Gérer la charge des batteries Lithium
Si vous naviguez un peu sur les forum, vous trouverez un certain nombre de problèmes de fonctionnement dans des installations avec batteries Lithium.
Il semble que souvent, le problème provienne de l’utilisation de régulateurs de charge ou chargeurs qui ne conviennent pas au type de batterie utilisé.
Sommaire
Charge optimale pour une batterie Lithium
Les informations sur le sujet ne sont pas très facilement accessibles. Voici ce que j’ai pu trouver :
Niveau de charge optimal d’une batterie lithium
Le niveau de chargement optimal d’une batterie Lithium se situe autour de 60%. information découverte par hasard grâce à mon PC portable : lorsqu’on lui demande d’optimiser la durée de vie de la batterie, il arrête la charge à 60%. Information confirmée par le représentant d’un constructeur automobile.
D’autre part, j’ai vu qu’un fabricant recommandait de ne pas charger les batteries à 100% quotidiennement, mais de s’arrêter à 98%.
Pylontech indique 6000 cycles avec une charge résiduelle de 10%, 7000 avec une charge résiduelle de 20%, …
J’en ai déduit, peut-être un peu vite, que quand on utilise 20% de la capacité batterie, on tentera de fonctionner entre 50 et 70%, si l’on en utilise 40%; on tentera de fonctionner entre 40 et 80%, etc.
Cyclage d’une batterie Lithium
Entendu aussi : ne pas cycler la batterie n’est pas bon, il faudrait lui faire réalise un cycle au moins une fois par mois (décharge à 80 ou 90% ?, charge à 98 ou 100% ? ça n’était pas précisé).
Pratiquement, ce n’est généralement pas le problème, sauf si on a acheté des batteries trop dimensionnées pour son utilisation (ou si l’utilisation a changé).
Du coup, un conseil : renseignez vous auprès de votre vendeur.
Les régulateurs pour batteries plomb ne conviennent pas
Les régulateurs de charge pour batterie plomb ne conviennent généralement pas, la raison est qu’ils utilisent des méthodes de chargement spécifiquement développées pour les batteries au plomb. En particulier, ils maintiennent en permanence une tension aux bornes de la batterie, ce qui fatigue la batterie Lithium.
Charger une batterie non communicante
Un certain nombre de batteries Lithium ne comportent pas d’électronique de gestion. Dans ce cas, on pourra utiliser un régulateur de charge pour batterie Lithium non communicant. Cette méthode convient par exemple pour des batteries Lithium 12 Volts sans BMS (Battery Monitoring System : carte électronique gérant la répartition du courant entre les cellules en fonction de leur niveaux de charge, c’est cette carte qui ‘communique’).
Pour ces batteries, des régulateurs de charge non communicants conviennent, comme les WRM20+ de Western, (Italie). Il faudra paramétrer soigneusement les niveaux de tension en fonction des données du fabricant de batterie.
Charger une batterie communicante
Ces batteries LiFePo du commerce disposent d’une carte dite BMS (Battery Monitoring System) qui gère la charge des cellules selon un protocole établi par le fabricant. Le protocole n’est pas décrit, il s’agit du savoir faire du fabricant.
Pour fonctionner correctement, la carte BMS indique au régulateur de charge l’intensité dont elle a besoin pour optimiser la charge et la durée de vie des cellules.
Il est donc important d’utiliser un régulateur de charge communicant : il ajustera le courant qu’il fournit à la demande de la carte BMS.
La non utilisation de régulateur communicant avec des batteries dotées d’un BMS amène à des dysfonctionnements.
L’analyse des données de batteries défaillantes chargées par des onduleurs hybrides bas de gamme non communicants montre qu’elles ont souvent reçu des tensions trop importantes.
Ces surtensions peuvent causer des arrêts temporaires, et finalement dans certains cas la défaillance de la batterie.
Les onduleurs hybride d’entrée de gamme, aux prix très attractifs, ont un régulateur de charge intégré, qui ne propose souvent pas de communication avec la batterie. Avec ce type d’onduleur, dont la fonction régulateur de charge n’est pas très performante, il vaudra mieux utiliser des batteries au plomb.
Alternativement on peut délaisser la partie chargeur de ces onduleurs et utiliser des régulateurs de charge communiquant avec la batterie.
Les Fiches Techniques des régulateurs de charge stipulent les types de batteries avec lesquelles ils communiquent.
Il est donc important de s’assurer que le régulateur choisi communique avec la batterie choisie.
Par exemple, pour les batteries Pylontech, on peut utiliser des régulateurs de charge WRM60 fabriqués en Italie par Western Co.