Le fonctionnement des batteries de panneaux solaires

Une batterie pour panneau solaire va permettre de pouvoir stocker l’énergie produite par vos panneaux. Avec cette batterie, vous pouvez utiliser l’énergie stockée quand vous le souhaitez. Il existe différents types de batteries avec des caractéristiques différentes. Cela représente une aide énergie. Mes Allocs vous explique le fonctionnement des batteries.

Que sont les batteries de panneaux solaires ?

Quel est l’objectif des panneaux solaires ?

Les panneaux solaires ont pour objectif de convertir l’énergie du soleil en électricité. Pour cela, il est nécessaire que le soleil soit omniprésent dans le ciel. Il faut donc que les conditions météorologiques soient réunies.

La batterie solaire va vous permettre de stocker l’électricité produite qui n’aura pas été consommée. Ensuite, lorsque la météo ne vous permet pas une production optimale d’électricité grâce à vos panneaux (à cause d’un mauvais temps, faible ensoleillement, etc.), la batterie solaire prend le relais. Grâce à elle, vous pourrez profiter de l’électricité que vous avez stockée.

Stocker de l’énergie dans les batteries de panneaux solaires vous permettra de ne pas avoir recours à l’électricité fournie par le réseau national. C’est en effet celle-ci qui prend habituellement le relais dans le cas où vos panneaux solaires ne seraient pas en mesure de produire eux-mêmes de l’électricité. L’investissement dans une batterie solaire permet donc de se diriger vers un principe d’autoconsommation.

Est-il obligatoire de posséder une batterie de panneaux solaires ?

Il n’est pas obligatoire d’installer des batteries de panneaux solaires. En effet, la batterie solaire est une option dans l’installation de panneaux photovoltaïques. Son achat et sa mise en place n’ont donc rien d’obligatoire. Cela se fait uniquement au choix personnel du client.

Les situations où les batteries de panneaux solaires sont recommandées

Même si elle n’est pas obligatoire, l’installation d’une batterie solaire reste fortement recommandée. Il existe plusieurs situations dans lesquelles l’installation d’une batterie est recommandée.

Tout d’abord, dans le cas où votre maison ne serait pas du tout raccordée au réseau électrique standard. Ensuite, l’installation d’une batterie vous sera recommandée si la consommation électrique de votre logement dépend uniquement de votre installation solaire. En effet, dans ce cas, il vaut mieux pouvoir stocker l’énergie en prévision des jours de pluie qui peuvent s’enchaîner. Car sans ces batteries, vous n’aurez aucun autre moyen d’avoir de l’électricité pour votre foyer.

Les batteries servent également pour optimiser vos économies. En effet, lorsqu’elle est stockée dans une batterie, l’électricité n’est pas perdue ou revendue, mais elle peut être consommée par les occupants du logement en différé.

Enfin, la batterie solaire permet de consommer une plus grande quantité d’électricité autoproduite, propre et gratuite. Cela permet le développement de l’autoconsommation. De plus, la mise en place d’une batterie de panneau solaire vous permettra de ne pas être impacté par les coupures d’électricité sur le réseau.

Le fonctionnement d’une batterie de panneau solaire

Comment fonctionne une batterie pour panneau solaire ?

Tout d’abord, il faut savoir qu’une installation photovoltaïque doit toujours être reliée à un onduleur.

Cet onduleur permet de transformer ce courant continu en courant alternatif. En effet, il faut savoir que l’électricité produite par les panneaux est en courant continu. Cependant, les appareils électriques ont besoin d’un courant alternatif pour fonctionner.

Une batterie de panneaux solaires va être munie d’un onduleur intégré. Le courant continu est ainsi dirigé vers la batterie, puis passe par son onduleur pour être transformé en courant alternatif. Grâce à ça, il pourra être utilisé dans la maison.

