Calculateur du temps de charge des panneaux solaires
Calculateur du temps de charge des panneaux solaires
Estimation du temps de charge : Remarque : Utilisez notre calculateur d’heures d’ensoleillement maximum pour déterminer le nombre d’heures d’ensoleillement maximum que votre emplacement reçoit par jour. Avertissement : Nous estimons qu’une installation de charge de batterie solaire avec ces paramètres a un courant de charge maximum de . De nombreux fabricants de batteries recommandent un courant de charge maximum de pour les batteries plomb-acide de cette capacité. Pour maximiser la durée de vie de votre batterie, envisagez d’utiliser un panneau solaire plus petit ou une batterie plus grande. Avertissement : Nous estimons qu’une installation de charge de batterie solaire avec ces paramètres a un courant de charge maximal de . De nombreux fabricants de batteries recommandent un courant de charge maximal de pour les batteries au lithium-phosphate de fer de cette capacité. Pour maximiser la durée de vie de votre batterie, envisagez d’utiliser un panneau solaire plus petit ou une batterie plus grande.
Comment utiliser ce calculateur
1. Saisissez la tension de votre batterie. Par exemple, si vous utilisez une batterie de 12 V, vous devez entrer le chiffre 12.
2. Entrez la capacité de votre batterie en ampères-heures. Si vous avez une batterie de 50Ah, entrez le nombre 50. (Si vous ne connaissez que la capacité de votre batterie en wattheures, convertissez d’abord les wattheures en ampères-heures).
3. Sélectionnez le type de votre batterie. Sélectionnez « Plomb acide » si vous utilisez une batterie au plomb acide inondée ou scellée (AGM ou gel). Sélectionnez « Lithium (LiFePO4) » si vous utilisez une batterie au phosphate de fer lithié.
4. Facultatif : Entrez la profondeur de décharge de votre batterie en pourcentage. Si votre batterie est déchargée à 80 %, vous devez entrer le chiffre 80. (Si vous avez une batterie au plomb, n’oubliez pas qu’elles ne doivent généralement être déchargées qu’à 50 %).
5. Saisissez la puissance en watts de votre panneau solaire ou de votre panneau solaire. Si vous utilisez un panneau solaire de 100 W, entrez le chiffre 100. Si vous utilisez un panneau solaire de 400 W, entrez le chiffre 400.
6. Sélectionnez votre type de régulateur de charge.
7. Cliquez sur « Calculer » pour obtenir vos résultats. Votre temps de charge estimé est indiqué en heures d’ensoleillement maximal. Vous pouvez utiliser notre carte ou notre calculateur d’heures d’ensoleillement maximal pour déterminer le nombre d’heures d’ensoleillement maximal de votre emplacement. Par exemple, disons que votre temps de charge estimé est de 8 heures d’ensoleillement maximum et que votre emplacement bénéficie en moyenne de 4 heures d’ensoleillement maximum par jour. Dans ce cas, vous savez qu’il faudra environ 2 jours à votre/vos panneau(x) solaire(s) pour charger votre batterie.
Comment calculer le temps de charge d’une batterie par des panneaux solaires ?
Outre l’utilisation de notre calculateur, voici 3 façons d’estimer le temps de charge d’une batterie avec des panneaux solaires.
Je vais passer en revue chaque méthode étape par étape, en commençant par la plus simple et en terminant par la plus complexe.
Remarque : aucune de ces méthodes n’est parfaite. Chacune d’entre elles repose sur un certain nombre d’hypothèses qui ne sont pas évidentes pour un œil non averti. Je parlerai davantage de ces hypothèses à la fin de cette section.
Méthode n° 1
Il s’agit de l’une des méthodes les plus courantes d’estimation du temps de charge. Elle est simple mais inexacte. Pour cette méthode, votre batterie et votre panneau solaire doivent avoir la même tension nominale.
