Batteries d'onduleur : chimie, autonomie et coût réel de la sauvegarde.
Guide des batteries d'onduleur : VRLA contre LiFePO4, chaînes en série, calcul de l'autonomie, limites du chargeur, effet de la température et planification du remplacement dans les systèmes de 400 VA à 800 kVA.
- Bloc VRLA
- 12 V
- Module LiFePO4
- 51.2 V
- Cycles LiFePO4
- 6,000
- Plage d'autonomie
- 5 min–8 h
La batterie est le composant de l'onduleur qui fournit réellement l'autonomie. L'onduleur fixe la qualité de l'énergie et le temps de commutation ; la batterie détermine combien de temps la charge survit. Un onduleur de 10 kVA avec une petite batterie est un onduleur de 10 kVA pour cinq minutes, pas pour une heure.
Deux chimies dominent : VRLA (plomb-acide étanche) et LiFePO4. La VRLA a un coût initial plus faible et un recyclage bien établi. La LiFePO4 offre plus de capacité utile, plus de cycles et moins de poids, mais nécessite un chargeur compatible et une communication avec le BMS. Le choix dépend de l'autonomie, de l'espace disponible et du coût du cycle de vie.
Comment calculer la capacité de batterie nécessaire pour un onduleur ?
Partez de la charge en kW, de l'autonomie en heures, de la tension du bus CC, du rendement de l'inverseur et de la profondeur de décharge utile. La formule simplifiée est : Ah = kW × 1,000 × heures ÷ (bus CC × rendement de l'inverseur × profondeur de décharge). Un onduleur de 10 kVA à 80% de charge et 0.9 PF consomme 7.2 kW. Avec un bus de 192 VDC, un rendement de 0.85 et une profondeur utile de 0.6, la capacité nécessaire est d'environ 73.5 Ah pour une heure.
Il ne s'agit que d'une première estimation. La courbe de décharge à forte intensité de la batterie réduit la capacité disponible pour les autonomies courtes, de sorte que le parc réel peut être plus grand. Pour la valeur définitive, utilisez la table de décharge du fabricant à la tension finale prévue.
Estimation de la capacité de batterie à 192 VDC, rendement 0.85 et DOD 0.6
| Charge | 5 min | 15 min | 30 min | 60 min | 120 min |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 kW | 10 Ah | 20 Ah | 33 Ah | 55 Ah | 110 Ah |
| 3 kW | 25 Ah | 55 Ah | 100 Ah | 165 Ah | 330 Ah |
| 7.2 kW | 55 Ah | 130 Ah | 240 Ah | 395 Ah | 790 Ah |
| 14.4 kW | 110 Ah | 260 Ah | 480 Ah | 790 Ah | 1,580 Ah |
Les valeurs sont issues d'une formule simplifiée et ne remplacent pas la courbe de décharge de la batterie. Confirmez également le courant de charge et la capacité maximale de batterie autorisée.
VRLA ou LiFePO4 ? Quelle batterie choisir ?
Pour une autonomie de 5–15 minutes dans une salle à température contrôlée, la VRLA est généralement l'option la plus économique. Pour 2 heures d'autonomie, une salle exiguë ou une application solaire à fort cyclage, la LiFePO4 peut revenir moins cher sur le cycle de vie malgré son coût initial plus élevé.
VRLA contre LiFePO4
| Critère | VRLA | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Coût initial | Plus faible par kWh | Plus élevé par kWh |
| Profondeur de décharge utile | 50–60% pour une bonne durée de vie | 80–90% avec BMS |
| Durée de vie cyclique | 300–600 cycles à 50% DOD | 6,000 cycles à 80% DOD |
| Poids | Élevé | Environ un tiers de la VRLA |
| Encombrement | Plus important pour la même énergie | Plus faible |
| Chargeur | Courbe plomb-acide | Courbe lithium + communication avec le BMS |
| Sensibilité à la température | Élevée | Modérée |
| Recyclage | Filière de recyclage du plomb établie | Recyclage du lithium en développement |
Comment la température affecte-t-elle la durée de vie de la batterie ?
La durée de vie d'une batterie VRLA est réduite de moitié pour chaque 10 °C au-dessus de 25 °C. Une salle des batteries à 35 °C peut ramener une durée de vie nominale de 10 ans à environ 5 ans ; à 45 °C, à environ 2.5 ans. La batterie neuve peut encore fournir l'autonomie nominale, mais elle tombera en panne plus tôt.
Maintenez la salle des batteries à 20–25 °C, assurez la ventilation et utilisez un chargeur avec compensation de température. Ne placez pas la batterie près de la sortie d'air de l'onduleur ni sous la lumière directe du soleil. Dans les sites chauds, envisagez la LiFePO4 ou un parc VRLA plus grand placé dans un endroit plus frais.
Comment fonctionnent les chaînes en série et en parallèle ?
