Comprendre la dérive du SOC
Pourquoi le pourcentage de votre batterie bondit, et comment y remédier.
Le reste de cette page explique ce qui se passe à l’intérieur de la batterie, pourquoi le pourcentage dérive et comment la remise à zéro fonctionne. Aucune connaissance en électricité n’est requise.
Le problème : la courbe de tension plate
SOC signifie l’état de charge : le pourcentage affiché à l’écran. Pour comprendre pourquoi il dérive, il suffit de connaître une différence entre le lithium et le plomb-acide : l’évolution de la tension lorsque la batterie se vide.
La « jauge de carburant » du plomb-acide
Une batterie plomb-acide traditionnelle se comporte comme la jauge de carburant d’une voiture. Lorsque vous consommez de l’énergie, la tension baisse de façon régulière et prévisible. Un moniteur n’a qu’à lire la tension pour estimer le niveau de charge : 12,2 V correspond environ à la moitié pleine. Simple.
Le « rebord de falaise » du lithium
Le lithium ne se comporte pas ainsi. Il maintient une tension quasi constante pendant presque toute la durée d’utilisation, si bien qu’elle est à peu près la même à 80 % qu’à 30 %. Puis, tout à la fin, la tension chute brutalement.
C’est idéal pour vos appareils, car le réfrigérateur voit la même tension stable toute la journée. En revanche, c’est un casse-tête pour un moniteur, car la tension ne permet pas de déduire le pourcentage quand elle varie à peine.
Comment la batterie compte son énergie (comptage coulombien)
Comme la tension ne suffit pas, le BMS (le système de gestion intégré de la batterie) utilise une autre méthode, le comptage coulombien. Il mesure chaque ampère entrant et chaque ampère sortant, et maintient un total cumulé. Les moniteurs de batterie avec shunt, comme un Victron BMV, fonctionnent de la même façon. Chaque batterie TITAN transmet son propre comptage via Bluetooth vers l’application TITAN Lithium sur votre téléphone. Sur les modèles avec ports de communication, un appareil Victron GX peut lire le même comptage via le câble TITAN BMS to Victron VE.Can.
Imaginez quelqu’un à une porte avec un compteur manuel, qui compte les personnes entrant et sortant d’un bâtiment :
- Vous savez que le bâtiment commençait avec 100 personnes à l’intérieur (plein).
- Vous en comptez 50 qui sortent.
- Il reste donc 50 personnes à l’intérieur.
Le BMS fait exactement cela avec l’énergie. Il compte les ampères-heures entrants et sortants, et le total cumulé correspond au pourcentage affiché à l’écran.
Pourquoi le « saut » se produit (la dérive)
Ce comptage est très précis sur une journée ou une semaine. Le problème, c’est que de minuscules erreurs s’accumulent sur des mois.
- Une erreur de comptage de 0,1 % ne change rien aujourd’hui.
- Après trois mois de charges et de décharges, ces petites erreurs peuvent créer un écart de 10 %, 20 % ou même 30 %.
Votre moniteur pense que la batterie est à 40 %, parce que c’est ce qu’indique le total cumulé. En réalité, les cellules sont presque vides.
L’effet « charge fantôme »
Le BMS TITAN est réglé pour ignorer les courants très faibles, car à ce niveau le courant réel et le bruit électrique se ressemblent. Il existe une bonne raison de sécurité. Après une charge complète, le BMS ferme la voie de charge et attend de voir une consommation réelle avant de la rouvrir. S’il réagissait à des courants infimes, le bruit pourrait être pris pour une consommation, et le BMS pourrait rouvrir la charge sur une batterie déjà pleine. La surcharge d’une batterie pleine est précisément ce que le BMS doit empêcher.
Le seuil de 0,6 A : le BMS TITAN considère comme nul tout ce qui est inférieur à environ 0,6 A (environ 8 W à 12 V). Une simple LED, un chargeur USB ou une télévision en veille peuvent ainsi lui échapper.
Le résultat : une charge de 0,4 A laissée allumée toute la nuit (10 heures) retire 4 Ah de la batterie, mais le BMS ne compte rien. Sur une batterie de 100 Ah, l’écran affiche encore 100 % alors que la batterie est réellement à environ 96 %. Répétez cela sur quelques mois et l’écart devient visible.