Précision : La plus basse
Complexité : La plus faible
Étapes
1. Divisez la puissance du panneau solaire par la tension du panneau solaire pour estimer le courant du panneau solaire en ampères. Par exemple, voici ce que vous feriez si vous aviez un panneau solaire de 100W 12V.
Courant du panneau solaire = 100W ÷ 12V = 8,33A
2. Divisez la capacité de la batterie en ampères-heures par le courant du panneau solaire pour obtenir le temps de charge estimé. Supposons que vous utilisiez votre panneau de 100W pour charger une batterie de 12V 50Ah.
Temps de charge = 50Ah ÷ 8,33A = 6 heures.
3. Si vous utilisez une batterie au plomb, multipliez le temps de charge par 50 % pour tenir compte de la profondeur de décharge maximale recommandée pour les batteries au plomb.
Temps de charge des batteries au plomb = 6 heures × 50 % = 3 heures.
Méthode n° 2
Cette méthode tient compte de deux facteurs importants que la première méthode ne prend pas en compte : la profondeur de décharge de la batterie (DoD) et l’efficacité du régulateur de charge solaire. L’incorporation de la profondeur de décharge ajoute de la souplesse. Vous pouvez estimer le temps de charge quel que soit l’état de charge de votre batterie.
Précision : Moyenne
Complexité : Moyenne
Étapes
1. Multipliez la tension de la batterie par les ampères-heures de la batterie pour obtenir la capacité de la batterie en wattheures. Par exemple, disons que vous avez une batterie de 12V 100Ah.
Capacité de la batterie = 12V × 100Ah = 1200Wh
2. Multipliez les wattheures de la batterie par la profondeur de décharge de la batterie pour estimer la quantité de capacité de la batterie qui a été déchargée. Disons que votre batterie est déchargée à 80 %.
Capacité de la batterie déchargée = 1200Wh × 80% = 960Wh
3. Multipliez la puissance du panneau solaire par le rendement du régulateur de charge (PWM : 75 % ; MPPT : 95 %) pour estimer la puissance solaire. Disons que vous utilisez un panneau solaire de 200 W et un régulateur de charge MPPT.
Rendement solaire = 200W × 95% = 190W
4. Divisez la capacité de la batterie déchargée par la puissance solaire pour obtenir le temps de charge estimé.
Temps de charge = 960Wh ÷ 190W = 5,1 heures
Méthode n° 3
Cette dernière méthode s’appuie sur la précédente. Elle prend en compte les pertes du système pour vous donner une estimation encore plus précise.
Précision : la plus élevée
Complexité : la plus élevée
Étapes
1. Multipliez la tension de la batterie par les ampères-heures de la batterie pour obtenir la capacité de la batterie en wattheures. Par exemple, disons que vous avez une batterie de 12V 200Ah.
Capacité de la batterie = 12V × 200Ah = 2400Wh
2. Multipliez les wattheures de la batterie par la profondeur de décharge de la batterie pour estimer la quantité de capacité de la batterie qui a été déchargée. Disons que votre batterie est déchargée à 50 %.
Capacité de la batterie déchargée = 2400Wh × 50% = 1200Wh
3. Divisez la capacité de la batterie déchargée par le facteur d’efficacité de charge de la batterie (acide-plomb : 85 % ; lithium : 99 %) pour obtenir la quantité d’énergie nécessaire pour charger complètement la batterie après avoir pris en compte les pertes pendant la charge. Disons que vous utilisez une batterie au plomb.
Énergie requise pour une charge complète = 1200Wh ÷ 85% = 1412Wh
4. Multipliez la puissance du panneau solaire par le rendement du régulateur de charge (PWM : 75% ; MPPT : 95%) pour estimer la puissance solaire. Disons que vous utilisez un panneau solaire de 400 W et un régulateur de charge MPPT.