L’EMS (Energy Management System)

Une batterie solaire est rythmée par des cycles de charge et de décharge. Ces cycles vont être gérés par un Energy Management System (EMS). Ce système va être capable d’analyser à la fois la quantité de courant produite par les panneaux et l’état de charge de la batterie. Il déterminera s’il est nécessaire de remplir ou de vider la batterie selon les besoins.

Le BMS (Battery Management System)

Le Battery Management System (BMS) vient compléter les fonctionnalités de l’ESM. Ce système sert à préserver la durée de vie de la batterie et d’en optimiser la sécurité.

Autonomie et durée de vie d’une batterie de panneaux solaires

Autonomie d’une batterie de panneaux solaires

L’autonomie de votre installation photovoltaïque représente le nombre de jours pendant lesquels votre batterie permet de répondre à votre consommation, sans qu’elle n’ait besoin d’être rechargée. Il faut savoir que toutes les batteries ne permettent pas d’être autonome pendant la même durée.

Dans le cas où votre batterie serait capable de stocker 3 000 Wh et que votre consommation quotidienne est de 1 000 Wh environ, l’autonomie de votre batterie va être de 3 jours. C’est la durée moyenne d’autonomie d’une batterie chargée.

La durée de vie d’une batterie de panneaux solaires

La durée de vie des batteries solaires est différente selon chaque type de batterie et son utilisation. Afin de prolonger au maximum la durée de vie d’une batterie, il est conseillé de descendre le moins souvent possible en dessous de 40 % et de ne pas dépasser les 95 %.

Pour connaître la durée de vie moyenne d’une batterie, celle-ci se mesure en nombre de cycles. Chaque cycle correspond à une charge et à une décharge.

Selon les différents type de batterie, les moyennes ne sont pas les mêmes et sont :

• Batterie au plomb ouverte — entre 400 et 500 cycles,
• Batterie AGM — entre 600 et 900 cycles,
• Batterie GEM — entre 800 et 1300 cycles.
  

L’installation d’une batterie de panneaux solaires

Comment installer une batterie de panneaux solaires ?

Pour installer une batterie, il faut que celle-ci soit reliée au régulateur de charge. Ce régulateur sera lui-même connecté au panneau solaire. Le rôle du régulateur de charge est de modifier la tension délivrée à la batterie. La modification est faite en fonction de la tension qui provient des panneaux solaires.

Pour installer la batterie, il faut que la borne positive de l’un soit connectée à la borne positive de l’autre. Il en est de même pour les bornes négatives.

Lors de l’installation d’une batterie solaire, il faut que la batterie soit reliée au régulateur de charge avant les panneaux. Lorsque la batterie est installée, le réseau électrique du logement pourra lui aussi être relié à son tour au régulateur de charge.

C’est avec ce mode d’installation que vous pourrez protéger le circuit électrique du logement contre les décharges profondes de la batterie. En effet, pendant une décharge profonde, la batterie ne fournit plus que quelques volts au lieu des 12 nécessaires pour que le courant puisse être utilisé dans un logement.

En cas de décharge profonde, la recharge de la batterie sera alors plus longue, et vous pouvez vous retrouver à court de courant pendant plusieurs heures.

Le choix de la batterie de panneaux solaires

Il existe plusieurs types de batteries solaires, selon leur mode de fonctionnement. Ces différentes batteries n’offrent pas toutes les mêmes caractéristiques.

Il faut donc choisir la batterie pour panneaux solaires qui va correspondre à vos besoins selon des critères de :

• Capacité de stockage,
• Rendement,
• Entretien,
• Durée de vie,
• Résistance.

Les différents critères

La puissance de sortie

La puissance de sortie représente la quantité d’énergie qu’une batterie solaire est capable de délivrer en instantané. Dans le cas où la puissance de sortie serait faible, seuls les appareils électriques qui demandent une légère puissance peuvent fonctionner. En revanche, si la puissance de sortie est élevée, beaucoup plus d’appareils peuvent fonctionner en même temps. Cette puissance de sortie se mesure en kilowatts (kW).

