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BATTERIES SOLAIRES

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Les batteries solaires permettent d'emmagasiner l’électricité produite par les panneaux et/ou les éoliennes, afin de la restituer en temps voulu quand le soleil n'est plus, ce qui permet d’avoir de l’énergie disponible à tout moment. Elles ont un rendement élevé (quantité d'énergie absorbée et restituée) Ces batteries supportent mieux les décharges profondes que les batteries dites classiques. Elles ne nécessitent aucune maintenance, et leur durée de vie est relativement longue (10 à 15 ans). D’autre part, elles ne présentent pas de risque de fuite, d’explosion de gaz ou encore de gel. Pour permettre une durée de vie maximale, la charge doit être contrôlée avec précision (d’où l’utilisation de régulateurs) et être mis à l'abri dans un local technique frais et sec.

AGM ou Gel ?

Il existe 2 technologies de batteries stationnaires principales : Les batteries AGM (Absorbed Glass Mat) qui se composent de fibres de verre pour piéger l’électrolyte, tandis que les batteries au Gel utilisent du gel de silice. Les batteries AGM et GEL n'ont pas les mêmes propriétés notamment au niveau du nombres de cycle de recharge, la résistance à la décharge profonde, la résistance au courants élevés, la résistance aux hautes températures et bien entendu le prix ...

Batteries OPzV et OPzS

Les batteries OPzV et OPzS sont inégalées en termes de durée de vie. Avec les batteries OPzS, l'electrolyte sous forme de gel ne nécessite aucun entretien et bénéficie d'une durée de vie cyclique maximum. Ce type de batterie est un produit conforme DIN. D'une robustesse inégalée, leur longue durée de vie et leur extrême sécurité, en font des batteries parfaitement adaptées pour une utilisation dans les centrales à énergie solaire et éolienne. Ce type de batterie demande très peu d'entretien avec notamment dans des conditions d'usages normales, de l’eau distillée à 20ºC doit être rajoutée tous les 2-3 ans. Les batteries OPzS sont remplies avec de l’acide sulfurique dilué (densité 1,24 kg/l à 20 ºC). Les batteries OPzV ont une durée de vie supérieure mais sont différentes sur d'autres caractéristiques.

Batteries Lithium

Les batteries lithium (lithium Fer Phosphate) LiFeYPO4 offrent de nombreux avantages par rapport aux batteries plomb. Elles ont une capacité de charge beaucoup plus rapide, ce qui permet en autonomie d'exploiter le moindre rayon de soleil sans être limité par la résistance interne de la batterie. Avec le lithium, vous chargerez avec le maximum de ce que le le contrôleur peut donner. Imbattable aussi lors de la décharge, elles supportent facilement les décharges très rapides. Caractéristiques: Poids: ≥50% plus léger que batteries au plomb Taille: ≥40% plus petite que batteries au plomb. Elles conviennent à tout type d'applications, elles peuvent être utilisée sous des températures extrêmes avec une durée de vie extrêmement longue : 8 fois plus longtemps que batteries au plomb et 3 fois que NiMH. Elles sont extrêmement sûre: pas de risque d'explosion, ni de feu en collision, surcharge ou court-circuit.

Comment choisir sa batterie ?

La capacité d’une batterie, mesurée en Ampères-heures (Ah), est la principale indication de la quantité d’électricité qu’elle peut garder. Il faut multiplier la capacité par la tension nominale de la batterie (de 2 à 12V) pour obtenir la quantité d’énergie « stockable » en Watt-heures (Wh) ou kiloWatt-heures (kWh).

On notera que la capacité d'une batterie est liée à la vitesse de décharge : la capacité d'une batterie qui est déchargée en 5 heures a une certaine valeur appelée "C5", qui est plus faible que la capacité de la même batterie déchargée en 20 heures (C20)!

Enfin, étant donné que les batteries ne doivent pas être soumises à une décharge trop profonde, il faut dimensionner le parc de sorte qu’elles restent un minimum chargées (au moins 20% pour des batteries solaires).

Le dimensionnement de votre parc de batteries se fait donc en fonction de votre consommation quotidienne d’électricité (puissances des équipements x durée d’utilisation), à multiplier par le nombre de jours d’autonomie souhaités et à diviser par le taux de décharge maximum (80% donc). On obtient alors la quantité d'énergie requise qu'il faut ensuite diviser par la tension de la batterie pour obtenir une capacité en Ah.

En France, on considère qu’il faut entre 3 et 5 jours d’autonomie pour être certain de ne pas tomber à court d’énergie en cas de mauvaises conditions climatiques (pas de soleil et/ou pas de vent).

Un exemple en 12V:

Vous disposez d' un panneau de 100w en 12v qui développe 5,5Ah en 12v sur 5h d'ensoleillement par jour (moyenne en France),

Donc vous allez charger 27,5A par jour,(5,5 Ah X 5h)

Il faut prévoir minimum une autonomie de 2 à 4 jours au niveau du stockage dans la batterie, donc il vous faut une batterie entre 55A et 110A en 12V

Un autre exemple en 24V : 

Vous possédez 2 panneaux de 250w en 24v produisant  16A (8Ah par panneau) en 24Volt sur 5h d'ensoleillement par jour (moyenne en France),

vous allez avoir un capacité de charge de 80A (16Ah X 5h) en 24v par jour, donc il vous faut un parc de batteries entre 160A (par exemple 2 batteries 12v de 80A montage en série) et 320A en 24v ( 2 x 12v 160A  montage en série).

Les différents montages de batteries solaires

Lors d’une mise en série, les tensions s’additionnent. Lors d’une mise en parallèle, les courants s’additionnent. Attention à ce que les tensions et courants du parc batteries soient compatibles avec le régulateur de charge et les appareils branchés en direct.

Dans une centrale solaire, les batteries sont souvent disposée en parc

- Les batteries doivent être identiques : même modèle, même tension, même capacité, et aussi le même âge !

- La longueur de câble parcourue doit être identique pour chacune d’elles.

- Avant toute utilisation du parc, initialiser le parc en effectuant une décharge puis une charge complète pour égaliser les niveaux de charge entre les batteries et éliminer les variations de tension.