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Quelle est la durée de vie d'une batterie au sodium ?

La durée de vie d'une batterie, quel que soit son type, dépend de divers paramètres tels que la température (plomb, lithium), la profondeur de décharge (toutes les batteries), les courants de charge et de décharge (toutes les batteries), la durée de stockage avant utilisation (lithium, plomb), etc.

Un paramètre important est la puissance de charge et de décharge (intensité du courant de charge et de décharge). Si une batterie est très chargée, comme dans un véhicule électrique, elle ne vivra pas aussi longtemps que si elle est rarement déchargée, comme dans un système ASI.

La profondeur du cycle joue également un rôle. Pour la batterie de sel, cela peut être vu dans le graphique suivant. Il convient de noter que cette courbe est une courbe « synthétique » dérivée de tests cellulaires accélérés en laboratoire. Après tout, on ne peut pas attendre 20 ans pour passer les tests. Le diagramme montre une espérance de vie, c'est-à-dire une durée de vie moyenne pour un cycle standard.


Niveau de charge, calibrage et décharge complète d'une batterie au sodium

Une batterie au sodium fonctionne entre 20% et 100% SOC (State of Chage). Tous les sept jours, la batterie doit être chargée à 100% pour que le SOC soit à nouveau calibré. Si la batterie est rarement chargée complètement (par exemple une seule fois par mois), la résistance interne de la batterie augmente et une charge complète prend de plus en plus de temps. Pour éviter cela et pour que le système de gestion de la batterie (BMS) de la batterie au sodium soit calibré, une charge complète est programmée tous les sept jours. 

Selon le fabricant de batteries, une décharge complète à 0% SOC n'a en revanche aucun effet sur la capacité de la batterie. Une caractéristique sans pareil de la batterie NaNiCl est qu'elle peut être « arrêtée ». Cela signifie que la batterie saline est déchargée complètement et que la température interne de 265 degrés refroidit jusqu'à la température ambiante. C'est ce que nous appelons « hivernage ». Celle-ci est utilisée lorsque la puissance photovoltaïque diminue fortement en hiver et qu'il n'est plus utile d'exploiter un stockage de batterie parce qu'il n'y a pas assez d'énergie excédentaire. 


Quel est le comportement de charge d'une batterie au sodium ?

La batterie sodium-nickel est une batterie « cosy ». Il se charge lentement. La batterie elle-même – sans tenir compte de la puissance de l'onduleur – peut absorber environ 2 kW de puissance au maximum et seulement pendant une courte période (1 heure) lorsque la batterie est presque vide. La batterie saline n'est donc pas adaptée pour absorber les pics de production PV importants et de courte durée.

Si des pics de production PV plus importants doivent être utilisés afin de réduire la livraison de retour au réseau électrique, une combinaison de batterie et de stockage thermique est recommandée. Le stockage sur batterie prend alors en charge l'alimentation de base de la maison avec sa propre électricité et le stockage thermique (canne à chaleur ou pompe à chaleur) stocke un surplus supplémentaire sous forme d'eau chaude.


Combien de temps faut-il pour charger complètement une batterie au sodium ?

Le temps nécessaire pour que la batterie au sodium soit chargée à 100 % dépend de l'état de charge initial. Il faut environ 11 heures pour charger complètement une batterie complètement vide. 

Le diagramme donne un aperçu des temps de chargement. En cliquant sur l'image, celle-ci s'affiche en grand format. 


Quel est le comportement de décharge d'une batterie au sodium ?

En général, une batterie au sodium peut se décharger plus vite qu'elle ne peut être rechargée. Un stockage de sodium de 9 kWh peut être déchargé avec une puissance continue de 6 kVA maximum. 

En raison de la résistance interne de la batterie, la température interne de la batterie au sodium augmente lorsque les courants de décharge sont importants. La batterie peut fonctionner avec une température interne comprise entre 265° Celsius et 350° Celsius. Cela signifie que cette batterie a la plus grande plage de température de fonctionnement de toutes les batteries connues.

