Les équipements solaires et de manutention sont généralement alimentés par des batteries à décharge profonde.
Il s'agit d'une technologie complexe qui évolue rapidement. Il est donc important de savoir ce qu'est un watt lorsque vous diagnostiquez, réparez ou remplacez les batteries d'une machine. Bon, plus de jeux de mots.
Voici ce qu'il en est du watt.
À propos des batteries à décharge profonde Les batteries à décharge profonde sont des dispositifs de stockage d'énergie chimique réutilisables, conçus pour fournir une alimentation régulière sur une période prolongée, et pour être entièrement déchargés et rechargés plusieurs fois. Bien qu'elles soient de proches cousines de la batterie de voiture ordinaire (SLI), elles présentent des caractéristiques différentes :
les batteries de voiture sont conçues pour fournir une brève explosion de puissance intense, puis retourner à la charge.
Cette distinction est importante, car l'utilisation d'une batterie de voiture dans un équipement conçu pour des batteries à cycle profond - ou vice versa - peut avoir des conséquences assez coûteuses.
Il existe plusieurs types de batteries à décharge profonde, avec des compositions chimiques et des structures internes différentes.
Batteries plomb-acide inondées
Ces batteries, également connues sous le nom de piles humides, sont basées sur la chimie du plomb-acide découverte en 1859 par Gaston Planté, et sont également la plus ancienne forme de batterie rechargeable. Elles comportent des électrodes (plaques de plomb) immergées dans un électrolyte (un mélange d'eau distillée et d'acide sulfurique), dans un boîtier non scellé. Bien que bon marché et simples, les accumulateurs au plomb sont de plus en plus délaissés au profit de types plus modernes.
Avantages :
- Peu coûteux - Courant de choc élevé - Conception simple permettant un dépannage et une réparation aisés
Inconvénients : - Nécessite un entretien régulier et un appoint d'eau distillée. - Le boîtier non scellé doit être maintenu en position verticale, sinon l'électrolyte fuit. - Très lourd par rapport à la quantité d'énergie stockée (faible densité d'énergie). - Emet de l'hydrogène explosif pendant la charge, ce qui nécessite une bonne ventilation. - Doit être expédié en tant que marchandise dangereuse
La nécessité d'évacuer l'hydrogène en toute sécurité pendant la charge des batteries au plomb est la principale raison des évents et des grilles que l'on trouve sur les anciens équipements alimentés par batterie.
Batteries AGM scellées Les batteries AGM (Absorbent Glass Mat) scellées utilisent la même chimie que les batteries plomb-acide inondées, mais au lieu d'une piscine d'eau acide, l'électrolyte est composé de tapis de fibres de verre trempés dans de l'acide sulfurique. Le boîtier est complètement étanche, à l'exception d'une soupape de décompression. Cela permet d'obtenir une batterie compacte et sans entretien, idéale pour les applications militaires pour lesquelles elle a été développée à l'origine.
Avantages : - Plus léger et plus petit que les batteries plomb-acide inondées pour la même capacité. - Aucun entretien ou remplissage régulier n'est nécessaire - La faible résistance interne permet une charge très rapide, avec une perte d'énergie réduite. - Le boîtier étanche permet d'utiliser, de stocker ou de transporter les batteries dans n'importe quelle orientation. - Pas d'émissions d'hydrogène en utilisation normale, ce qui réduit les besoins de ventilation. - Taux d'autodécharge lent, adapté au stockage à long terme. - Il n'est pas nécessaire de les expédier en tant que marchandises dangereuses.
- Type le plus courant de batterie à décharge profonde
Inconvénients
- Plus chère que les batteries au plomb inondées - Une charge trop rapide ou une surcharge peut endommager la batterie. - Relativement difficile à diagnostiquer ou à réparer. - Très lourde, avec une faible densité énergétique
Les batteries AGM scellées sont un type de batterie
"recombinante", ce qui signifie que l'hydrogène généré par la charge est recombiné avec l'oxygène en interne, formant de l'eau, plutôt que d'être déchargé. Si la batterie est chargée trop rapidement, ce processus peut ne pas se poursuivre, ce qui entraîne la libération d'un excès d'hydrogène par la soupape de sécurité.
Batteries au gel scellées
Les batteries à gel scellé sont un autre type de cellule plomb-acide, avec un électrolyte semi-solide "gel". Comme les batteries AGM, elles ont un boîtier étanche, peuvent être utilisées dans n'importe quelle orientation sans fuir et ne libèrent normalement pas d'hydrogène. Cependant, elles peuvent être endommagées par une charge incorrecte.
Victron energy utilise des chargeurs numériques intelligents pour protéger les batteries au gel de ses produits solaires.
Avantages
Batteries petites, robustes, extrêmement fiables, ne nécessitant pas d'entretien régulier. Le boîtier scellé permet d'utiliser, de stocker ou de transporter les batteries dans n'importe quelle orientation. Peut supporter des décharges très profondes sans être endommagée. Pas d'émissions d'hydrogène en utilisation normale, ce qui réduit les besoins de ventilation. Taux d'autodécharge très lent, de l'ordre de 3 % par mois, convenant au stockage à long terme. Il n'est pas nécessaire de l'expédier comme marchandise dangereuse. Plus résistantes aux chocs, aux vibrations et aux variations de température que les autres types d'accumulateurs au plomb. Batteries gel étanches solaire à décharge profonde Inconvénients
Coût généralement supérieur de 30 % à celui des batteries au plomb équivalentes. Peut être endommagée de façon permanente par une charge incorrecte Relativement difficile à diagnostiquer ou à réparer.
