Comment Calculer les Ampères-Heures (Ah) d'une Batterie : Méthodes et Formules
Ampères-Heures (Ah) = Courant (Ampères) × Temps (Heures) à un taux de décharge, température, et tension de coupure spécifiques. C'est une **métrique de capacité dérivée**, pas une constante fondamentale.
Méthode 1 : Lire l'Étiquette (Plus Facile, Plus Précis pour Neuf)
- Imprimé sur enveloppe : ex: **« 12V 100Ah @ Taux 20H »**.
- Signification : Déchargé à **5 A (100Ah/20h)** continûment à 10,5 V (batterie 12 V) à 25 °C (77 °F), dure 20 heures.
- Loi de Peukert : À 20 A (1C), même batterie ne délivre que **85 Ah (1,7 h)**. À 100 A (5C), peut-être **50 Ah (0,5 h)**. La capacité *dépend de la charge*.
Méthode 2 : Test Décharge Contrôlé (Vraie Capacité)
Équipement : Charge Électronique Programmable (ou Résistances Puissance + Banc MOSFET), Multimètre / DAQ, Enceinte Thermique (Idéal).
- Préparation : Charge Complète selon spec fabricant (CC-CV, repos 4 h).
- Montage : Charge = Courant Cible (ex: C/20 = 5 A pour 100 Ah). Connexions Kelvin 4 fils.
- Exécution : Démarrez Chrono + Log Tension/Courant/Temp toutes les 10 s.
- Arrêt : À **Tension Coupure** (Plomb : 1,75 V/cellule = 10,5 V ; Li-ion : 2,5–3,0 V/cellule ; NiMH : 1,0 V/cellule).
- Calcul : Ah = I(A) × t(h) (Intégrer si courant variable).
Correction 25 °C : Capacité chute ~0,5–1 %/°C sous 25 °C. Appliquez facteur correction température.
Méthode 3 : Estimation depuis Specs (Sans Matos Test)
- Plomb-Acid : Ah ≈ (Réserve Capacité Minutes × 0,6) / 60. (ex: RC 180 min → ~1,8 Ah ? Non. RC @ 25 A. Ah ≈ RC × 0,4167. 180 min RC → 75 Ah @ taux 20h).
- Li-ion 18650/21700 : Comptez cellules × Ah Cellule (ex: 13S4P cellules 3500 mAh = 14 Ah).
- Volume Physique (Approx) : Plomb : ~0,7–0,9 Ah/in³. Li-ion : ~2,5–3,5 Ah/in³.
Facteurs Déclassement Critiques (Réel vs Étiquette)
| Facteur | Effet sur Ah Utilisable |
|---|---|
| Taux Décharge Élevé (Peukert) | -15 % à -50 % (Plomb), -5 % à -15 % (Li-ion) |
| Basse Température (0 °C / 32 °F) | -20 % (Li-ion), -40 % (Plomb), -30 % (NiMH) |
| Âge / Nb Cycles (50 % Vie) | -20 % à -30 % |
| Réglage Tension Coupure | Coupure Plus Haute = Moins Ah Utilisé (Protège Batterie) |
| Auto-Décharge (Stockage) | Plomb: 3–5 %/mois. NiMH: 15–30 %/mois (LSD: 1–3 %). Li-ion: 1–2 %/mois. |
Ah Pratique pour Dimensionnement Système
Ah Dimensionnement = (Charge_A × Temps_h) / (Limite_DoD × Facteur_Temp × Facteur_Âge × Facteur_Taux)
- Exemple : Charge 5 A, 10 h, 50 % DoD (Plomb), 0 °C, 2 ans, Taux 1C.
- Ah Dim = (50) / (0,5 × 0,6 × 0,8 × 0,85) ≈ **245 Ah Étiquette Nécessaire.**
Testez toujours les systèmes critiques. Ah Étiquette = Chiffre Marketing à C/20, 25 °C, Neuf.