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#lithium #Plomb # BMS #Smart Grid

Voici un petit lexique batteries vulgarisé à la portée de tous

Courant (A) : flux de charges électriques qui circulent à travers un conducteur. Pour situer, un courant de 1 ampère correspond au passage de 6 milliards de milliards d’électrons par seconde. Le courant électrique peut être vu comme l’analogue du débit dans un tuyau. Le courant nominal d’une batterie correspond au courant maximum qu’elle peut fournir en continu.

Tension (V) : mesure de la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit, par exemple entre les deux bornes d’une batterie. La tension se mesure en volt et peut être vue comme l’analogue de la pression dans un tuyau : plus elle est élevée, plus le courant électrique a envie de circuler. La tension nominale d’une batterie correspond à la tension moyenne au cours d’une décharge.

Puissance (W) : flux d’énergie instantané, c’est le produit de la tension et du courant. Une batterie de 12 volts sur laquelle un courant de 3 ampères est prélevé fournit une puissance 36 watts. La puissance nominale d’une batterie correspond au produit de la tension nominale et du courant nominal.

Capacité (Ah) : indication de la charge électrique qu’une batterie peut accumuler. Une batterie de 100 ampères-heure peut fournir par exemple 100 ampères pendant une heure, ce qui revient au même que 50 ampères pendant 2 heures, 25 ampères pendant 4 heures, etc. Cette même batterie pourrait aussi avoir un courant nominal limité à 60 ampères, dans ce cas, il ne serait pas possible de réaliser une décharge rapide à 100 ampères.

Energie (Wh) : elle permet de réaliser des actions sur l’environnement. L’énergie peut modifier la vitesse des objets, changer une température, etc. L’énergie peut être convertie en de nombreuses formes différentes mais la quantité totale se conserve bien qu’elle finisse toujours sous la forme de chaleur. L’énergie c’est la puissance fois le temps. Un appareil de 250 W alimenté pendant 4 heures correspond à une énergie consommée de 1000 Wh, on peut aussi écrire 1 kWh. Par ailleurs, en multipliant la capacité d’une batterie par sa tension nominale, on retrouve l’énergie accumulable exprimée en Wh. Une batterie 100 Ah de 12 volts accumule 1200 Wh soit 1,2 kWh.

C-rate : ratio entre le courant et la capacité d’une batterie. Il peut être utilisé pour la charge et la décharge. Une batterie de 10 Ah qui fournit un courant de 20 ampères subit une décharge dite à « 2C » (le courant vaut 2 fois la valeur de sa capacité). Une batterie de 10 Ah en charge avec un courant de 5 ampères subit une charge à « 0,5C ». Le C-rate permet de comparer des vitesses de charge et de décharge entre des batteries de capacité différentes. En effet, une charge ou décharge à « 1C » prend toujours une heure, une charge ou décharge à « 0,2C » prend toujours 5 heures, etc. Le C-rate que peut tolérer une batterie est intrinsèque à une technologie et n’est donc pas directement corrélé avec la capacité.

SOC (%) : de l’anglais State Of Charge (état de charge). Il s’agit d’une indication en pourcentage de l’énergie restante dans une batterie. Une batterie de 100 Wh avec un SOC de 70% peut encore délivrer 70 Wh d’énergie. Le SOC exprime parfois simplement le ratio de la capacité restante (et non de l’énergie restante), cela majore un peu le SOC car la tension d’une batterie diminue légèrement quand le SOC diminue.

DOD (%) : de l’anglais Depth Of Discharge (profondeur de décharge). Il s’agit d’une indication en pourcentage de l’énergie consommée sur une batterie. Une batterie de 100 Wh avec un DOD de 80% peut encore délivrer 20 Wh d’énergie. Le DOD exprime parfois simplement le ratio de la capacité utilisée (et non de l’énergie utilisée), cela minore un peu le DOD car la tension d’une batterie diminue légèrement quand le DOD augmente. C’est l’opposé du SOC.

SOH (%) : de l’anglais State Of Health (état de santé). Il s’agit d’une indication en pourcentage de l’énergie qu’une batterie peut accumuler par rapport à ce qu’elle pouvait accumuler en sortie d’usine. Une batterie donnée pour 100 Wh avec un SOH de 80% ne peut accumuler plus que 80 Wh. Le SOH d’une batterie diminue avec le temps.

BMS : de l’anglais Battery Management System (système de gestion de la batterie). Il s’agit d’un circuit électronique qui permet de sécuriser et fiabiliser une batterie. Un BMS protège une batterie contre les courants trop élevés en charge et en décharge, il protège aussi contre les surcharges et les décharges profondes. Un BMS peut également protéger la batterie lors d’un emballement thermique ou plus généralement lors de conditions climatiques extrêmes. Le BMS peut aussi être amené à équilibrer les différentes séries de cellules qui forment une batterie. Certain BMS sont de véritables objets connectés et leurs applications sont sans limites.

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Victor, Ingénieur Batteries Olenergies

C’est une fonction transverse où je dois me creuser la tête par tous les moyens pour concevoir et industrialiser les meilleurs batteries possibles.

Plus généralement, j’ai été formé en tant qu’ingénieur dans l’énergie ce qui me permet de prendre du recul sur le dimensionnement d’une batterie au sein de n’importe quel système énergétique.

Au delà de mon activité professionnelle, je suis passionné par l’électronique et la mécanique, j’ai réalisé de façon autodidacte des projets en lien avec ces passions comme des véhicules électriques. J’ai beaucoup travaillé avec des batteries, toutes morphologies et chimies confondues depuis plus de 10 ans. Je fais enfin pas mal de sport, notamment du Volleyball et du Freerun.

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