Technique: Ce que signifient DOD et SOC lors de l'utilisation d'accumulateurs au lithium
Hauke Schmidt
· 09.04.2024
DOD et SOC, deux abréviations incontournables lorsqu'on s'interroge sur la durée de vie des accumulateurs. DOD signifie profondeur de la déchargeen français profondeur de décharge. SOC est l'abréviation de état de la chargeLe niveau de charge actuel.
La profondeur de charge finale indique quel pourcentage de la capacité nominale est utilisé. Pour les batteries au plomb, il s'agit en général de 50 à 70 %. Si on lui retire plus d'énergie, elle est durablement endommagée et, dans le pire des cas, elle quitte le service. Les cellules au lithium sont plus résistantes et supportent également une décharge complète, c'est-à-dire un DOD de 100 pour cent, ce qui est courant par exemple dans les téléphones portables ou les outils à batterie. Toutefois, l'utilisation durable de la pleine capacité n'est pas sans conséquences. Comme le montre le diagramme à gauche, l'espérance de vie diminue nettement. Avec environ 500 cycles, les batteries au lithium ainsi malmenées dépassent toutefois encore la durée de vie de bonnes batteries au gel.
Limitation de la DOD pour une durée de vie plus longue
Si l'on limite la DOD à 90 pour cent, on peut atteindre sans problème plusieurs milliers de cycles. Des fournisseurs comme Mastervolt, qui proposent les deux techniques dans leur programme, parlent d'une durée de vie trois fois supérieure à celle du plomb. D'autres fabricants annoncent sept fois plus de cycles. Sur le yacht rééquipé par notre magazine frère il y a six ans, les batteries au lithium avec BMS intégré ne montrent aucun signe de vieillissement. Et ce, bien que le bateau ait été utilisé de manière intensive et ait passé environ 18 mois en croisière.
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Une bonne gestion du SOC pour une performance optimale
Le site état de la charge indique le pourcentage de remplissage actuel de l'accumulateur. Une valeur qui peut être lue sur le gestionnaire de batterie externe ou fournie directement par le BMS. En règle générale, l'électronique de l'accumulateur mesure le courant entrant et sortant et calcule l'état de charge à partir de ces données. Problème : la mesure interne du courant est généralement relativement grossière. Parfois, les courants inférieurs à un demi-ampère ne sont pas enregistrés. Sur une longue période, l'état de charge est donc surestimé. Surtout si la batterie est utilisée en permanence dans la zone de confort entre 20 et 90 % SOC.
Les gestionnaires de batterie externes avec shunt de mesure sont plus précis, mais ne peuvent pas non plus enregistrer la consommation propre du BMS. Pour le fonctionnement normal, cela ne joue pas un grand rôle et, contrairement à la batterie au plomb, le fait de rester longtemps à un faible niveau de charge ne nuit pas à la batterie au lithium ; au contraire, elle vieillit même plus lentement que lorsqu'elle est entièrement chargée. Après de longues périodes d'immobilisation et avant l'hivernage, l'accumulateur de courant devrait toutefois être rempli jusqu'à la tension de fin de charge, ce qui permet de synchroniser à nouveau l'affichage avec le SOC et d'éviter des arrêts d'urgence surprenants.
Précautions à prendre pour l'hivernage
Pour l'hibernation, la batterie est ensuite déchargée à 70-50%. La capacité restante ne devrait pas être beaucoup plus faible, sinon il pourrait arriver que l'énergie restante tombe en dessous du seuil critique. Le BMS s'arrête alors complètement. Selon le modèle de batterie et le chargeur, il se peut que la batterie ne soit plus reconnue comme telle et que le chargeur refuse de fonctionner. Il est alors utile de changer de chargeur ou de brancher brièvement une batterie en parallèle, ce qui permet au BMS de reprendre vie.
La prudence est de mise lors de la recharge en hivernage. Les batteries au lithium supportent généralement des températures allant jusqu'à moins 20 degrés sans subir de dommages, mais elles réagissent de manière allergique aux tentatives de charge en dessous du point de congélation. Les batteries de marque sont donc équipées soit de circuits de protection, soit de systèmes de chauffage, soit des deux. Les accumulateurs de courant bon marché ne possèdent souvent qu'une protection contre la surchauffe, c'est pourquoi le chargeur ne devrait être activé qu'en connaissance de cause, en hiver comme en été. Une suspension permanente au courant de quai, comme on en a l'habitude avec les batteries au plomb, n'est pas optimale pour les batteries au lithium. Il en va de même pour les systèmes solaires, qu'il est également préférable d'éteindre en cas d'immobilisation prolongée.
