L'étape N°3 consiste à dimensionner le parc de batteries, à savoir déterminer sa tension (en V) et sa capacité (en Ah).

Choix de la tension du parc de batteries

Nous avons démontré dans le chapitre Choix de la tension du parc de batteries que la tension du parc de batteries se calcule par la formule suivante :



Avec :

ρ : résistivité du matériau conducteur (cuivre ou aluminium) dans les conditions de température d’exploitation, exprimée en Ω.mm²/m.	Paramètre connu Nous utiliserons des câbles en cuivre, donc : ρ = 0.01851 Ω.mm²/m pour un conducteur en cuivre sous 20°C.
2×L : Longueur aller-retour des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur, exprimée en m.	Paramètre connu Il convient d'évaluer la longueur L des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur. Pour cela, on se réfère au plan d'implantation des différents composants : Dans cette configuration, la longueur L des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur est L = 3 mètres.
P : Puissance électrique nominale traversant les câbles, exprimée en W.	Paramètre connu Le bilan de puissance effectué précédemment nous indique une puissance nominale P = 4 kW.
S : Section des câbles, exprimée en mm².	Paramètre inconnu à ce stade du projet La section des câbles n'a pas encore été calculée, néanmoins nous limitons la section des câbles à S=35 mm², afin de ne pas augmenter le budget lié au câblage, et également pour se conformer aux borniers du régulateur.
ε : Chute de tension maximum tolérée dans les câbles, exprimée en %	Paramètre connu Afin d'assurer un fonctionnement optimum de la régulation du parc de batteries, la chute de tension entre le parc de batteries et le régulateur devra être au maximum de 1%, soit ε = 0,01.

On applique donc la formule :



Nous prendrons donc la valeur standard directement supérieure, à savoir :



Sous cette tension de 48 V, la section des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur se déduit en exprimant la section S en fonction des autres paramètres :



Donc : S = (0.01851 × 2 × 3 × 4 000) / (48² × 0.01) = 19.3 mm². Par conséquent, sous une tension de 48 V, et afin de respecter une chute de tension de 1%, la section des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur devra être au minimum de 25 mm² (section commercial directement supérieure à 19.3 mm²).

Par ailleurs, sous une tension de 48 V et une puissance nominale de 4 000 W, le courant circulant dans les câbles vaut 83 A (4 000 / 48). Il convient de vérifier qu'un câble de 25 mm² peut supporter un tel courant. Pour ce faire, on se reporte au tableau ci-dessous.



Le courant admissible d’un câble en cuivre de section 25 mm² est de 129 A, ce qui est bien supérieur aux 83 A calculés.

Calcul de la capacité du parc de batteries

Le calcul de la capacité du parc de batteries s'effectue grâce à la formule suivante :



=> Détermination de l’énergie journalière consommée E_Besoin
Nous avions calculé des besoins journaliers de 5.05 kWh/jour. Il convient d'exprimer cette valeur en Ah/jour. La tension étant de 48 V, le calcul est donc le suivant :



=> Détermination de l’autonomie de réserve N_J souhaitée
Nous souhaitons une autonomie de 15 jours. Cela signifie que la batterie peut alimenter, indépendamment du champ photovoltaïque, les équipements électriques définis dans le tableau précédent pendant 15 jours de suite.

=> Détermination de la profondeur maximale de décharge P_D
Les décharges profondes sont préjudiciables pour la durée de vie des batteries au plomb. Conformément aux préconisations du chapitre Choix de la tension du parc de batteries, nous choisissons une profondeur maximale de décharge de 90%, soit PD = 90%.

=> Détermination du coefficient de température K_D
Nous considérons, dans cet exemple, que la batterie sera amenée à fonctionner à -10°C (en hiver par exemple), il convient d’appliquer le coefficient correctif K_T(C) = 0.85, d'après le tableau suivant (donnée constructeur) :

Température de fonctionnement des batteries	-20 °C	-10 °C	0°C	10°C	20°C	30°C	40°C	50°C
Coefficient correctif (appliqué à C360)	0.80	0.85	0.90	0.95	1	1.04	1.1	1.13

=> Calcul de la capacité nominale de la batterie
Appliquons simplement la formule précédente :



Ainsi, la capacité C₃₆₀ de la batterie doit être au moins de 916 Ah. On peut alors en déduire la valeur de la capacité nominale C₁₀ par la relation : C₁₀ ≈ 61% × C₃₆₀, soit C₁₀ ≈ 1 256 Ah.

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