Le diagramme montre le contenu énergétique de la batterie à différents taux de décharge.


Quelle est la quantité d'énergie nécessaire pour amener une batterie au sodium de 9 kWh à la température de fonctionnement (250° C) ?

Pour amener une batterie au sel de 9 kWh à la température de fonctionnement, il faut 9 kWh et il faut environ 6 à 8 heures, au maximum 12 heures. Si la batterie au sodium est chauffée par le courant électrique normal, les coûts en Suisse ne s'élèvent qu'à environ 2 CHF – en Allemagne, ils sont d'environ 3 EUR. Bien entendu, la batterie peut également être chauffée par votre propre système photovoltaïque.


Quelle est la quantité d'énergie nécessaire pour maintenir la batterie au sodium de 9 kWh à la température de fonctionnement ?

En moyenne, 120 watts sont nécessaires pour l'autoconservation de la température de fonctionnement par batterie au sodium de 9 kWh. La batterie a un rendement de 90 % à un cycle standard de C/5. Cela signifie que la batterie a besoin d'environ 10 % pour maintenir la température de 250° C.


Avec quelle puissance maximale les batteries peuvent-elles être déchargées ?

Chaque type de batterie s'échauffe pendant la décharge car une batterie possède une « résistance interne ». La résistance interne de la batterie au sodium est supérieure à celle d'une batterie lithium-ion (LIB). Ainsi, la batterie au sel se réchauffe plus rapidement qu'une batterie LIB. Pour éviter la surchauffe de la batterie au sodium lors d'une décharge rapide (température interne > 330° Celsius), innovenergy a limité cette puissance de décharge à 100 A par batterie, ce qui correspond approximativement à une puissance de décharge de 5 kW.

Le salidomo© ECO est un système monophasé avec un onduleur à batterie unique d'une capacité de 2,4 kW (ou 3 kVA). L'onduleur peut tirer 2,4 kW de puissance de la batterie.

Le salidomo© 9 est un système triphasé d'une puissance nominale de 7,2 kW (ou 9 kVA). Les trois onduleurs de batterie pouvaient tirer environ 7 kW d'une seule batterie au sodium. Toutefois, en raison de la batterie, il n'est possible d'extraire qu'un maximum de 5 kW. Avec le salidomo© 18, en revanche, la totalité de la puissance de l'onduleur de 7,2 kW peut être prélevée sur les deux batteries au sodium.

Le salidomo© EXT 27/36 est également un système triphasé avec une puissance nominale de l'onduleur de batterie de 12 kW (ou 15 kVA). Les trois batteries du salidomo© EXT 27 peuvent fournir un maximum de 15 kW ; les quatre batteries du salidomo© EXT 36 la totalité des 20 kW. Les trois onduleurs de batterie, quant à eux, peuvent extraire un maximum de 12 kW de puissance des batteries salidomo©.

Cette puissance de décharge s'applique à une température de fonctionnement de 25° Celsius. Si la température augmente, la puissance de l'onduleur diminue – c'est ce qu'on appelle le « déclassement ».

Voir également la fiche technique des onduleurs :


Quel est le rendement de bout en bout d'un système de stockage des batteries au sodium ?

Le cycle normalisé d'une batterie au sodium a été défini avec précision par le fabricant et se situe autour d'un rendement de 90%. Tout écart par rapport à ce cycle normalisé signifie un moins bon rendement. Mais cela vaut également pour toutes les données fournies par d'autres fabricants de batteries. 

Le rendement final dépend beaucoup de l'utilisation réelle (charge et décharge) de la batterie. Si la taille de la batterie est correctement dimensionnée, on peut s'attendre à un rendement moyen (courant entrant, courant sortant, pertes de l'onduleur incluses) de 60 à 65 %. 


Différence entre un onduleur PV et un onduleur à batterie ?