Très lourdes, avec une faible densité énergétique Les batteries au gel scellées sont le type de batterie au plomb le plus cher, et généralement le plus robuste. Les produits Solaire sont fournis exclusivement avec ce type de batterie. Autres types de batteries à décharge profonde En plus de celles énumérées ci-dessus, d'autres batteries à décharge profonde sont disponibles avec différentes chimies internes. La plus connue est la lithium-ion - les nouvelles batteries légères et puissantes utilisées dans les téléphones portables et les voitures électriques. Bien que les batteries lithium-ion à décharge profonde soient disponibles pour un usage industriel, elles sont plutôt sujettes aux incendies et leur coût n'est généralement pas encore assez bas pour concurrencer les batteries au plomb.
Comprendre les caractéristiques des batteries
Même la batterie la plus durable devra un jour être remplacée - et comme les batteries à décharge profonde sont chères, il est utile de comprendre les différentes façons de les évaluer et de les comparer.
Voici les quatre indicateurs les plus courants :
Ampères-heures Le premier chiffre que la plupart des gens recherchent est l'ampère-heure (Ah), qui exprime la quantité totale d'énergie chimique que la batterie peut stocker et libérer sous forme d'électricité. Les ampères-heures peuvent être compris simplement comme la durée pendant laquelle la batterie fonctionnera avant de devoir être rechargée.
Un multimètre peut être utilisé pour vérifier la tension générée par une batterie.
Tension Une autre mesure importante est la tension (V), qui indique la force électromotrice - ou "puissance" - du courant fourni par la batterie. Comme la plupart des systèmes électriques, les produits solaire sont conçus pour fonctionner avec une tension particulière et seront endommagés par un courant plus puissant. Il est essentiel, lors du remplacement des piles, de s'assurer que la tension est correcte.
Indice C La capacité d'une batterie variant en fait en fonction de son utilisation, un autre indicateur utile est l'indice C.
En termes simples, l'indice C définit la durée pendant laquelle une batterie doit être déchargée, afin de fournir sa capacité nominale. Une batterie de 10Ah avec un indice C de 1C fournira 10Ah en 1 heure, mais moins de puissance si elle est déchargée plus rapidement, et plus de puissance si elle est déchargée plus lentement.
Bien que l'indice C se réfère au temps en heures, il s'agit d'une unité inversée - un indice de 2C signifie 30 minutes, et un indice de 0,2C signifie 5 heures. Cela est souvent simplifié en utilisant un opérateur de division pour ré-inverser l'unité, ainsi C/2 signifie 2 heures, et C/20 signifie 20 heures. La plupart des batteries au plomb à cycle profond sont conçues pour décharger leur capacité nominale en 20 heures, ce qui peut être exprimé par 0,05C ou C/20.
Durée de vie du cycle Comparaison de la durée de vie d'une batterie Les batteries sont parfois évaluées en fonction de leur durée de vie, c'est-à-dire le nombre de fois où elles peuvent être déchargées et rechargées sans perdre plus de 20 % de leur capacité. La référence la plus courante est la norme IEC 60896, qui se base sur un cycle profond répété de 100% de décharge/recharge. Bien que les batteries à cycle profond ne soient normalement pas utilisées de cette manière, c'est un bon indicateur de leur longévité probable.
Très souvent, des batteries identiques ont des durées de vie différentes, ce qui est utile pour comparer les batteries de différents fabricants ou pour choisir une batterie pour une application particulière.
Ces produits sont fournis avec des batteries au gel scellées, généralement de 21Ah 12V C/20. Elles sont extrêmement durables, mais si l'une d'entre elles tombe en panne, elle doit être remplacée par une batterie identique à celle fournie par energie solaire. Si vous devez utiliser une batterie générique, assurez-vous qu'il s'agit d'une batterie au gel scellée ayant le même nombre d'ampères-heures, la même tension et le même indice C que la batterie d'origine. Ne mélangez jamais des batteries anciennes et nouvelles, ou des batteries de types différents.
Entretien des batteries Bien que les batteries plomb-acide scellées nécessitent peu d'entretien, leur durée de vie peut être considérablement prolongée en respectant quelques règles simples.
Les batteries ne doivent pas être régulièrement déchargées en dessous de 20 % de leur capacité, car la recharge d'une batterie très déchargée génère de la chaleur et accélère la sulfatation, ce qui endommage les électrodes. De plus en plus, des coupe-circuits automatiques sont utilisés pour éviter les décharges excessives.
Les batteries stockées se déchargent lentement et doivent être rechargées de temps en temps pour éviter qu'elles ne se déchargent complètement, ce qui provoquerait une sulfatation et endommagerait la batterie. Les batteries au gel scellées utilisées par Nrjsolaire dans l'energie solaire au senegal et ont un taux d'autodécharge très faible d'environ 3 % par mois, ce qui signifie qu'elles peuvent être stockées en toute sécurité pendant deux ans sans être rechargées. D'autres types de batteries doivent être rechargées plus souvent. Les batteries plomb-acide doivent être chargées correctement. Une charge trop rapide ou une surcharge peut non seulement endommager la batterie, mais aussi provoquer une fuite d'acide, un court-circuit, un incendie d'hydrogène ou une explosion du boîtier de la batterie. Il est toujours recommandé d'utiliser un chargeur flottant numérique intelligent avec régulation automatique du courant et de la température, comme les chargeurs embarqués équipant les produits . Les batteries au plomb inondées nécessitent des contrôles et un entretien supplémentaires, mais elles ne sont plus courantes dans les équipements industriels.
Pour la plupart des batteries modernes à décharge profonde, c'est tout ce qu'il y a à faire. Respectez ces règles simples et votre batterie vous offrira des centaines de cycles et de nombreuses années de service sans problème.
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