Tableaux de tension des batteries LiFePO4 (12V, 24V & 48V)
Voici des graphiques de tension des batteries LiFePO4 indiquant l’état de charge en fonction de la tension pour les batteries de 12V, 24V et 48V – ainsi que pour les cellules LiFePO4 de 3,2V.
Note : Ces graphiques sont tous pour une seule batterie à 0A. Consultez le manuel de votre batterie LFP pour connaître sa courbe de décharge et ses paramètres de tension spécifiques.
Tableau de tension de la batterie LiFePO4 12V
| Tension | Capacité |
|---|---|
| 14.6V | 100% (charge) |
| 13.6V | 100% (au repos) |
| 13.4V | 99% |
| 13.3V | 90% |
| 13.2V | 70% |
| 13.1V | 40% |
| 13.0V | 30% |
| 12.9V | 20% |
| 12.8V | 17% |
| 12.5V | 14% |
| 12.0V | 9% |
| 10.0V | 0% |
Voici une version imprimable du graphique ci-dessus :
Et le voici sous forme de graphique :
Les batteries LiFePO4 12V 100Ah sont actuellement parmi les plus populaires pour les systèmes d’énergie solaire hors réseau. Elles remplacent directement les batteries au plomb de 12 V et constituent une excellente mise à niveau.
Elles sont complètement chargées à 14,6 volts et complètement déchargées à 10 volts. Elles sont fabriquées en connectant quatre cellules LiFePO4 de 3,2 V en série.
Tableau des tensions des batteries LiFePO4 24V
| Tension | Capacité |
|---|---|
| 29.2V | 100% (charge) |
| 27.2V | 100% (au repos) |
| 26.8V | 99% |
| 26.6V | 90% |
| 26.4V | 70% |
| 26.2V | 40% |
| 26.0V | 30% |
| 25.8V | 20% |
| 25.6V | 17% |
| 25.0V | 14% |
| 24.0V | 9% |
| 20.0V | 0% |
Voici une version imprimable du graphique ci-dessus :
Et le voici sous forme de graphique :
Les batteries lithium-phosphate de fer 24V sont une autre option populaire pour les projets d’énergie solaire. Vous pouvez soit acheter une batterie 24V standard, soit prendre deux batteries 12V et les connecter en série pour créer un banc de batteries 24V.
Elles sont complètement chargées à 29,2 volts et complètement déchargées à 20 volts. Elles sont fabriquées en connectant huit cellules LiFePO4 de 3,2 V en série.
Tableau de tension de la batterie LiFePO4 48V
| Tension | Capacité |
|---|---|
| 58.4V | 100% (charge) |
| 54.4V | 100% (au repos) |
| 53.6V | 99% |
| 53.2V | 90% |
| 52.8V | 70% |
| 52.4V | 40% |
| 52.0V | 30% |
| 51.6V | 20% |
| 51.2V | 17% |
| 50.0V | 14% |
| 48.0V | 9% |
| 40.0V | 0% |
Voici une version imprimable du graphique ci-dessus :
Et le voici sous forme de graphique :
Le 48V est plus populaire pour les grands systèmes solaires. Ils sont rarement utiles pour les projets à petite échelle.
Ils sont complètement chargés à 58,4 volts et complètement déchargés à 40 volts. Ils sont fabriqués en connectant 16 cellules LiFePO4 de 3,2 V en série.
Tableau de tension des cellules LiFePO4 3,2V
| Tension | Capacité |
|---|---|
| 3.65V | 100% (charge) |
| 3.4V | 100% (au repos) |
| 3.35V | 99% |
| 3.33V | 90% |
| 3.3V | 70% |
| 3.28V | 40% |
| 3.25V | 30% |
| 3.23V | 20% |
| 3.2V | 17% |
| 3.13V | 14% |
| 3.0V | 9% |
| 2.5V | 0% |
Voici une version imprimable du graphique ci-dessus :
Et le voici sous forme de graphique :
Les cellules LiFePO4 individuelles ont une tension nominale de 3,2 volts. Elles sont complètement chargées à 3,65 volts et complètement déchargées à 2,5 volts.
