camping-cars et les bateaux. Saisissez la consommation quotidienne, les jours d’autonomie, la tension du système, la profondeur de décharge et le rendement de l’onduleur. L’outil donne la capacité en ampères-heure, les kWh stockés et utiles, ainsi que le nombre de batteries en série et en parallèle.
Résultats
L’outil « Calcul de parc de batteries » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Électronique. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Pourquoi dimensionner un parc batterie
Un parc batterie doit stocker l’énergie d’un ou plusieurs jours sans être déchargé au point de s’user. L’outil multiplie la consommation quotidienne par les jours voulus, divise par la part utile de la capacité et par le rendement du système, puis convertit le résultat en ampères-heure à votre tension. Avec un modèle de batterie, il montre combien en brancher en série et en parallèle.
Formule pour dimensionner un parc batterie
L’outil dimensionne d’abord le parc, puis le câblage :
η est le rendement de l’onduleur et des câbles. L’énergie stockée vaut Ah × V, l’énergie utile cette valeur fois la profondeur de décharge.
Exemple de dimensionnement d’un parc batterie
Un chalet à 3000 Wh par jour, 2 jours d’autonomie, un parc lithium 48 V à 80 % de profondeur de décharge et 90 % de rendement :
Cela fait 8,33 kWh stockés et 6,67 kWh utiles. Avec des batteries de 12 V et 100 Ah, il faut 8 batteries : 4 en série pour 48 V, en 2 branches parallèles.
Comment dimensionner un parc batterie
Additionnez la consommation quotidienne en wattheures : chaque charge en watts fois ses heures par jour. Saisissez les jours d’autonomie, souvent 1 à 3, et la tension du système, 12, 24 ou 48 V. Fixez la profondeur de décharge, environ 50 % pour le plomb et 80 à 90 % pour le lithium fer phosphate (LiFePO4), ainsi que le rendement de l’onduleur et des câbles, environ 85 à 95 %. Saisissez la tension et la capacité d’une batterie pour obtenir leur nombre.
Interpréter le parc batterie calculé
La capacité est le minimum à votre tension ; arrondissez aux batteries disponibles. Plus de jours d’autonomie couvrent le temps couvert, mais coûtent plus et demandent plus de panneaux pour recharger. Un parc au plomb à 50 % de profondeur de décharge demande le double de capacité du même parc à 100 % ; c’est pourquoi les parcs lithium sont souvent plus petits et plus légers pour la même énergie utile. Le froid réduit la capacité utile, prévoyez plus pour l’hiver.
Quand dimensionner un parc batterie
- Dimensionner le stockage d’un chalet ou d’une tiny house autonome
- Prévoir un secours pour les coupures de réseau
- Choisir les batteries d’un camping-car ou d’un fourgon
- Comparer parcs au plomb et au lithium
- Définir le câblage en série et en parallèle
Erreurs fréquentes sur le parc batterie
- Utiliser toute la capacité. Respectez la profondeur de décharge de la chimie.
- Ignorer les pertes de l’onduleur. Tenez compte du rendement.
- Mélanger batteries anciennes et neuves. Utilisez des batteries identiques.
- Dimensionner seulement pour l’été. Calculez avec le mois le plus défavorable.
Conseils pour bien dimensionner un parc batterie
- Réduisez d’abord les charges ; des appareils efficaces réduisent le parc.
- Choisissez 48 V pour les installations au-delà d’environ 3 kW.
- Gardez de la place pour ajouter de la capacité plus tard.
Dimensionner un parc batterie solaire en site isolé
Commencez par une liste des charges : chaque appareil, sa puissance en watts et ses heures par jour. Un réfrigérateur de 100 W ne tourne peut-être qu’un tiers du temps, soit 800 Wh par jour, l’éclairage LED ajoute 300 Wh et un ordinateur portable 200 Wh. Les charges saisonnières comme un radiateur d’appoint changent le total, dimensionnez donc pour le mois le plus défavorable. Le parc a ensuite besoin d’un champ solaire qui le remplit en une journée normale tout en couvrant la consommation du jour. Convertissez les valeurs nominales entre Ah et Wh avec le calcul d’ampères-heure, et vérifiez la durée d’une seule charge avec le calcul d’autonomie de batterie.
Brancher les batteries en série et en parallèle
Le montage en série additionne les tensions à capacité égale, le montage en parallèle additionne les capacités à tension égale. Utilisez dans un parc des batteries identiques et du même âge, limitez le nombre de branches parallèles et câblez de façon que chaque branche voie la même longueur de câble ; cela équilibre les courants. Les parcs lithium demandent un système de gestion de batterie (BMS), et chaque parc une protection adaptée à la section des câbles. Pour comparer l’énergie stockée au courant du réseau, valorisez un kWh avec le calcul du coût de l’électricité.
Tableau de dimensionnement de parc batterie
Capacité du parc pour un jour d’autonomie à 90 % de rendement :
| Consommation quotidienne | 48 V lithium (80 % profondeur de décharge) | 12 V plomb (50 % profondeur de décharge) |
|---|---|---|
| 1 000 Wh | 28,9 Ah | 185,2 Ah |
| 2 000 Wh | 57,9 Ah | 370,4 Ah |
| 3 000 Wh | 86,8 Ah | 555,6 Ah |
| 5 000 Wh | 144,7 Ah | 925,9 Ah |
| 10 000 Wh | 289,4 Ah | 1 851,9 Ah |
| 20 000 Wh | 578,7 Ah | 3 703,7 Ah |
Questions fréquentes : Calcul de parc de batteries
Combien de batteries me faut-il ?
Dimensionnez le parc en Ah, puis divisez la tension du système par la tension d’une batterie pour la série et les Ah du parc par les Ah d’une batterie pour les branches parallèles. 173,6 Ah sous 48 V avec des batteries de 12 V et 100 Ah donnent 4 × 2 = 8 batteries.
Quelle profondeur de décharge retenir ?
Environ 50 % pour les batteries au plomb ouvertes et AGM, pour ménager le nombre de cycles, et 80 à 90 % pour le lithium fer phosphate.
Pourquoi une tension système plus élevée ?
Une tension plus haute signifie moins de courant pour la même puissance, donc des câbles plus fins et moins de pertes. Les grandes installations fonctionnent en général en 24 ou 48 V.
Combien de jours d’autonomie faut-il ?
Un jour suffit pour un secours raccordé au réseau ou dans les régions ensoleillées ; deux à trois jours conviennent aux maisons autonomes dans les régions nuageuses.