Combien de batteries sont nécessaires pour un onduleur de 5000 watts ?

Nous avons souvent besoin d'une alimentation de secours, en particulier dans les zones rurales, dans le secteur automobile ou pendant les campagnes. Les batteries jouent un rôle crucial dans ces cas-là.

Ils sont également essentiels dans les systèmes solaires hors réseau ou hybrides. Les onduleurs de 2000 watts, 3000 watts et 5000 watts sont souvent utilisés dans ces situations.

La plupart des gens se trompent lorsqu'ils dimensionnent les batteries pour ces onduleurs.

 

Cet article vous indiquera combien de batteries sont nécessaires pour un onduleur de 5000 watts. Pour ce faire, nous vous donnerons deux exemples de batteries au lithium et au plomb.

En suivant ce guide, vous pouvez également dimensionner votre batterie pour qu'elle soit plus puissante. Nous espérons que ce guide permettra de dissiper de nombreuses idées fausses. Restez donc avec nous et lisez attentivement cet article.

Combien de batteries faut-il pour un onduleur de 5000 watts ?

Le dimensionnement de la batterie pour un onduleur est toujours une étape critique. La plupart des gens se trompent, surtout lorsqu'il s'agit de choisir la tension correcte de la batterie.

Pour un onduleur de 5000 watts, il faut bien réfléchir à la taille de la batterie dont on a besoin.

Ne vous inquiétez pas ! Il vous suffit de connaître certains facteurs techniques. En général, les facteurs les plus importants sont la tension, la capacité, le taux C et le type de batterie.

Pourquoi faut-il choisir une batterie à plus haute tension ?

Nous savons tous que P (puissance) est égale au produit de V (tension) et I (courant), P = VI.

Cela signifie qu'une tension plus élevée nécessite un courant plus faible, tandis qu'une tension plus faible nécessite un courant plus élevé. Prenons l'exemple suivant :

L'énergie solaire résidentielle est généralement comprise entre 250 et 450 W.

Pour simplifier, nous utiliserons une puissance de 400 W. Nous prendrons des batteries de 12 V et de 48 V pour la comparaison. Nous prenons des batteries de 12V et de 48V pour la comparaison. Vérifions les points suivants pour plus de clarté.

 

400W/12V = 33,3A ≈ 34A, qui nécessite un régulateur de charge de 40A

400W/48V = 8,3 A ≈ 9Aqui nécessite un régulateur de charge de 10A, moins cher.

 

Nous pouvons constater que l'utilisation d'une batterie à plus haute tension permet d'économiser une somme importante d'argent.

Plus important encore, il est efficace et produit moins de chaleur.

Caractéristiques	Batteries à plus haute tension (48V)	Batteries à basse tension (12V)
Traitement actuel	Nécessite des courants plus faibles pour une même puissance de sortie	Nécessite des courants plus élevés pour une même puissance de sortie
Composant	Permettre l'utilisation de régulateurs de charge et de fusibles de plus petite taille	Nécessité de régulateurs de charge et de fusibles plus puissants
Coût	Le coût initial peut être plus élevé	Le coût initial est moins élevé
Efficacité	Souvent plus efficace dans la transmission de la puissance	Peut subir des pertes plus importantes lors de la transmission de l'énergie
Évolutivité	Offrir une plus grande évolutivité pour les systèmes plus importants	Moins d'évolutivité pour les grands systèmes
Sécurité	La manipulation d'un courant plus faible réduit les risques de surchauffe.	Des courants plus élevés peuvent créer de la chaleur, ce qui présente des risques plus importants pour la sécurité.

 

Deux facteurs importants à prendre en compte lors du dimensionnement de votre batterie

Lorsque vous dimensionnez votre batterie, tenez compte de deux éléments principaux : la tension et la capacité de la batterie. Ces deux paramètres vous aident à déterminer la taille correcte de la batterie. Nous les aborderons brièvement plus tard. Avant cela, il convient de comprendre les bases de ces deux paramètres.