Vous pouvez acheter des cellules de batterie LiFePO4 individuelles en ligne. Il est préférable de les utiliser pour fabriquer vos propres batteries au lithium. Vous pouvez connecter les cellules en série et en parallèle pour créer des batteries LFP avec les combinaisons de tension et de capacité souhaitées.
3 façons de vérifier la capacité d’une batterie LiFePO4
1. Mesurer la tension de la batterie avec un multimètre
Avantages : Modérément précis
Contre : Il faut déconnecter toutes les charges et tous les chargeurs et laisser la batterie se reposer.
La tension de la batterie varie en fonction des taux de charge et de décharge. De plus, les batteries LiFePO4 ont une courbe de décharge relativement plate d’environ 99 % à 20 % de capacité. En raison de ces facteurs, il peut être difficile d’estimer leur état de charge à partir de la seule tension.
Pour obtenir une estimation précise de la capacité de la batterie à partir de la tension, vous devez d’abord déconnecter les charges et les chargeurs de la batterie. (N’oubliez pas de déconnecter d’abord vos panneaux solaires de votre régulateur de charge).
Laissez la batterie se reposer pendant un petit moment – j’attends généralement 15 minutes – puis mesurez sa tension avec un multimètre.
Comparez votre mesure à la courbe de tension droite ci-dessus, ou au tableau d’état de charge dans le manuel de votre batterie. Utilisez-le pour obtenir une estimation approximative de la capacité restante de votre batterie.
Par exemple, je possède une batterie à décharge profonde Ampere Time 12V 100Ah LiFePO4. Je voulais vérifier sa capacité après l’avoir stockée pendant 3 semaines. Je l’ai sortie du stockage et j’ai mesuré sa tension avec un multimètre. J’ai obtenu 13,23 volts.
J’ai ensuite comparé ce chiffre au tableau de l’état de charge du LiFePO4 12V ci-dessus, ainsi qu’à celui du manuel de la batterie.
Sur la base des tableaux, j’ai estimé que l’état de charge de ma batterie se situait aux alentours de 80 %.
Je préfère cette méthode pour estimer l’état de charge d’une batterie LFP que je viens de recevoir ou de sortir du stockage. La batterie est déjà au repos et n’est connectée à rien. Je trouve qu’il est trop peu pratique de tout débrancher une fois que la batterie est utilisée.
Les fabricants d’accumulateurs au lithium mesurent également la tension des éléments d’accumulateurs usagés (et neufs), tels que les éléments LFP et les accumulateurs au lithium 18650, pour déterminer lesquels sont bons et lesquels sont mauvais.
2. Utilisez un moniteur de batterie
Avantages : Plus précis, pratique
Contre : Les bons moniteurs de batterie sont chers
La meilleure façon de suivre la capacité de la batterie est de connecter un bon moniteur de batterie – comme le Victron SmartShunt ou le Victron BMV-712.
Les moniteurs de batterie suivent la quantité d’ampères-heures consommés pour estimer avec précision l’état de charge. Ils affichent également les caractéristiques utiles du système, comme la tension et le courant de la batterie. Certains se connectent via Bluetooth à votre téléphone pour que vous puissiez vérifier la capacité de votre batterie LiFePO4 dans une application mobile.
3. Utilisez un contrôleur de charge solaire
Pour : Pratique
Contre : imprécis
Vous pensez peut-être :
« Mon contrôleur de charge solaire mesure déjà la tension de la batterie. Je peux simplement l’utiliser pour vérifier la capacité de la batterie ».
Mais !
Cette lecture de la tension est imprécise. Elle souffre de tous les problèmes mentionnés ci-dessus, et elle est effectuée alors que la batterie est connectée aux charges et aux chargeurs.
(Sans compter que certains contrôleurs de charge ont tout simplement des lectures de tension erronées).
Par exemple, rappelez-vous que lorsque j’ai vérifié la tension de ma batterie avec un multimètre aux bornes de la batterie, j’ai obtenu une lecture de tension de 13,23 volts. Cela correspond à un état de charge d’environ 80 %.