La solution : resynchroniser le comptage
La bonne méthode consiste à donner au BMS un instant où il sait avec certitude à quel point la batterie est pleine, afin de remettre son comptage à un vrai 100 %. Nous avons intégré une remise à zéro explicite dans la logique de protection du BMS pour ce cas précis.
La solution : une charge complète à 100 %
Chargez la batterie complètement jusqu’à ce que l’une de ces deux conditions se produise :
- L’ensemble de la batterie atteint sa limite de charge complète (protection surtension du pack, à environ 14,4 V).
- Une cellule atteint sa limite (protection surtension cellule, à environ 3,60 V).
Lorsque l’une ou l’autre se produit, le BMS interrompt brièvement la charge. À ce moment précis, le BMS sait avec certitude que la batterie est pleine.
Il remet immédiatement son comptage à 100 %, ce qui efface toute la dérive. Ensuite, votre moniteur correspond à l’énergie réellement présente dans les cellules.
Faire en sorte que le chargeur y parvienne vraiment
Voici la partie qui surprend presque tout le monde. Savoir qu’il faut une charge complète, c’est une chose. Obtenir qu’un chargeur la réalise vraiment, c’en est une autre, et la plupart n’y parviennent pas avec leurs réglages d’usine.
Nous l’avons mesuré sur l’ensemble du parc : parmi les batteries qui transmettent des données exploitables, environ 87 % n’atteignent jamais la tension nécessaire pour déclencher la remise à zéro. Rien ne cloche chez elles. Leur chargeur s’arrête simplement un peu avant le seuil, et personne n’avait de raison de le vérifier. Si votre pourcentage dérive et que vous avez consciencieusement chargé jusqu’au « plein » indiqué par le chargeur, c’est presque certainement pour cette raison.
Deux tensions, et ce ne sont pas les mêmes valeurs
Les confondre est la principale raison pour laquelle cette solution échoue, d’où l’importance d’être précis :
- 14,4 V est la tension que la batterie doit atteindre. C’est une contrainte des cellules, pas un réglage modifiable. En dessous, aucune remise à zéro n’a lieu.
- 14,6 V est la valeur à régler sur le chargeur. Un chargeur réglé exactement à 14,4 V frôle à peine le seuil, et compte tenu de la petite chute de tension dans les câbles, il peut ne jamais l’atteindre vraiment. Régler 14,6 V laisse assez de marge pour franchir le seuil correctement.
Réglez 14,4 V et vous recommencerez très probablement toute l’opération en vous demandant pourquoi rien ne s’est passé.
Que faire, quel que soit votre chargeur
- Si la tension d’absorption est réglable, mettez-la à 14,6 V, effectuez une charge complète, puis remettez l’ancienne valeur. Une seule charge suffit. C’est la solution la plus courante.
- Si elle ne l’est pas, vérifiez la tension réellement atteinte. Si elle est inférieure à 14,4 V, ce chargeur ne pourra jamais corriger l’affichage seul, et il faudra en emprunter ou installer un qui le peut. Dans tous les cas, c’est utile à savoir.
- Si vous êtes sur un système Victron avec le DVCC activé, il existe une autre option : désactivez le DVCC le temps d’une charge pour que le chargeur suive son propre profil, puis réactivez-le. Consultez le guide d’intégration Victron pour comprendre pourquoi le DVCC provoque cela.
Toutes ces actions sont réversibles, et aucune n’implique d’ouvrir la batterie ni de toucher quoi que ce soit à l’intérieur.
14,6 V est-il sans danger ?
Oui, et c’est une question légitime. Augmenter une tension de charge peut sembler devoir s’accompagner d’un avertissement.
Ce n’est pas le cas, car le BMS surveille chaque cellule individuellement en permanence et les protège quelle que soit la demande du chargeur. C’est cette protection qui déclenche la remise à zéro. Le réglage plus élevé ne pousse pas la batterie plus fort. Il laisse au chargeur assez de marge pour atteindre une limite que le BMS aurait de toute façon imposée.
Comment savoir que ça a fonctionné
Ouvrez l’onglet Protections dans l’application TITAN et consultez le compteur de surtension cellule. Si la remise à zéro a eu lieu, il aura augmenté de un.
Un compteur de surtension qui augmente peut sembler inquiétant, et ce n’est pas le cas. C’est simplement la batterie qui enregistre qu’une cellule a touché le haut de sa plage, exactement l’événement que vous cherchiez à provoquer. Voir ce chiffre monter est la confirmation recherchée, pas un avertissement.
