La capacité nominale pour un fonctionnement de Nja jours et un besoin électrique journalier Bj est de :

Cu = Nja * Bj

Soit : capacité utile de la batterie (Ah) = nombre de jours d’autonomie sans apport solaire * besoin journalier (Ah)

La capacité utile Cu n’est pas la capacité nominale C20 (pour une décharge de 20h à 25°C), mais la capacité réellement disponible sur le terrain à tout moment. Pour calculer la puissance nominale en fonction de cette capacité souhaitée, on doit tenir compte de la température et/ou de la profondeur de décharge autorisée.

Profondeur de décharge

Une batterie ne doit pas être déchargée en dessous d’un certain seuil sinon on risque de l’endommager.

Une batterie pleine à 70% est à une profondeur de décharge de 30% (PD = 0,3).

En pratique, en absence de problème de basses températures, et pour un usage normal, on appliquera un coefficient PD = 0.7 à 0.8 selon les modèles de batteries : plutôt 0.7 pour les batteries qui supportent un faible nombre de cycles et plutôt 0.8 pour les batteries à fort nombre de cycles. Si la batterie doit cycler davantage, on pourra diminuer PD pour disposer d’une durée de vie supérieure. Au contraire, si la batterie a très peu de probabilité de se décharger on pourra prendre PD = 0.9 et même 1.

Effet de la température

Si l’application est amenée à fonctionner à basse température, ce sera la principale cause de réduction de capacité, car les réactions de charge et de décharge de l’accumulateur sont ralenties par le froid.

Pour déterminer la réduction de capacité qui en résulte, on aura besoin de courbes de décharge à différentes températures fournies par le constructeur de la batterie. En fonction de la température minimale que le système peut accepter, on va déterminer sur ces courbes le coefficient réducteur de capacité par la température RT.

Calcul de la capacité avec les coefficients de réduction

Pour tenir compte à la fois des phénomènes de température et de profondeur de décharge maximale, on calcule la capacité nominale comme suit :

C20 = C / [PD * RT] = [Nja * Bj] / [ PD * RT]

Soit : capacité nominale C20 (Ah) = nombre de jours d’autonomie sans apport solaire (jours) * besoin journalier (Ah/jour) / profondeur de décharge maximale autorisée / coefficient réducteur de la température.