Mais lorsque j’ai connecté ma batterie à un contrôleur de charge MPPT, le contrôleur a mesuré 13,0 volts. Cela correspond à un état de charge d’environ 30 % – une différence de 50 % ! Il est vrai que certains régulateurs de charge ont des lectures de tension de batterie beaucoup plus précises que d’autres.
Après tout, la tension chute sous charge. Et un régulateur de charge est une charge. Si je devais connecter un panneau solaire et commencer à charger la batterie, sa tension augmenterait instantanément.
Vérifier la capacité de la batterie de cette façon est pratique. Mais attention, cela peut être assez imprécis. J’utilise généralement cette lecture de la tension juste pour m’assurer que ma batterie n’est pas sur le point d’être complètement déchargée.
Si vous utilisez cette méthode et que vous voulez vous assurer qu’elle est aussi précise que possible, vous pouvez acheter un capteur de tension de batterie, comme le Renogy Battery Voltage Sensor ou le Victron Smart Battery Sense. Un capteur de tension donne au régulateur une lecture plus précise de la tension, en particulier dans les systèmes d’énergie solaire avec de longs câbles.
FAQ sur la tension LiFePO4
Remarque : consultez le manuel de votre batterie pour connaître ses paramètres de charge recommandés.
Quelle est la tension d’une batterie LiFePO4 12V entièrement chargée ?
Une batterie LiFePO4 12V entièrement chargée aura une tension de charge d’environ 14,6 volts et une tension au repos d’environ 13,6 volts.
Jusqu’à quel point peut-on décharger une batterie LiFePO4 ?
De nombreuses batteries LiFePO4 peuvent se décharger à 100% de leur capacité nominale à chaque fois sans effets néfastes.
Cependant, de nombreux fabricants recommandent de ne décharger que 80 % pour maximiser la durée de vie de la batterie. En fait, certaines marques indiquent la durée de vie de leurs batteries sur la base d’une profondeur de décharge de 80 % (DoD).
À titre de comparaison, les batteries au plomb ne peuvent se décharger qu’à 50 % de leur capacité nominale. Ainsi, une batterie LFP 12V 100Ah a autant de capacité utilisable qu’une batterie plomb-acide 12V 200Ah.
Quelle est la coupure basse tension d’une batterie LiFePO4 12V ?
La coupure de basse tension de nombreuses batteries LiFePO4 12V est d’environ 10 volts. Le BMS doit détecter lorsque la tension de la batterie tombe en dessous de 10 volts et passer en mode veille pour protéger les cellules de la batterie contre une décharge excessive.
La coupure basse tension est également appelée déconnexion basse tension, que vous verrez parfois abrégée en LVD.
Remarque : certaines batteries ont des seuils de coupure plus élevés, par exemple 10,6V. Il se peut donc que la limite indiquée dans le manuel de votre batterie ne soit pas exactement de 10V.
Les piles LFP en mode veille peuvent présenter des valeurs de tension très basses, généralement inférieures à 5 volts. Vous pouvez penser que la batterie est morte, mais en réalité elle est juste en train de dormir.
Une fois qu’une batterie est en mode veille, elle doit être réveillée. Consultez le manuel de votre batterie pour savoir comment procéder. Il faut généralement la faire démarrer à l’aide d’une autre batterie 12V.
Tutoriel complet : Comment réveiller une batterie LiFePO4 en veille ?
Quelle est la tension d’entretien d’une batterie LiFePO4 12V ?
Les batteries LiFePO4 n’ont pas besoin d’être chargées en mode flottant car elles ne fuient pas comme les batteries au plomb.
Si vous le pouvez, désactivez la charge d’entretien sur votre contrôleur de charge ou votre chargeur de batterie. Si vous ne pouvez pas, empêchez la batterie d’entrer dans la charge d’entretien en réglant la tension d’entretien à celle recommandée dans le manuel de la batterie – généralement 13,6 volts ± 0,2 volts.