Pour l'instant, il faut faire une distinction entre les onduleurs PV et les onduleurs de batterie. Tous les salidomo© sont des systèmes couplés en courant alternatif, c'est-à-dire qu'il faut des onduleurs PV (conversion du courant continu du système PV en courant alternatif dans le réseau à domicile) et des onduleurs de batterie (conversion du courant alternatif du réseau à domicile en courant continu dans la batterie).

Étant donné que tous les consommateurs de la maison ont besoin de courant alternatif, la charge de la batterie directement à partir du système photovoltaïque ne fonctionne que dans une certaine mesure. En effet, les consommateurs doivent être alimentés avant la batterie et seul le courant excédentaire doit être injecté dans la batterie. De plus, le courant PV a une tension différente de celle de la batterie, qui fonctionne à 48 V. La batterie est alors chargée directement par le système PV. Cette différence de tension continue est compensée par le couplage alternatif.


Le salidomo© fonctionne-t-il aussi avec d'autres onduleurs de batterie ?

salidomo©

Comme le salidomo© est un système complet couplé au courant alternatif et que des onduleurs de batterie de Victron sont déjà installés, il fonctionne avec tous les onduleurs PV.

Le salidomo© ne doit pas être utilisé avec d'autres onduleurs de batterie, sinon la certification de l'appareil devient invalide et une approbation spéciale devient légalement nécessaire. Il s'agit d'une question de responsabilité, que le convertisseur doit alors supporter intégralement. innovenergy ainsi que les fabricants des composants n'assument plus aucune garantie et assistance en cas de conversion.


Quelle est la différence entre un système de stockage de batteries couplé au courant alternatif et un système de stockage de batteries couplé au courant continu ?

Un système de stockage de batteries couplé au courant alternatif prend le courant alternatif du réseau (domestique) et le convertit en courant continu pour charger les batteries. Lorsque les batteries sont déchargées, le courant continu de la batterie est reconverti en courant alternatif pour le réseau (à domicile). Lors de la conversion du courant du réseau en courant de batterie et inversement, des pertes se produisent dans l'onduleur de la batterie. En général, entre 10 et 15 % de l'énergie est perdue sous forme de chaleur résiduelle dans les onduleurs.

Avantage : un système de stockage par batterie couplé au courant alternatif peut également être installé après la construction du système photovoltaïque. Inconvénient : au total, jusqu'à 20 % de l'énergie PV est perdue, car en plus de la perte des onduleurs à batterie décrite ci-dessus, il y a aussi les pertes de l'onduleur PV. L'onduleur PV convertit le courant continu des modules PV en courant alternatif, qui est ensuite utilisé pour charger et décharger les batteries via les onduleurs de batterie. Ici aussi, des pertes de quelques pour cent se produisent entre les modules PV et le réseau CA.

Un système de stockage de batteries couplé au courant continu évite ces pertes de conversion et convertit le courant continu des modules PV directement en courant continu pour charger les batteries. Lors de la décharge des batteries, le courant continu de la batterie est converti en courant alternatif pour le réseau comme auparavant.

Avantage : pertes de conversion réduites et fonctionnement sans faille du système photovoltaïque, même sans réseau CA. Inconvénient : n'est généralement possible qu'avec un nouveau système photovoltaïque.

Le salidomo© peut fonctionner comme un système de stockage de batterie couplé au courant alternatif, comme un système de stockage de batterie couplé au courant continu ou même une combinaison des deux.


Quels produits peuvent être utilisés pour charger les batteries au sodium en courant continu ?

Tous les régulateurs de charge solaire Victron peuvent facilement charger les systèmes de stockage de batterie au sodium innovenergy. La puissance de charge est limitée à 6 kW pour le salidomo© et à 12 kW pour le salidomo© EXT. 

Les régulateurs de charge solaire de Studer Innotec fonctionnent également, mais ne peuvent pas être lus et ne sont donc pas affichés sur la plate-forme Web de Victron. 


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