 

La tension est la différence de potentiel entre deux points. Plus simplement, c'est la force qui pousse les charges électriques le long d'un conducteur (fil ou batterie).

Les choix les plus courants pour les batteries d'onduleurs sont 12V, 24V et 48V. Lorsque vous choisissez la taille de la batterie, optez toujours pour une tension plus élevée. Nous recommandons une batterie de 48V parce qu'elle est efficace, bon marché et sûre.

 

D'autre part, la capacité est la quantité de charge électrique qu'une batterie peut stocker et délivrer pendant une certaine période.

Par exemple, une batterie de 100 Ah peut fournir 100 A en 1 heure, 20 A en 5 heures et 1 A en 100 heures.

Le taux C mesure la vitesse à laquelle une batterie peut être chargée ou déchargée par rapport à sa capacité.

Chaque batterie a un taux de charge recommandé. Une batterie lithium-ion typique a un taux C de 1C, tandis qu'une batterie plomb-acide n'a que 0,2C. Observons-les numériquement.

 

100Ah x 1C = 100A [Batterie lithium-ion]

100Ah x 0,2C = 20A [Batterie au plomb]

 

Une batterie lithium-ion de 100 Ah doit être chargée et déchargée à un maximum de 100 Ah. En revanche, une batterie au plomb de 100 Ah affiche 20 A, ce qui représente un courant nettement inférieur. Vous pouvez toujours tirer 100 A d'une batterie plomb-acide, mais elle ne durera pas très longtemps ; elle produira de la chaleur et se dégradera plus rapidement. Vous ne pourrez pas non plus extraire 100 Ah, car une grande partie de l'énergie est perdue en chaleur.

Batterie au lithium : Combien de batteries sont nécessaires pour un onduleur de 5000 watts ?

Une batterie lithium-ion est une batterie rechargeable. Elle utilise des ions lithium comme principal moyen de transfert d'énergie.

Elles offrent une densité énergétique élevée. En outre, les batteries Li-ion présentent des taux d'autodécharge relativement faibles.

Ces piles sont connues pour leur longue durée de vie et sont étonnamment légères.

Elles durent plus longtemps que beaucoup d'autres types de piles et sont fiables. Il est important de se rappeler qu'elles coûtent plus cher que les batteries au plomb.

Déterminons le nombre de batteries lithium-ion nécessaires pour faire fonctionner un onduleur de 5 000 watts. Pour cet exemple, prenons des batteries au lithium de 100Ah et de 48V.

 

5000W / 48 V = 104,2 A [Le courant qu'il va tirer]

100Ah x 1C = 100A [Taux de charge et de décharge d'une batterie li-ion de 100Ah].

104,2A / 100A = 1,04 ≈ 1 Batterie

Configuration de la batterie

Vous pouvez utiliser un rack de serveur de 48V 100Ah. Cependant, vous pouvez également utiliser plusieurs batteries câblées, comme quatre batteries 12V 100Ah en série.

Deux batteries 24V 100Ah en série fonctionneront également pour cet exemple.

De même, si vous utilisez une autre batterie Ah, vous pouvez faire les mêmes calculs pour trouver le nombre de batteries.

Le tableau suivant vous permet de mieux gérer cette question.

 

Capacité de la batterie	Taux C	Taux de charge et de décharge	Nombre de batteries pour un onduleur de 5000 W
Li-ion 40Ah	1C	40Ah x 1 C = 40A	5000W / 48V / 40A = 2.6 ≈ 3 Batteries
Li-ion 70Ah	1C	70Ah x 1 C = 70A	5000W / 48V / 70A = 1.5 ≈ 2 Batteries
Li-ion 100Ah	1C	100Ah x 1 C = 100A	5000W / 48V / 100A = 1.04≈ 1 Batterie
Li-ion 135Ah	1C	135Ah x 1 C = 135A	5000W / 48V / 135A = 0,8 ≈ 1 Batterie
Li-ion 150Ah	1C	150Ah x 1 C = 150A	5000W / 48V / 150A = 0,7 ≈ 1 Batterie
Li-ion 200Ah	1C	200Ah x 1 C = 200A	5000W / 48V / 200A = 0,5 ≈ 1 Batterie

 

Batterie au plomb : Combien de batteries sont nécessaires pour un onduleur de 5000 watts ?

