3.1 Choix d’un accumulateur

Tous les accumulateurs ont des caractéristiques différentes en plus de la quantité d’énergie pouvant être stockée.
On en distingue plusieurs types, dont les plus courantes sont : au plomb ; Ni-Cd ; Ni-MH ; Lithium-ion.

La quantité d’énergie pouvant être restituée est donnée par sa capacité Q = I x t exprimée en Ah (Ampère x heures), en considérant que le courant "I" fourni (en Ampères) est constant pendant un temps "t" (en heures).

On peut calculer aussi l’énergie W emmagasinée en Wh (Watt x heures) : W = U x Q avec U la tension en Volts et Q la capacité en Ah.


Exemple : Batterie 12V / 50 Ah / 420 A

Cela signifie que la tension de service est 12V, que sa capacité Q est de 50 Ah et qu’en pointe elle peut fournir jusqu’à 420A. D'autre part, un appareil consommant 25 A peut fonctionner pendant 2 heures.


La tension dite nominale, est une tension qui constitue une moyenne. En effet, en début de décharge, la tension est
plus élevée qu'à la fin ! Cette tension nominale, mesurée à vide, dépend de la technologie de l'accumulateur, par exemple elle est de 1,2V pour les accumulateurs Ni/Cd ou Ni/MH et 2V pour les batteries au plomb.

En pratique, une batterie est constituée d’éléments de bases (ou cellules), la tension de la batterie est donc un multiple de la tension de cette cellule.

Par exemple, sur cette batterie au plomb de voiture de 12 V, il y a 6 cellules de 2 V.

Un élément important dans le choix d'une source d'énergie autonome est la masse à embarquer.
Le plus léger, à capacité égale, est l'accumulateur Li-ion, on le rencontre beaucoup dans des téléphones mobiles, des caméscopes, des ordinateurs portables et des applications professionnelles.

Les accumulateurs se déchargent naturellement au repos, jusqu’à 1 % par jour suivant la technologie, ils ne sont donc pas adaptés à certains usages, on les évitera dans les appareils peu gourmands en énergie : détecteur d’incendie, horloge ou utilisés épisodiquement : lampe de poche, calculatrice …

Branchement des batteries d'accumulateur

EN SERIE :
On additionne les tensions des batteries (12 V + 12 V = 24 V) mais la charge reste identique (par exemple 70 Ah) ; Énergie totale = 24 x 70 = 1680 Wh = 2 x l'énergie d'une batterie.

2) EN PARALLELE :
On additionne les charges des batteries ( 70 Ah + 70 Ah = 140 Ah) mais les tensions restent identiques (12 V) ; Energie totale = 12 x 140 = 1680 Wh = 2 x l'énergie d'une batterie.

3) MIXTE (SERIE + PARALLELE) :

Ici, on place en PARALLÈLE 2 x 2 batteries en SÉRIE

En SÉRIE : la tension est de 24 V = 12 V x 2 pour une charge de 70 Ah ;
En PARALLÈLE : la charge totale est de 140 Ah = 70Ah x 2 pour une tension de 24 V.

Énergie totale = 24 x 140 = 3360 Wh = 4 x l'énergie d'une batterie.


Le choix du raccordement dépend d'une part de la tension désirée (12, 24, 48 V, etc...) et d'autre part de la charge (en A ou en Ah) à fournir pendant un certain temps (autonomie recherchée).