La batterie d’ALYS

Petit topo sur la batterie AGM que je compte installer dans notre fourgon. C’est une pièce: 70 kg. Et malgré sa forte capacité, elle ne nous fournira pas une autonomie de longue durée.

Selon Wikipedia, une batterie au plomb est composée d’accumulateurs (cellules) d’une tension de 2,1 volts qui fonctionne grâce à des réaction électrochimiques – des réduction et des oxydations, que j’ai étudiées et totalement refoulé depuis mon baccalauréat… En cumulant ces cellules en série (addition des tensions), on obtient la tension finale voulue. Les batteries de 12 Volts, par exemple, sont en réalité constituées de six accumulateurs de 2,1 Volts en séries et ont une tension de 12,6 Volts lorsqu’elles sont bien chargées. Les «batteries d’accumulateurs» ont fini par être désignées sous l’abréviation «batteries» tout court. 

Une batterie AGM

Les anciennes batteries sans plombs devait être régulièrement remplie de liquide. Mais les batteries sans entretien, scellées, se généralisent. C’est ce type de batterie que j’ai choisi. Plus exactement, une batterie AGM, qui résiste bien au gel – les hivers sont parfois encore un peu froid – et qui supporte de longues périodes de vacances, grâce à son taux d’autodécharge faible (1% à 3% par mois). Les batteries AGM permettent en outre de délivrer un courant élevé, ce qui les rends bien adaptées à l’utilisation d’oduleurs, des appareils qui convertissent le 12 V continu en 220 V alternatif et permettent ainsi d’utiliser des appareils électroménagers domestiques. En outre, les batteries AGM se chargent plus rapidement que les batteries classiques et peuvent subir des décharges profondes (80%).

Combien de batteries? Il est possible de constituer des «parcs» de batteries en les branchant en parallèle, de façon à augmenter l’intensité du courant qu’elles délivrent. De nombreux sites recommandent cependant d’éviter ce procédé: les batteries ainsi connectées fonctionnent comme des vases communicants et cherchent à égaliser leur charges respectives, ce qui génère des va-et-vient qui les usent prématurément. Ce problème survient particulièrement lorsque le parc réunit des batteries d’âge et de capacité différentes. Plusieurs briscards relèvent en outre que toute connexion comporte un risque de déperdition, de court-circuit ou de faux contact. Pour cette raison, j’ai opté pour une seule batterie, d’une capacité de 260 Ah que j’ai pu me procurer à bon prix.

La cote d’alerte

J’ai déjà consacré un article à la consommation quotidienne d’ALYS: à raison de 173 Ampères par jour, mes appareils absorberont 67% de la charge de cette batterie, qui tombera donc en dessous de la cote de 50% censée éviter une usure prématurée. C’est trop, même si les batteries AGM résistent aux décharges profondes. 

Idéalement, je devrais chercher une batterie de 340 Ah. Mais durant les périples d’ALYS, la batterie sera constamment en charge. Elle ne devrait donc descendre en dessous de 50% que lors des jours de très mauvais ensoleillement. Par ailleurs, nos pérégrination ne nous occuperont qu’une quarantaine de jours par année. Le reste du temps, la batterie ne sera pratiquement pas sollicitée.

Je vais par ailleurs tenter d’isoler au maximum le frigidaire et le boiler, afin de limiter leur consommation d’énergie. Au mieux, je devrais pouvoir ramener ma consommation au dessous du seuil des 130 A par jour, ce qui correspond à une consommation quotidienne de 1560 whattheures et à la moitié de la charge de ma batterie. Un élément devrait me permettre d’atteindre cet objectif: mes calculs tablent sur un fonctionnement constant du frigo; en réalité, il ne s’enclenchera que par intermittence. 

Au pas de charge

Il faut également garder à l’esprit une autre considération: la vitesse de décharge d’une batterie influence sa capacité; plus la première est rapide, plus la seconde devient faible. Cette vitesse de décharge est indiquée par le constructeur sous la forme C10, C20, C100…, suivis de valeurs.

Ma batterie fournira 261,8 Ah si je la décharge en 20 heures (C20), ce qui correspond à une intensité de courant de 13,09 A par heure. Mais si j’accélère le rythme et la vide en 10 h (C10), sa capacité tombera à 250 Ah (25 A par heure), en 5 h, à 219,15 Ah (43,83 A par heure) et en 1 h, à 135,51 Ah. 

Dans le scénario le plus défavorable (une consommation quotidienne de 173 Ampères), l’utilisation simultanée de tous les appareils nécessiterait un courant de près de 38 ampères. Je pourrais donc théoriquement fonctionner à ce pic durant 5 heures. Sachant que mon accumulateur aurait une capacité effective d’environ 225 Ah, cette ponction lui serait préjudiciable. Il faudra donc éviter de chauffer l’eau en période de pluie…

Cela dit, les caractéristiques techniques de ma batterie indiquent aussi qu’elle peut être déchargée à 100% à 200 reprises, à 50% à plus de 450 reprises et à 30% à plus de 1000 reprises. J’ai une marge…

La charge

Une batterie au plomb de 12 V peut être mise en charge à 12,4 V et on considère qu’elle souffre lorsque sa tension atteint 11,7 V et qu’elle est totalement déchargée déchargée à 10,8 V.

On charge une batterie au plomb en lui appliquant un courant continu d’une tension inférieur à 2,35 V par élément (valeur à 25 °C). Durant cette phase constante, le courant est déterminé par le chargeur et la tension par la batterie (elle augmente au fur et à mesure du processus). 

Dès que la valeur atteint 2,35 V, c’est le courant qui décroît pour se stabiliser à une valeur faible qui dégrade les électrodes. Pour compenser l’auto-décharge, il faut baisser la tension à 2,3V, dite de floating. A défaut, on limite le courant de charge à une valeur représentant 10% de la valeur de la capacité de la batterie (en ampères-heure).

La fiche technique de ma batterie

Les autres épisodes de la Saison 1

Comment produire cette énergie? Consultez l’article dédié aux panneaux d’ALYS.

ALYS dans le panneau

Comment évaluer la quantité nécessaire? Réponse dans l’article sur l’électricité consacré aux besoins d’ALYS.

Les besoins d’ALYS en électricité