Les batteries sont connectées en série pour atteindre la tension du bus CC de l'onduleur et en parallèle pour augmenter la capacité. Un bus de 192 VDC utilise 16 blocs de 12 V en série. Deux chaînes parallèles de 16 blocs doublent les Ah et l'autonomie, mais doublent aussi le nombre d'éléments à surveiller.
Ne mélangez pas blocs neufs et anciens dans une même chaîne. Ne dépassez pas le nombre de chaînes en parallèle recommandé par le fabricant. Utilisez un moniteur de batteries ou effectuez des contrôles périodiques de tension pour détecter un bloc faible avant qu'il n'entraîne toute la chaîne.
Quand dois-je remplacer la batterie ?
- Le test de capacité affiche moins de 80% de la capacité nominale
- Les blocs sont gonflés, chauds ou présentent des fuites
- La tension de la chaîne est déséquilibrée sous charge
- La batterie a plus de 4–5 ans dans une salle chaude
- L'autonomie de l'onduleur ne couvre plus le démarrage du groupe électrogène
- Le chargeur est en défaut ou la batterie a subi une décharge profonde
Which standards and documents are referenced on this page?
The table lists the model-specific standards and conformity documents a project buyer should ask for. Availability depends on the frame, the battery, and the destination market; request the document that names your model.
Battery standards and transport documents
| Reference | What it covers |
|---|---|
| IEC 60896-21 | VRLA stationary battery type tests |
| IEC 60896-22 | VRLA stationary battery performance tests |
| IEC 62485-2 | Safety requirements for stationary battery installations |
| IEC 62619 | Safety of lithium cells and batteries for industrial use |
| UN38.3 / MSDS | Transport test and material safety data for lithium |
| CE / RoHS | EU conformity and restricted-substance declaration |
| ISO 9001 | Manufacturing quality management system |
| IEC 61439-1 / -2 | Battery cabinet and assembly coordination (where supplied) |
Certificates are issued against the exact model and configuration. See the certifications page for how to confirm scope and revision, or send the model to request the current document.
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Convertir les kW en kVA et estimer le parc de batteries.
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Blocs de batteries 12 V · 24–250 Ah
Batterie VRLA
Batterie plomb-acide scellée sans entretien pour onduleurs et secours de télécommunications.
Format rack 51.2 V · 50–280 Ah
Batterie lithium LiFePO4
Durée de vie en cycles plus longue et poids réduit, idéales pour les autonomies prolongées.
Série YT · 1–10 kVA
Onduleur en ligne monophasé
Double conversion et protection à 0 ms pour les charges de serveurs, médicales et de télécommunications.
Séries 3YT / GP · 10–200 kVA
Onduleur en ligne triphasé
Double conversion triphasée pour les charges des installations tertiaires et de l'industrie.
Questions des acheteurs de projets.
Réponses propres à chaque projet. Si votre question n’y figure pas, envoyez la liste des charges et les conditions du site.
Parler à un ingénieur Combien de temps durent les batteries d'un onduleur ?
Les blocs VRLA durent généralement 3–5 ans dans une salle chaude et 5–10 ans à 25 °C, selon le modèle. Les modules LiFePO4 sont conçus pour 6,000 cycles à 80% DOD et peuvent durer plus longtemps, mais la garantie et la compatibilité du chargeur doivent être confirmées.
Combien de batteries faut-il pour un onduleur de 10 kVA ?
Un bus de 192 VDC utilise 16 blocs de 12 V par chaîne. Pour 1 heure à 7.2 kW, une chaîne de 16 × 100 Ah se situe approximativement dans la bonne plage après application de la réduction ; confirmez-le avec la courbe de décharge.
Puis-je utiliser des batteries de voiture pour un onduleur ?
Non. Les batteries de voiture sont conçues pour de brefs démarrages à fort courant, pas pour des décharges profondes. Elles tomberaient rapidement en panne dans un onduleur.
Puis-je ajouter une batterie à une chaîne existante ?
N'ajoutez pas un bloc neuf à une chaîne ancienne : le nouveau sera surchargé et les anciens resteront sous-chargés. Remplacez la chaîne complète ou utilisez une chaîne indépendante avec sa propre protection.
Ai-je besoin d'un moniteur de batteries ?
Dans une installation critique ou sur une grande chaîne, oui. Un moniteur détecte les blocs faibles, les pics de température et les circuits ouverts avant que l'onduleur ne défaille au passage sur batterie.
Peut-on installer une LiFePO4 en rack ?
Oui, il existe des modules rack de 2U–3U. Confirmez la profondeur du rack, le poids, la communication avec le BMS et la courbe de charge.
Envoyez la liste des charges. Nous vous renverrons la configuration.
Indiquez-nous les kW, le temps de secours, la phase et le pays du site. Vous recevrez une recommandation de capacité, une configuration de batteries et la fiche modèle.
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