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Durée de décharge de la batterie suivant la charge

Cet article contient des calculateurs en ligne qui peuvent calculer les durées de décharge pour un courant de décharge donné en utilisant la capacité de la batterie, l’autonomie (soit l’autonomie de 20 heures, l’autonomie de 100 heures, etc) et l’exposant de Peukert.

Tout ce qui suit a été créé après avoir plusieurs heures de recherche et de lecture sur Internet. Je ne suis pas un électricien, donc veuillez m'excuser mes erreurs potentielles.

La __capacité de la batterie-- est une mesure (généralement en Amp-hr) de la charge stockée par la batterie.
Vous pouvez penser que calculer combien de temps une batterie durera pour une décharge donné est aussi simple que des amp-heures ; pour une capacité C et un courant de décharge I, la durée sera de
t=\frac{C}{I},

Cependant, la capacité de la batterie diminue lorsque le taux de décharge augment.

Cet effet était connu depuis de nombreuses années mais Peukert fut le premier à élaborer une formule qui montre numériquement comment une décharge à taux plus élevé supprime plus de puissance de la batterie contrairement à ce qu'un simple calcul montrerait.
Ainsi l'effet est désormais connu comme l'effet de Peukert, la formule de calcul est connu comme l'équation de Peukert, et le nombre important, unique pour chaque type de batterie, qui est ajouté à l'équation afin de réaliser le calcul est connu comme l'exposant de Peukert.

Voici l'équation de Peukert

t=\frac{C_p}{I^n},

n - exposant de Peukert
Cp - capacité de Peukert
I - courant de décharge

L'exposant de Peukert montre comment une batterie réagit face à des taux de décharge élevés - la plupart sont entre 1,1 et 1,3, et plus il est proche de 1, meilleure est la batterie. L'exposant de Peukert est déterminé de manière empirique, en faisant fonctionner la batterie à différents courants de décharge. L'exposant de Peukert change lorsque la batterie veillit.

L'exposant de Peukert n'est pas disponible pour de nombreuses batteries dans les spécifications. Néanmoins, elles ont parfois des tableaux donnant différentes durées de fonctionnement à différents taux de décharge, ou un graphique des taux de décharges suivant les durées de fonctionnement. L'exposant de Peukert peut être calculé depuis ces graphiques ou tableaux ou en réalisant deux tests de décharge à deux taux de décharge différents. Le calculateur ci-dessous vous aider à réaliser cela.

PLANETCALC, Exposant de Peukert

Exposant de Peukert

Chiffres après la virgule décimale : 2
Exposant de Peukert
 

Maintenant, qu'est-ce que la capacité de Peukert ?
La capacité de Peukert est la capacité de la batterie mesurée pour un taux de décharge de 1 amp. La capacité est rarement spécifiée sur les batteries. Les taux de capacité des batteries des fabricants de batteries sont pour des taux de décharge très faibles puisqu’elles résistent plus longtemps et ont ainsi des relevés plus importants. Ceci est connu comme l’autonomie, par exemple 100 Ahrs à 10 heures. Si elle n’est pas spécifiée, les fabricants évaluent généralement les batteries pour une décharge de 20 heures ou 0,05C.
00,05C est appelé le taux C, utilisé pour mesurer le courant de charge et de décharge. Une décharge de 1C prélève un courant égal à la capacité évaluée. Par exemple, une batterie évaluée à 1000 mAh fournit 1000mA pour une heure, si elle se décharge à un taux 1C. La même batterie se déchargeant à 0,5C fournit 500mA durant deux heures.

Connaissant le taux horaire de votre batterie, sa capacité spécifié et l’exposant de Peukert, vous pouvez calculer la capacité de Peukert en utilisant la formule suivante
C_p=R(\frac{C}{R})^n
où,
C – la capacité spécifiée de la batterie (et l’autonomie spécifiée)
n – exposant de Peukert
R – l’autonomie (soit 20 pour une autonomie de 20 heures, ou 10 pour 10 heures, etc)

Ce lien fournit plus d’informations à ce sujet.

Finalement, connaissant la capacité de Peukert et l’exposant de Peukert, vous pouvez calculer la durée de décharge pour un courant de décharge donné. Le calculateur ci-dessous fait cela.
Néanmoins, notez qu’il montre la durée de décharge pour différentes profondeurs de décharges. Pourquoi devez-vous faire attention à cela ? Pour de nombreux types de batteries, la batterie ne peut pas se décharger entièrement sans créer de sérieux problèmes et souvent des dommages irréparables sur la batterie. Le fabricant spécifie généralement la profondeur de décharge (DOD) d’une batterie ce qui détermine la fraction de la puissance qui peut être extraite de la batterie. Par exemple, la plupart des batteries de voiture ont des DOD de 20 %, ainsi, seulement 20 % de la capacité peut être extraite.

PLANETCALC, Durée de décharge de la batterie suivant la charge

Durée de décharge de la batterie suivant la charge

Chiffres après la virgule décimale : 3
Durées de décharge
Capacité de Peukert, Ahrs
 
Décharge de courant évaluée, A
 

Un autre aspect de l’effet de Peukert est que la décharge à des taux plus faibles accroît la durée de fonctionnement. L’autonomie de la même batterie à 0,01C fourni plus d’amp-heures qu’une autonomie à 0,05C, et vous devriez faire attention à l’autonomie utilisée dans les spécifications de la batterie.
Vous pouvez penser que des courants de décharge très faibles accroissent les amp disponibles par heure au-delà de la capacité de la batterie. C’est à peu près correct, durant une durée de fonctionnement longue, l’effet d’autodécharge de la batterie rentre en compte. Du fait de l’autodécharge, les ampheures totaux à des taux de décharge très faibles seront inférieurs à ceux calculés en utilisant a formule de Peukert.

Le calculateur final ci-dessous, montre les durées de fonctionnement disponibles pour différents courants de décharges.

PLANETCALC, Durée de décharge de la batterie suivant la charge

Durée de décharge de la batterie suivant la charge

Chiffres après la virgule décimale : 3
Décharge de courant évaluée, A
 
Capacité de Peukert, Ahrs
 
Durées de décharge et capacités pour la gamme de courants de décharge

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