Si vous construisez un système d'alimentation hors réseau, vous utilisez probablement Piles LiFePO4. Ces batteries sont plus sûres et durent plus longtemps que les anciennes batteries au plomb.
Cependant, ils fonctionnent différemment. Vous ne pouvez pas deviner le niveau de charge de la batterie simplement en regardant la tension. Vous devez également programmer votre équipement avec les bons numéros. Si vous utilisez de mauvais paramètres, vous pourriez endommager la batterie.
Ce guide fournit les graphiques et chiffres simples dont vous avez besoin pour configurer votre système.
Notions de base sur la tension de la batterie LiFePO4
Pour comprendre votre batterie, sachez qu'un “cellule” est son unité de base. Une batterie contient plusieurs cellules connectées.
Chaque cellule LiFePO4 a une tension nominale de 3,2 V, qui correspond à sa tension moyenne lors de son utilisation. Sa plage de sécurité est de 2,5 V à 3,65 V.
Les batteries LiFePO4 ont une courbe de décharge plate, de sorte que la tension reste stable pendant l'utilisation, contrairement aux batteries de voiture où la tension chute régulièrement. Cette efficacité rend difficile l’évaluation de l’énergie restante.
Le tableau de tension LiFePO4 : 12 V, 24 V et 48 V
Les graphiques suivants montrent la tension de repos, qui est mesurée lorsque la batterie n'est ni en train de charger ni d'alimenter des appareils. Attendez au moins 30 minutes après utilisation avant de vérifier ce numéro.
| Pourcentage (SOC) | 1 cellule | 12V | 24V | 48V |
| Chargement à 100 % | 3,65 V | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| 100% repos | 3,40 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| 90% | 3,35 V | 13,4 V | 26,8 V | 53,6 V |
| 80% | 3,32 V | 13,3 V | 26,6 V | 53,1 V |
| 70% | 3,30 V | 13,2 V | 26,4 V | 52,8 V |
| 60% | 3,27 V | 13,1 V | 26,1 V | 52,3 V |
| 50% | 3,26 V | 13,0 V | 26,1 V | 52,2 V |
| 40% | 3,25 V | 13,0 V | 26,0 V | 52,0 V |
| 30% | 3,22 V | 12,9 V | 25,8 V | 51,5 V |
| 20% | 3,20 V | 12,8 V | 25,6 V | 51,2 V |
| 10% | 3,00V | 12,0 V | 24,0 V | 48,0 V |
| 0% | 2,50 V | 10,0 V | 20,0 V | 40,0 V |
Paramètres de charge de la batterie LiFePO4
Vous devez programmer votre contrôleur de charge solaire ou votre onduleur avec les bonnes limites.
Contrairement aux batteries au plomb, les batteries LiFePO4 sont sensibles à la haute tension. Si vous allez trop haut, le système de gestion de la batterie (BMS) à l'intérieur de la batterie l'éteindra pour plus de protection.
Utilisez ces paramètres comme référence et consultez toujours le manuel de la marque de votre batterie.
| Tension normale | 3,2 V | 12V/12,8V | 24 V/25,6 V | 48 V/51,2 V |
| Tension de charge | 3,5 V-3,65 V | 14,2 V-14,6 V | 28,4 V-29,2 V | 56,8 V-58,4 V |
| Tension flottante | 3,2 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| Max. Tension | 3,65 V | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| Min. Tension | 2,5V | 10V | 20V | 40V |
Batteries LiFePO4 Tensions en vrac, flottantes et d'égalisation
Vous verrez ces termes dans les paramètres de votre équipement. Voici ce qu’ils signifient et quels nombres utiliser.
Tension globale (absorption) : Il s’agit de la tension utilisée pour charger la batterie de vide à pleine. C'est la tension la plus élevée que le chargeur peut atteindre.
- Système 12 V: 14,2V à 14,6V
- Système 24 V: 28,4V à 29,2V
- Système 48 V: 56,8V à 58,4V
Tension flottante : Une fois la batterie pleine, le chargeur baisse la tension. Cela maintient la charge sans stresser les cellules.
- Système 12 V : 13,5 V à 13,6 V
- Système 24 V : 27,0 V à 27,2 V
- Système 48 V : 54,0 V à 54,4 V
Égalisation de la tension : L'égalisation est une surcharge contrôlée utilisée pour les batteries au plomb pour nettoyer les plaques.
