Comment dimensionner une batterie
Commencez par la consommation. Dans « Appareils électriques », saisissez pour chaque appareil sa puissance en watts et ses heures d'utilisation par jour ; « + Ajouter un appareil » ouvre une ligne de plus. La calculatrice affiche la « Consommation journalière totale » en Wh par jour (puissance × heures, additionnées).
Pour un appareil qui ne tourne pas en continu, comme un réfrigérateur, partez de sa consommation annuelle : par exemple 150 kWh par an ÷ 8 760 heures = 17 W en moyenne, à saisir sur 24 h. Sa puissance maximale sur 24 h surestimerait fortement le besoin.
Choisissez ensuite le « Type de batterie », la « Tension du système (V) » (12, 24 ou 48 V), l'« Autonomie souhaitée (heures) » et le « Coefficient de sécurité » (1,2 par défaut, soit 20 % de marge).
Les hypothèses retenues pour la profondeur de décharge sont 50 % pour le plomb-acide, 70 % pour l'AGM, 80 % pour le gel, 90 % pour le lithium-ion et 95 % pour le LiFePO4. Ce sont des valeurs moyennes : la notice de votre batterie fait foi. Le résultat donne aussi le nombre de batteries, l'autonomie réelle et un coût selon le « Prix par Ah (€) » saisi.
C (Ah) = E × (A ÷ 24) ÷ U ÷ DoD × k
- E
- la consommation journalière en Wh
- A
- l'autonomie voulue en heures
- U
- la tension du système en volts
- DoD
- la profondeur de décharge utilisable (0,5 pour 50 %)
- k
- le coefficient de sécurité (1,2 à 1,5)
Exemple : un fourgon aménagé en 12 V avec 2 jours d'autonomie
Appareils : éclairage LED 20 W × 5 h = 100 Wh ; réfrigérateur à compresseur 40 W × 10 h de fonctionnement = 400 Wh ; ordinateur portable 60 W × 3 h = 180 Wh ; pompe à eau 50 W × 0,5 h = 25 Wh. Total : 705 Wh par jour.
Sur 48 heures : 705 × 48 ÷ 24 = 1 410 Wh. En 12 V : 1 410 ÷ 12 = 117,5 Ah. Avec une batterie LiFePO4 utilisable à 95 % : 117,5 ÷ 0,95 = 123,7 Ah. Avec 20 % de marge : 123,7 × 1,2 ≈ 148 Ah. Une batterie de 200 Ah convient ; elle tient en réalité 200 × 12 × 0,95 ÷ (705 ÷ 24) ≈ 77,6 heures.
Avec une batterie au plomb utilisable à 50 %, le même besoin demande 1 410 ÷ 12 ÷ 0,5 × 1,2 = 282 Ah, presque le double.
| Consommation par jour | 12 V plomb | 12 V LiFePO4 | 24 V plomb | 24 V LiFePO4 |
|---|---|---|---|---|
| 250 Wh | 50 Ah | 26 Ah | 25 Ah | 13 Ah |
| 500 Wh | 100 Ah | 53 Ah | 50 Ah | 26 Ah |
| 1 000 Wh | 200 Ah | 105 Ah | 100 Ah | 53 Ah |
| 1 500 Wh | 300 Ah | 158 Ah | 150 Ah | 79 Ah |
| 2 000 Wh | 400 Ah | 211 Ah | 200 Ah | 105 Ah |
| 3 000 Wh | 600 Ah | 316 Ah | 300 Ah | 158 Ah |
| Capacité | 12 V | 24 V | 48 V |
|---|---|---|---|
| 50 Ah | 600 Wh | 1 200 Wh | 2 400 Wh |
| 100 Ah | 1 200 Wh | 2 400 Wh | 4 800 Wh |
| 200 Ah | 2 400 Wh | 4 800 Wh | 9 600 Wh |
| 300 Ah | 3 600 Wh | 7 200 Wh | 14 400 Wh |
| 400 Ah | 4 800 Wh | 9 600 Wh | 19 200 Wh |
12, 24 ou 48 V : pourquoi la tension compte
Pour une même puissance, le courant vaut puissance ÷ tension. Un onduleur qui fournit 1 200 W tire 100 A sur une batterie 12 V, 50 A en 24 V et 25 A en 48 V. Un courant plus faible permet des câbles plus fins et limite les pertes et l'échauffement. C'est pourquoi les installations de plusieurs kilowatts passent en 24 ou 48 V.
Comparez les batteries en Wh plutôt qu'en Ah : 200 Ah en 12 V stockent autant d'énergie (2 400 Wh) que 100 Ah en 24 V.
Questions fréquentes
Comment convertir des Ah en Wh ?
Multipliez la capacité par la tension : 100 Ah en 12 V = 1 200 Wh, 100 Ah en 24 V = 2 400 Wh. Pour l'inverse, divisez les Wh par la tension.
Combien de temps tient une batterie de 100 Ah ?
Autonomie (h) = Ah × V × profondeur de décharge ÷ puissance consommée. Une batterie 12 V de 100 Ah utilisable à 95 % alimente 60 W pendant 100 × 12 × 0,95 ÷ 60 = 19 heures ; utilisable à 50 %, 10 heures.
Comment calculer le temps de charge d'une batterie ?
Divisez les ampères-heures à recharger par le courant du chargeur. Une batterie de 100 Ah vidée à moitié, avec un chargeur de 10 A : 50 ÷ 10 = 5 heures, un peu plus en pratique car la fin de charge ralentit.
Pourquoi une batterie lithium demande-t-elle moins d'Ah ?
Parce qu'on peut en utiliser une plus grande part sans l'abîmer. À besoin égal de 1 000 Wh par jour en 12 V avec 20 % de marge, il faut environ 200 Ah au plomb (50 % utilisables) contre 105 Ah en LiFePO4 (95 %).