Ce que vous calculez réellement
La question n'est jamais « quelle doit être la taille de la batterie », mais « quelle quantité d'énergie vais-je consommer entre deux charges, et quelle proportion de celle-ci la batterie est-elle autorisée à fournir ». Ces deux chiffres scindent le calcul en une partie consommation et une partie technologique. Quiconque les mélange finit régulièrement avec un parc de batteries sous-dimensionné.
La partie consommation se calcule en ampères-heures par jour. Un ampère-heure correspond à un ampère pendant une heure. Un consommateur qui tire 3,8 A et fonctionne pendant 12 heures consomme 45,6 Ah. Tant que tout est au même niveau de tension — c'est-à-dire 12 V ou 24 V — vous pouvez simplement additionner les ampères-heures. Vous ne devez convertir en wattheures que si vous effectuez des calculs via des convertisseurs ou entre différents niveaux de tension.
Les cinq étapes
1. Établir la liste des consommateurs
Chaque consommateur avec sa consommation de courant en ampères et sa durée de fonctionnement quotidienne en heures. Pour les consommateurs cycliques — réfrigérateur, pompe à eau sous pression, ventilateur de chauffage — c'est la durée de fonctionnement réelle qui compte, et non la durée d'utilisation. Un réfrigérateur à compresseur qui est en service 24 heures mais qui tourne la moitié du temps apparaît avec 12 heures dans la liste.
Si seule la puissance en watts figure sur la plaque signalétique : Ampères = Watts divisés par la tension. 45 W sous 12 V font 3,75 A.
2. Ajouter le courant de repos
Les détecteurs de gaz, systèmes d'alarme, ordinateurs de bord en veille, écrans, pompes de cale automatiques et l'électronique de charge fonctionnent 24 heures sur 24. En pratique, cela représente souvent 0,3 à 0,8 A, soit 7 à 19 Ah par jour — souvent plus que l'ensemble de l'éclairage. C'est le poste le plus souvent oublié.
Mieux vaut mesurer qu'estimer : placez une pince ampèremétrique sur le câble négatif de la batterie et éteignez tous les consommateurs utilisés consciemment. Ce qui circule encore est le courant de repos.
3. Déterminer les jours d'autonomie
Combien de temps le navire doit-il rester sans alimentation à quai et sans moteur ? Deux à trois jours sont une base courante pour la navigation de croisière. Ceux qui prévoient des sources de charge fixes — solaire avec un rendement quotidien fiable, heures moteur quotidiennes — peuvent déduire leur apport, mais doivent le calculer de manière conservatrice : un champ solaire ne fournit pas en septembre ce qu'il fournit en juin.
4. Convertir en capacité utile
FormuleCapacité nominale = (Consommation journalière × Jours d'autonomie) ÷ Profondeur de décharge autorisée
La profondeur de décharge autorisée est une caractéristique de la technologie : 0,5 pour le plomb, 0,8 à 0,9 pour le LiFePO4. Pour le lithium, comptez 0,8 — c'est le point de fonctionnement sur lequel se basent les indications de cycles habituelles, et vous gardez une marge de manœuvre. Pour le plomb, le facteur 0,5 signifie que vous avez besoin du double de la capacité nominale pour extraire la même quantité d'énergie.
5. Ajouter une réserve
10 à 20 pour cent pour le vieillissement, le froid et les consommateurs ajoutés ultérieurement. Il ne s'agit pas d'une marge de sécurité prise au hasard : une batterie est considérée en fin de vie lorsqu'elle ne fournit plus que 80 pour cent de sa capacité nominale — l'installation fonctionne donc durant les dernières années avec un parc de batteries mesurablement plus petit.
Exemple : Voilier de croisière, 12 V, trois jours d'autonomie
| Consommateur | Courant | Durée/jour | Consommation |
|---|---|---|---|
| Réfrigérateur à compresseur | 3,8 A | 12 h (cyclique) | 45 Ah |
| Courant de repos total | 0,5 A | 24 h | 12 Ah |
| Convertisseur, café et ordinateur | 18 A | 0,5 h | 9 Ah |
| Traceur et instruments | 2,0 A | 4 h | 8 Ah |
| Recharge appareils mobiles | 2,0 A | 3 h | 6 Ah |
| Éclairage intérieur LED | 2,0 A | 3 h | 6 Ah |
| Pompe à eau sous pression | 8,0 A | 0,5 h | 4 Ah |
| Somme | 90 Ah/jour |
Valeurs typiques pour un navire de 38 pieds en navigation estivale. Le réfrigérateur représente environ la moitié — c'est le cas normal, pas l'exception.
90 Ah fois trois jours donne un besoin de 270 Ah. Avec 10 pour cent de réserve, il faut prévoir environ 300 Ah utiles. Il en résulte :
- LiFePO4 à 80 pour cent de profondeur de décharge : 300 ÷ 0,8 = 375 Ah de capacité nominale, environ 45 kg
- AGM à 50 pour cent de profondeur de décharge : 300 ÷ 0,5 = 600 Ah de capacité nominale, environ 180 kg
Exceptions et limites de la méthode
Le parc de batteries doit aussi pouvoir être rechargé. Une capacité calculée comme correcte ne sert à rien si les sources de charge ne peuvent pas la remplir. Pour le plomb, le courant de charge ne doit pas descendre durablement sous 0,2 à 0,3 C, sinon le parc de batteries reste partiellement chargé et se sulfate. En guise de contre-vérification approximative : l'énergie de charge disponible quotidiennement correspond-elle à la consommation journalière ?
Température. La capacité indiquée sur la fiche technique est valable à 25 °C. Pour le plomb, la capacité extractible diminue considérablement avec la température, moins fortement pour le LiFePO4. Calculez l'utilisation hivernale comme un cas de charge distinct.
Effet Peukert. Pour le plomb, la capacité extractible diminue à mesure que le courant de décharge augmente. Quiconque utilise un parc de batteries au plomb avec des charges de convertisseur importantes obtient moins que ce que le calcul promet. Pour le LiFePO4, cet effet est pratiquement inexistant.
Les courants de démarrage ne font pas partie de ce calcul. Ils déterminent la section des câbles et la protection par fusibles, pas la capacité.
Erreurs typiques
- Oublier le courant de repos. L'erreur isolée la plus fréquente. Il fonctionne 24h/24 et s'accumule.
- Calculer le réfrigérateur avec la durée d'utilisation au lieu de la durée de fonctionnement. 45 Ah deviennent vite 90 Ah — ou inversement, trop peu.
- Calculer avec la capacité nominale au lieu de la capacité utile. Réduit de moitié l'autonomie réelle pour le plomb.
- Mélanger watts et ampères. En cas de niveaux de tension multiples, calculer systématiquement en wattheures.
- Omettre la réserve. Un parc de batteries en fin de vie ne fournit plus que 80 pour cent.
- Calculer uniquement pour le cas estival. Le chauffage et l'éclairage en hiver modifient considérablement le résultat.
Contrôler le résultat
Le calcul est une donnée de planification, pas une mesure. Il ne devient fiable qu'avec un compteur d'ampères-heures doté d'un shunt sur le câble négatif commun : après deux ou trois croisières, vous verrez la consommation journalière réelle et pourrez affiner le dimensionnement. Pour le LiFePO4, c'est de toute façon obligatoire — la courbe de décharge plate rend l'affichage de la tension pratiquement inutile en tant qu'indicateur d'état de charge.
