Guide technique des batteries au plomb : 4 paramètres clés pour des performances optimales

Introduction

La compréhension des paramètres techniques de base est essentielle lors de la sélectionbatteries au plomb-acide(en particulier les batteries gel ou plomb-carbone). Ce guide détaille la tension nominale, les courants de charge/décharge maximaux, la profondeur de décharge (DOD), la durée de vie et les calculs de puissance pour vous aider à optimiser la durée de vie de la batterie et la conception du système.

1. Tension nominale

La tension de la batterie est plus élevée dans des conditions sans charge et diminue sous charge.

Une décharge soudaine de courant important provoque une chute de tension immédiate.

La tension par rapport à l'état de charge (SOC) maintient une relation approximativement linéaire uniquement dans des conditions sans charge.

Voici les valeurs de référence de la tension de la batterie et de la capacité restante de la batterie :

2. Courants de charge/décharge maximum

? Calculs actuels (taux C) :

C = Capacité de la batterie (Ah).

Exemple : Capacité C = 100 Ah, 0,15 C = 0,15 × 100 = 15 A.

⚡ Limites spécifiques de la batterie :

Type de batterie Courant de charge maximal Courant de décharge maximal

Gel plomb-acide 0,15C ~3I₁₀ (par exemple, 3 × 25A = 75A pour C₁₀=250Ah)

Plomb-Carbone 0,25C₁₀* 30I₁₀*

* Exemple:

Charge : 0,25C₁₀ = 0,25 × 250Ah = 62,5A

Décharge : 30I₁₀ où I₁₀ = C₁₀/10 = 25A → 30 × 25A = 750A

⚠️ Règles de conception du système (calculs originaux) :

Courant de charge (selon le composant) :

*Système 5 kW + batterie 48 V* → Courant de charge max ≈ 100 A

Plomb-acide ordinaire (0,1 C) : Capacité minimale = 1 000 Ah

Plomb-carbone (0,25C) : Capacité min. = 400 Ah

Courant de décharge (en fonction de la charge) :

*Charge de 10 kW + batterie de 48 V* → Courant de décharge maximal = 200 A

Plomb-carbone batterie(30I₁₀) : Capacité minimale = 80 Ah

Batterie au gel(3I₁₀) : Capacité minimale = 800 Ah

3. Profondeur de décharge (DOD) et durée de vie du cycle :

Cycle peu profond : 10 à 30 % de profondeur de pénétration

Cycle moyen : 40-70 % DOD

Cycle profond : 80-90 % DOD

⏳ Données sur le cycle de vie :

Type de batterie Cycle de vie

Stationnaire traditionnel 500-600 cycles

Batterie de démarrage 300-500 cycles

Batterie VRLA 1000-1200 cycles

Exemple plomb-carbone :

Durée de vie du cycle DOD Durée de vie utile

50 % 4 880 chuuut12 ans

70 % 3 760 chuuut10 ans

100% 998 <3 ans

? Point clé : DOD optimal = 60-70 %

4. Calcul de la puissance de la batterie

Puissance théorique = Tension × Capacité

Exemple : 12 V 250 Ah → 12 × 250 = 3 000 Wh (3 kWh)

Puissance utilisable réelle = Puissance théorique × DOD

Exemple : 70 % DOD → 3 000 Wh × 0,7 = 2 100 Wh (2,1 kWh)

Résumé des points de données inchangés :

Tous les calculs de taux C (0,15 C, 0,25 C₁₀, 30 I₁₀)

Exemples de conception de système (5 kW/48 V = 100 A, 10 kW/48 V = 200 A)

Besoins en capacité (1000Ah, 400Ah, 800Ah)

Nombre de cycles de vie (4 880 / 3 760 / 998)

Calculs de puissance (3 kWh théorique → 2,1 kWh utilisables)

Les batteries plomb-carbone offrent des performances supérieures dans les situations de courant élevé (charge à 0,25 °C, décharge à 30 °C) et une durée de vie prolongée à une profondeur de décharge partielle. Pour les systèmes soumis à des contraintes d'espace/poids ou à des charges dynamiques, elles offrent un avantage de réduction de capacité de 40 à 60 % par rapport aux batteries gel. Adaptez toujours la profondeur de décharge à vos exigences de durée de vie pour optimiser le retour sur investissement.