La capacité de décharge maximum

La capacité de décharge maximum désigne le pourcentage de décharge qu’il ne faut pas dépasser. L’objectif de ne pas dépasser ce chiffre est de ne pas endommager le système en profondeur.

Dans le cas où votre batterie aurait une capacité de stockage de 10 kWh et une capacité de décharge de 95 %, vous ne devrez pas dépasser 9,5 kWh de consommation avant d’effectuer une recharge. Plus la capacité de décharge maximum est élevée, moins vous aurez à y faire attention et ce sera plus confortable pour vous.

La durée de vie de la batterie

Plus le nombre de cycles est élevé, plus la durée de vie de la batterie est grande.

La capacité de stockage de la batterie

Cela représente quantité d’énergie qu’une batterie est capable de stocker. Plus la capacité de stockage est élevée, plus vous pouvez accumuler d’énergie à utiliser plus tard.

Il existe également une autre solution qui est de coupler des batteries entre elles. Cela leur permet d’accroître cette capacité de stockage. On mesure la capacité de stockage en kilowattheure (kWh).

Le rendement

Cela correspond à la quantité d’énergie que la batterie peut restituer par rapport à la quantité nécessaire pour la recharger.

Par exemple, si une batterie de 10 kW a un rendement de 80 %, elle pourra alors restituer 8 kW. 

Plus la valeur du rendement est élevée, plus la batterie va être rentable.

Les différentes batteries

Les batteries à plomb ouvert

C’est un type de batterie particulièrement résistant. Il y a cependant un inconvénient qui est l’entretien régulier nécessaire. Pour ces batteries, il y a plusieurs points à surveiller.

Tout d’abord, il faut que la batterie reste propre. Ensuite, il faut que le niveau d’électrolyte que la batterie contient reste à environ plus ou moins 2 cm au-dessus des plaques. Pour vérifier ceci, il faut ouvrir la batterie. Enfin, la dernière vérification est de voir si les bornes restent bien connectées.

Il est également important de savoir qu’une batterie à plomb ouvert produit de l’oxygène et de l’hydrogène lorsqu’elle fonctionne. Il est donc préférable de la placer dans un endroit bien aéré.

La batterie est également sensible au froid et au gel. Selon l’utilisation de cette batterie, sa durée de vie peut dépasser les 10 ans.

Les batteries AGM (Absorbed Glass Mat)

Ces batteries sont étanches et ne dégagent pas de chaleur. Elles sont donc plus sécurisantes que les batteries à plomb ouvert. Les batteries AGM sont également des batteries au plomb.

Le principal avantage de ces batteries est qu’elles ne demandent aucun entretien. Un autre avantage est qu’elles affichent un faible taux d’autodécharge. Cela signifie que lorsqu’elle n’est pas utilisée, la batterie se décharge donc très lentement.

Mais comparé aux batteries à plomb ouvert, elles supportent un nombre de cycles de charge et de décharge plus faible. De plus, leur durée de vie n’est estimée qu’à une dizaine d’années.

Les batteries en gel

Pour ces batteries, du gel de silice est ajouté afin de figer l’électrolyte. Il est possible de les charger et décharger de nombreuses fois. Cela les rend particulièrement appropriées à une utilisation quotidienne.

De plus, ces batteries ne réclament pas d’entretien. Elles se montrent également très résistantes, surtout face aux températures négatives.

L’inconvénient est qu’elles peuvent perdre en performances lorsqu’elles sont soumises à des surcharges. En revanche, elles sont bien adaptées aux décharges intenses, même de 100 %, à la condition qu’elles ne restent pas déchargées trop longtemps.

Les batteries au lithium-ion

Ce sont les batteries les plus récentes. Elles ne demandent aucun entretien. Elles sont légères et résistent très bien face aux décharges profondes. Leur durée de vie est d’environ 20 ans.

En termes de stockage, celui-ci est similaire à des batteries au plomb.