Puissance solaire = 400W × 95% = 380W
5. Multipliez la production solaire par 100 % moins un pourcentage fixe pour tenir compte des pertes du système. Le calculateur PVWatts du National Renewable Energy Laboratory utilise 14,08 % comme valeur par défaut pour les pertes du système, nous utiliserons donc ce chiffre ici.
Puissance solaire ajustée = 380W × (100 % - 14,08 %) = 380W × 85,92 % = 326W
6. Divisez la quantité d’énergie nécessaire pour charger complètement la batterie (en wattheures) par la puissance solaire ajustée (en watts) pour obtenir le temps de charge estimé.
Temps de charge = 1412Wh ÷ 326W = 4,3 heures
Hypothèses et défauts de toutes ces méthodes
Toutes ces méthodes reposent sur des hypothèses. Et elles ne tiennent pas compte des facteurs qui affectent le temps de charge solaire dans le monde réel. Voici quelques-uns des principaux d’entre eux :
- Hypothèse : Les panneaux solaires produisent leur puissance nominale. Un panneau solaire ne produit la puissance indiquée que dans des conditions idéales (appelées conditions d’essai standard, ou STC). Il est rare qu’un panneau de 100 W produise 100 watts. Les facteurs environnementaux tels que les conditions météorologiques, l’ombrage et la température ambiante influent tous sur la production solaire d’une manière que ces méthodes de calcul ne permettent pas de saisir.
- Hypothèse : Aucune charge n’est connectée à la batterie. Votre batterie peut alimenter un appareil pendant que vos panneaux solaires le chargent. Cet appareil tire de l’énergie de la batterie, de sorte que votre batterie aura besoin d’encore plus d’énergie pour atteindre sa pleine charge. De plus, le régulateur de charge solaire lui-même est une charge qui sera toujours connectée à la batterie et consommera un peu d’énergie. Le régulateur de charge est généralement une charge négligeable, mais pour certains scénarios – en particulier la charge lente d’une grande batterie avec un petit panneau solaire – le fait de ne pas le prendre en compte a un effet important sur les estimations du temps de charge.
- Défaut : Les règles empiriques ne sont pas toujours valables. Les calculs utilisent des règles empiriques pour des raisons de simplicité. La réalité est toujours beaucoup plus complexe. L’efficacité des régulateurs de charge PWM et MPPT varie énormément en fonction de facteurs tels que la température et la différence entre la tension PV et la tension de la batterie. L’efficacité de la charge d’une batterie au plomb change en fonction de l’état de charge. Et chaque système aura des sources et des tailles de pertes différentes.
- Défauts : Les régulateurs de charge ont souvent une phase d’absorption temporisée. Lorsqu’une batterie atteint une certaine tension, les régulateurs de charge entrent généralement dans une phase d' »absorption » pour le reste du cycle de charge. Cette phase dure souvent un temps déterminé. Pour les batteries au plomb, l’étape d’absorption dure généralement 2 heures. Les batteries au lithium n’ont pas besoin d’absorption, mais les contrôleurs de charge effectuent souvent une charge d’absorption de 20 à 30 minutes pour équilibrer les cellules de la batterie. Cette étape chronométrée n’est pas prise en compte par ces méthodes.
Notre calculateur de temps de charge prend en compte quelques-unes de ces variables pour une estimation plus précise. Mais, hélas, il ne peut pas prédire le temps…encore.
Comment charger une batterie avec un panneau solaire ?
Ne connectez jamais un panneau solaire directement à une batterie. Vous risqueriez d’endommager la batterie.
Connectez plutôt la batterie puis le panneau solaire à un régulateur de charge solaire. Les régulateurs de charge régulent le courant et la tension provenant des panneaux solaires pour charger la batterie en toute sécurité.
Tutoriel : Comment connecter une batterie à un panneau solaire
Il existe deux principaux types de régulateurs de charge : PWM et MPPT. Consultez nos recommandations et critiques pour chaque type :
- Meilleurs contrôleurs de charge MPPT
- Les meilleurs régulateurs de charge PWM
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