Comment la capacité et le taux de décharge de la batterie de l'onduleur affectent-ils les performances ?

Lors de la configuration des batteries pour les systèmes d'alimentation sans interruption (ASI), les fabricants veillent généralement à ce que la capacité prévue soit supérieure à la puissance et à la durée de sauvegarde requises. Cependant, dans la pratique, les utilisateurs constatent souvent que l'autonomie réelle de l'ASI pendant une panne de courant est bien plus courte que prévu. Cet écart est souvent dû à une sous-utilisation de la capacité de la batterie plutôt qu'à une configuration initiale insuffisante. Nous analysons ci-dessous comment la capacité de la batterie et les taux de décharge contribuent à ce problème.

Facteurs influençant la capacité des batteries
La capacité de la batterie est un paramètre clé pour l'évaluation des performances. Dans les batteries plomb-acide, la capacité est influencée par l'activation des plaques au cours de la fabrication. Tous les matériaux ne sont pas convertis en composants actifs au cours de la production. Les normes nationales définissent les nouvelles batteries comme qualifiées si elles atteignent 90% de capacité nominale, la pleine capacité étant généralement atteinte après deux ans d'utilisation.

La capacité nominale d'une batterie est déterminée en fonction de taux de décharge spécifiques. Par exemple, les spécifications d'une batterie d'ASI typique peuvent être de 12V/6Ah (taux de 20 heures). Cela signifie qu'à un taux de décharge constant de 20 heures, la batterie se décharge de 12V à 10,5V avec une capacité totale de 6Ah. Toutefois, dans le monde réel, les taux de décharge dépassent souvent les conditions standard, ce qui entraîne des capacités réelles inférieures à la valeur nominale.

L'impact des taux de décharge sur la capacité des batteries
Le taux de décharge (1/h) est défini comme le rapport entre le courant de décharge (A) et la capacité nominale de la batterie (Ah). Le taux de décharge a un impact significatif sur l'efficacité de l'utilisation de la capacité, comme indiqué ci-dessous :

Faible taux de décharge : Capacité proche de la valeur nominale
À des taux de décharge faibles (par exemple, 0,05C, où le courant est de 5% de la capacité nominale), la tension de la batterie reste stable pendant plus longtemps, se rapprochant de sa pleine capacité nominale. Par exemple, une batterie de 100Ah à 0,05C peut fournir près de 100Ah pendant 20 heures.

Taux de décharge élevé : Réduction significative de la capacité
Les taux de décharge élevés (par exemple, 1C, où le courant est égal à la capacité nominale) réduisent considérablement la capacité de la batterie. Une batterie de 100 Ah à 1C peut fournir moins de 60% de sa capacité nominale.

Tension critique et efficacité de la décharge
La tension critique de décharge varie en fonction du taux de décharge. À des taux faibles (par exemple, 0,01C), la tension critique peut être fixée à 10,5V, tandis qu'à des taux élevés (par exemple, 1C), elle peut tomber à 8V. Des taux de décharge plus élevés réduisent l'efficacité et la capacité disponible.

Considérations pratiques pour l'utilisation
Caractéristiques de charge et de décharge des ASI
Les taux de décharge varient considérablement en fonction de la charge de l'onduleur et de la durée de la sauvegarde. Les ASI à courte durée de fonctionnement (par exemple, 10 minutes) fonctionnent à des taux de décharge élevés, ce qui se traduit par une utilisation plus faible de la capacité de la batterie. À l'inverse, les ASI à longue durée de fonctionnement (par exemple, 4 heures) bénéficient de taux de décharge plus faibles et d'une plus grande utilisation de la capacité.

Durée de vie et entretien de la batterie
La durée de vie réelle d'une batterie dépend des conditions d'utilisation. Les batteries à décharge profonde sont évaluées en fonction des cycles de décharge, tandis que les batteries de secours sont évaluées en fonction des années (10-20 ans). Les températures élevées, les décharges profondes et les tensions de charge inappropriées peuvent réduire considérablement la durée de vie de la batterie.

Optimisation de la configuration de la batterie
Lors de la sélection des batteries pour les systèmes ASI, il faut tenir compte du taux de décharge, des exigences de charge et des spécifications de la batterie. Il ne suffit pas de configurer les batteries en fonction de leur capacité nominale ; il est essentiel d'augmenter la capacité pour tenir compte des taux de décharge et des exigences de charge.