Une batterie au plomb est également un type de batterie rechargeable.

Ce dispositif utilise des électrodes en plomb et une solution d'acide sulfurique pour produire de l'électricité. On trouve souvent ces piles dans les voitures, les systèmes d'alimentation de secours et les systèmes IPS.

 

Les batteries plomb-acide sont bon marché et peuvent fournir des courants de surtension élevés.

Cependant, ils ont un cycle de vie limité et sont sensibles à la sulfatation s'ils sont mal entretenus.

Surtout, elles ne stockent pas beaucoup d'énergie. Cependant, ces piles sont idéales si vous voulez économiser de l'argent.

Déterminons le nombre de batteries au plomb nécessaires pour faire fonctionner un onduleur de 5 000 watts. Pour cet exemple, prenons des batteries au plomb de 200Ah et de 48V.

 

5000W / 48 V = 104,2 A [Le courant qu'il va tirer]

200Ah x 0,2C = 40A [Taux de charge et de décharge d'une batterie au plomb de 200Ah].

104.2A / 40A = 2.6 ≈ 3 Batterieies

 

Nous avons besoin de trois batteries de 200Ah pour une capacité de 600Ah car 600Ah x 0,2C = 120A, ce qui est supérieur à 104,2 du courant de l'onduleur.

Cependant, nous avons besoin d'une batterie au plomb de 48V 600Ah pour alimenter efficacement un onduleur de 5000 watts.

Configuration de la batterie

 

Une configuration de batterie possible est de quatre batteries 12V 200Ah en série et en parallèle avec deux autres chaînes pour des batteries 4S 3P.

Nous pouvons également utiliser deux 24V 200Ah en série et en parallèle avec deux autres chaînes pour des batteries 2S 3P.

 

Capacité de la batterie	Taux C	Taux de charge et de décharge	Nombre de batteries pour l'onduleur 5000W
Plomb Acide 80Ah	0.2C	80Ah x 0,2 C = 16A	5000W / 48V / 16A = 6,5 ≈ 7 Batteries
Plomb Acide 100Ah	0.2C	100Ah x 0,2 C = 20A	5000W / 48V / 20A = 5.2 ≈ 6 Batteries
Plomb Acide 120Ah	0.2C	120Ah x 0,2 C = 24A	5000W / 48V / 24A = 4,3 ≈ 5 Batteries
Plomb Acide 135Ah	0.2C	135Ah x 0,2 C = 27A	5000W / 48V / 27A = 3.9 ≈ 4 Batteries
Plomb Acide 150Ah	0.2C	150Ah x 0,2 C = 30A	5000W / 48V / 30A = 3.5 ≈ 4 Batteries
Plomb Acide 200Ah	0.2C	200Ah x 0,2 C = 40A	5000W / 48V / 40A = 2,60 ≈ 3 Batteries

 

Conseils d'experts

Il est essentiel de tenir compte de la tension, du volume et du taux C lors du choix des batteries pour les onduleurs de puissance. Comme vous le savez, le coefficient de température d'une batterie au lithium est de 1C et celui d'une batterie au plomb de 0,2C.

Cela signifie que les piles au lithium peuvent être chargées ou déchargées au même rythme pendant une heure. En revanche, une batterie au plomb peut être chargée ou déchargée à raison d'un cinquième de sa capacité toutes les heures.

• Chargez toujours les batteries avant de les connecter.
• Vous avez besoin d'une batterie 48V 100Ah pour les batteries au lithium d'un onduleur de 5000 watts.
• Vous avez besoin d'une batterie 48V 600Ah pour une batterie au plomb pour un onduleur de 5000W.
• Respectez toujours le taux C d'une batterie

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