Calcul d’autonomie de batterie : combien de temps ma batterie va-t-elle tenir ?

Comment fonctionne ce calculateur d’autonomie de batterie

« Combien de temps ma batterie va-t-elle tenir ? » La question ressemble à une simple division (capacité divisée par la charge), mais la réponse naïve est souvent trop optimiste de 30 à 50 %. Ce calculateur tient compte de tous les facteurs qui raccourcissent l’autonomie réelle :

• La profondeur de décharge (DoD). Les batteries lithium-fer-phosphate (LFP) peuvent utiliser 80 à 100 % de leur capacité ; les batteries au plomb doivent s’arrêter vers 50 % pour éviter un vieillissement rapide.
• Les pertes de l’onduleur. Alimenter des appareils AC depuis une batterie coûte 7 à 15 % en conversion, plus la consommation à vide de l’onduleur pour chaque heure où il est allumé.
• La loi de Peukert. Les batteries au plomb restituent moins de charge aux forts courants. Le calculateur applique l’équation de Peukert par rapport à la durée de décharge nominale de la batterie (20 heures pour la plupart des batteries au plomb).
• La température et l’âge. La capacité baisse avec le froid (environ 1 % par °C sous 25 °C pour le plomb) et avec le vieillissement ; la fin de vie est en général fixée à 70–80 % de la capacité d’origine.

Choisissez les appareils que vous voulez maintenir en marche pendant une coupure, ou saisissez votre propre total : le calculateur renvoie l’autonomie, le courant et le régime C, une courbe d’autonomie pour d’autres charges, et la taille de batterie nécessaire pour votre durée d’autonomie cible.

Les formules

H est la durée de décharge nominale (20 h), C la capacité effective en Ah et k l’exposant de Peukert (1,1 à 1,3 pour le plomb, environ 1,03 pour le LFP).

Exemple chiffré : deux batteries LFP de 200 Ah pendant une coupure de courant

Les valeurs par défaut décrivent deux batteries LiFePO₄ de 12,8 V et 200 Ah en parallèle (5,12 kWh nominaux, 4,61 kWh utiles à 90 % de DoD) qui alimentent un réfrigérateur (60 W en moyenne), une box internet (15 W), un éclairage LED (45 W) et un téléviseur de 50 pouces (90 W) : 210 W au total. Avec un onduleur à 90 % de rendement et 20 W de consommation à vide, la batterie fournit 253 W, un régime doux de 0,05C. L’autonomie atteint environ 18 heures 11 minutes, largement au-dessus de l’objectif de 12 heures.

Remplacez-les par deux batteries AGM de 12 V et 200 Ah, et le tableau change : l’énergie utile tombe de moitié à 2,4 kWh à 50 % de DoD, et l’autonomie chute à environ 9 heures 24 minutes. Sous une charge de 1 000 W, le parc AGM ne tient que 1 heure 41 minutes, soit 21 % de moins que ne le suggère une simple division, car la loi de Peukert pénalise le courant de décharge de 94 A.

Comment lire les résultats

• L’autonomie correspond au temps nécessaire pour atteindre votre limite de DoD, pas pour vider complètement la batterie.
• Le prélèvement sur la batterie montre ce qu’ajoute l’onduleur. Si sa consommation à vide pèse lourd face à une petite charge, des appareils DC ou un onduleur plus petit allongent nettement l’autonomie.
• Un régime C au-delà de la limite confortable de la chimie (environ 0,2 à 0,3C pour le plomb, 1C pour le LFP) déclenche un avertissement.
• La capacité pour l’objectif dimensionne le parc de batteries nécessaire, effet Peukert et température compris. Affinez la configuration avec le calculateur de dimensionnement de parc de batteries.

Autonomies courantes (12 V 100 Ah = 1,2 kWh nominal, via onduleur)

Ces valeurs incluent un onduleur à 90 % et 20 W de consommation à vide (sauf l’appareil PPC en DC) ; les chiffres réels varient avec l’âge de la batterie et la température.

Conseils pour allonger l’autonomie

• Connaissez vos charges moyennes. L’étiquette d’un réfrigérateur ou d’un congélateur indique sa puissance maximale ; sa moyenne sur une journée en représente en général un tiers à la moitié. Mesurez-la avec un wattmètre ou utilisez le calculateur de coût énergétique des appareils.
• Éteignez l’onduleur quand aucun appareil AC n’est nécessaire, ou alimentez box internet, éclairage et appareil PPC directement en 12 V.
• Gardez les batteries au chaud. Une batterie dans un garage non chauffé à 0 °C peut perdre 10 à 25 % de sa capacité.
• Ne surdimensionnez pas l’onduleur. Un onduleur de 3 kW qui consomme 40 W à vide peut tirer davantage que la box internet que vous voulez garder en ligne.
• Rechargez avec le solaire. Même quelques centaines de watts de panneaux peuvent prolonger indéfiniment l’autonomie en été ; voir le calculateur solaire en site isolé.

Limites

Près de la décharge complète, la tension des batteries réelles s’effondre, ce qui peut déclencher la coupure basse tension de l’onduleur avant d’atteindre la DoD nominale. La loi de Peukert est une approximation empirique valable sur des plages de courant modérées ; à très faible courant, elle surestime la capacité : le calculateur plafonne donc le gain à 15 % pour le plomb. Les limites du système de gestion de batterie, le déséquilibre entre cellules et les variations de température ambiante pendant la décharge ne sont pas modélisés. Les batteries dont la capacité est donnée en mAh sous 3,6–3,7 V (batteries externes) doivent d’abord être converties en Wh.

Méthode et hypothèses

Intégrer ce calculateur

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