- Paramètre : OFF ou Désactivé.
- Attention : n'utilisez pas d'égalisation sur les batteries LiFePO4. Cela provoque une haute tension qui peut endommager de manière permanente les cellules au lithium.
Batteries LiFePO4 : processus de charge et de décharge
Le comportement de la batterie change selon que de l'énergie entre ou sort.
Le processus de chargement
Lorsque vous chargez la batterie, la tension augmente.
Le chargeur applique un courant constant jusqu'à ce que la tension atteigne le réglage Bulk (comme 14,4 V). Ensuite, le courant diminue à mesure que la batterie absorbe le dernier morceau d’énergie.
Le processus de décharge
Lorsque vous utilisez la batterie, la tension chute.
- Plein : Il démarre haut (environ 13,6 V ou plus).
- Milieu : il chute rapidement à environ 13,3 V et y reste pendant la majeure partie de la journée. C'est la partie plate de la courbe.
- Vide : une fois qu'il atteint environ 12,9 V, il devient faible. En dessous de 12,8 V, la tension chutera très rapidement. C'est ce qu'on appelle souvent le “falaise.”
La tension affecte-t-elle les performances de la batterie LiFePO4 ?
Oui, la tension affecte le fonctionnement de votre système.
- Capacité : La tension et la capacité sont directement liées – une tension plus élevée augmente la capacité, permettant à la batterie de stocker plus d’énergie et d’alimenter les appareils plus longtemps.
- Durée de vie : les batteries LiFePO4 haute tension durent plus longtemps et peuvent gérer plus de cycles. Le maintien d’une tension optimale évite l’emballement thermique, les réactions chimiques incomplètes et la dégradation.
- Charge : La tension de la batterie affecte la sécurité et l’efficacité de la charge. Une tension incorrecte provoque une surchauffe ou une sous-charge, nuisant aux performances, à la santé et à la durée de vie.
- Décharge : Une décharge en dessous de la tension recommandée endommage définitivement la batterie et raccourcit sa durée de vie.
- Efficacité : une tension plus élevée améliore l’efficacité de la fourniture d’énergie.
Comment vérifier la capacité de la batterie LiFePO4
Utiliser un voltmètre pour vérifier le niveau de charge de votre batterie ne fonctionne pas bien.
La courbe de tension étant très plate, la différence entre une batterie pleine à 40 % et une batterie pleine à 70 % est très faible. Ce n'est peut-être que 0,1 volt. Les voltmètres bon marché ne sont pas assez précis pour lire cette différence.
La solution Vous devez utiliser un Shunt intelligent.
- Un Smart Shunt est un appareil installé sur le câble négatif de la batterie.
- Il compte chaque ampère d’énergie entrant dans la batterie.
- Il compte chaque ampli qui sort de la batterie.
- Il calcule le pourcentage exact (État de charge) et l'affiche sur un écran ou sur votre téléphone.
Conclusion
Les batteries LiFePO4 sont excellentes pour la vie hors réseau, mais elles nécessitent une attention particulière aux détails.
- Mémorisez la tension nominale : 3,2V par cellule.
- Programmez votre chargeur : utilisez les numéros Bulk et Float répertoriés ci-dessus.
- Désactiver l'égalisation : cela protège votre batterie des dommages.
- Ignorez la tension pour les contrôles quotidiens : utilisez un Smart Shunt pour savoir exactement combien d'énergie il vous reste.
FAQ
Pourquoi ma batterie affiche-t-elle 13,3 V après l'avoir chargée à 14,6 V ?
C'est normal. 14. 6 V est la tension de charge et la batterie revient à sa tension de repos après la charge. Une tension de repos de 13,6 V signifie qu'il est complètement chargé, mais il tombe à 13,3 V avec une utilisation minimale.
Puis-je utiliser un chargeur au plomb ?
Utilisez-le uniquement si vous pouvez désactiver le “désulfatation” ou “égaliser” mode. Si le chargeur dépasse 14. 6V, cela endommagera votre batterie au lithium 12V. L’utilisation d’un chargeur conçu pour le lithium est plus sûre.
À quelle tension dois-je déconnecter ma charge ?
Pour un système 12 V, arrêtez d'utiliser la batterie à 12. 0 V pour conserver un peu d'énergie. Le vider à 10,0 V déclenche l'arrêt du BMS, nécessitant éventuellement un chargeur spécial pour redémarrer la batterie.
