Comment prolonger la durée de vie des batteries d'un onduleur

Découvrez comment prolonger la durée de vie des batteries de votre onduleur pour améliorer les performances et réduire les coûts de maintenance et de remplacement.

Les onduleurs — ou UPS (Uninterruptible Power Supplies) — sont des équipements essentiels conçus pour maintenir vos appareils électriques en fonctionnement, quelle que soit la stabilité du réseau. Toutefois, leur fonctionnement repose sur des batteries, qui ne peuvent pas fournir de l'énergie indéfiniment en cas de coupure.

 

De nombreux facteurs peuvent raccourcir la durée de vie des batteries d'un UPS, notamment :

• Un stockage inadapté, qui réduit leur capacité à conserver la charge
• Une exposition à des températures élevées
• Un nombre de cycles trop élevé, en sollicitant régulièrement la batterie
• Une charge avec une tension inappropriée
• L'utilisation d'un type de batterie non adapté : la plupart des UPS sont conçus pour des alimentations brèves, ce qui détermine la chimie des cellules utilisées

 

C'est pourquoi de nombreux utilisateurs, qu'ils soient particuliers ou professionnels, cherchent à prolonger la durée de vie des batteries de leur onduleur. Une autonomie accrue permet de mieux faire face aux coupures de courant (blackouts) et aux baisses de tension prolongées (brownouts).

 

Testez régulièrement vos batteries

La plupart des onduleurs disponibles sur le marché utilisent des batteries au lithium-ion, nickel-cadmium ou plomb-acide. Chaque technologie présente ses avantages et ses inconvénients, mais toutes finissent par se dégrader, ce qui réduit progressivement les performances.

Il est donc essentiel de procéder à des tests réguliers des batteries. En vérifiant leur niveau de charge et d'autres paramètres, vous vous assurez qu'elles fournissent bien l'autonomie prévue. Certains modèles, comme les Champ 1k/2k/3k et Champ RM 6k/10k disposent d'un écran d'affichage indiquant l'état de l'onduleur.

Le test le plus efficace pour les batteries d'UPS est le test d'impédance. Il consiste à appliquer un signal alternatif (AC) et à mesurer la perte de tension alternative sur toute la longueur de la batterie. Grâce à la loi d'Ohm, vous pouvez alors calculer l'impédance — c'est-à-dire la perte de tension. Plus l'impédance est élevée, plus la capacité de la batterie est faible, et plus elle est susceptible de devoir être remplacée.

 

Maintenez vos batteries dans une plage de température adéquate

Les batteries reposent sur des réactions chimiques qui transfèrent des ions d'un matériau à un autre, générant ainsi un courant électrique. Pour que ces réactions se déroulent de manière optimale, chaque type de batterie a une plage de température idéale. En sortir peut entraîner une baisse de performance, un manque de tension, voire des dommages irréversibles à la structure interne de la cellule.

Voici les plages optimales pour différentes chimies :

• Lithium-ion : 15 °C – 35 °C
• Nickel-cadmium : 0 °C – 30 °C
• Plomb-acide : 20 °C – 25 °C

Certaines technologies sont plus tolérantes que d'autres. Par exemple : Le lithium-ion fonctionne efficacement entre 0 °C et 45 °C. Le nickel-cadmium peut supporter des températures jusqu'à -60 °C.

En revanche, les batteries plomb-acide sont plus sensibles : chaque élévation de 8 °C au-dessus de 25 °C réduit leur durée de vie de moitié selon les estimations.

 

Réduisez le nombre de cycles de décharge

Les fabricants indiquent la durée de vie en cycles de leurs batteries, c'est-à-dire le nombre de charges et de décharges possibles avant que leurs performances ne se dégradent. Toutes les cellules disponibles actuellement ont une durée de vie limitée — par exemple, 500 cycles — car chaque cycle provoque des modifications physiques dans la cellule.

Des dendrites microscopiques — des excroissances en forme d'aiguilles — se développent à partir de l'anode et s'infiltrent dans l'électrolyte liquide. Au fil du temps, cela entraîne des courts-circuits et réduit la capacité de la batterie, même lorsqu'elle est entièrement chargée.

Les utilisateurs d'onduleurs cherchent donc souvent à réduire le nombre de décharges. La plupart des batteries ne se déchargent que lors des coupures de courant, qui sont généralement rares. Mais si vous avez des problèmes de câblage (comme des infiltrations d'eau), votre onduleur pourrait s'activer fréquemment, ce qui userait plus rapidement la batterie.

Si vous constatez que votre UPS se déclenche souvent, il est conseillé de faire intervenir un électricien pour diagnostiquer et corriger la source du problème.

 

Stockez les batteries dans un endroit frais et sec

De nombreuses entreprises ou particuliers conservent des onduleurs et des batteries de rechange sur place, afin de disposer d'une capacité de secours en cas de besoin. Cependant, si vous ne stockez pas les batteries à la bonne température, la chimie interne peut se détériorer.

Comme mentionné précédemment, les batteries au plomb sont très sensibles à la chaleur : chaque augmentation de 8 °C au-dessus de 25 °C réduit leur durée de vie de moitié. Un local trop chaud peut donc fortement nuire à leur longévité.

La ventilation joue également un rôle important. Évitez de stocker les batteries dans des boîtes serrées. Laissez environ 5 cm d'espace de chaque côté pour permettre une bonne circulation de l'air. Essayez de maintenir une température inférieure à 10 °C.

Enfin, veillez à les conserver dans un environnement sec. L'humidité et l'eau peuvent s'infiltrer dans les cellules, provoquer de la corrosion et réduire considérablement leur durée de vie.

 

Installez des dispositifs économes en énergie

Supposons qu'une coupure de courant survienne et que votre onduleur doive alimenter tout votre équipement. Si celui-ci comprend des appareils énergivores ou un éclairage classique, la batterie se videra rapidement, et vous devrez rétablir l'alimentation secteur pour poursuivre votre activité.

En revanche, l'installation de dispositifs à faible consommation réduit la demande énergétique sur l'onduleur (et diminue vos factures en même temps). Par exemple, les ampoules LED consomment jusqu'à 75 % d'énergie en moins que les ampoules à incandescence classiques, ce qui allège considérablement la charge sur la batterie. De plus, certains onduleurs, comme la série Champ RM intègrent un mode ECO pour économiser l'énergie.

 

Comment l'utilisation d'un onduleur (UPS) peut-elle réduire le vieillissement prématuré des batteries ?

Les onduleurs (UPS) peuvent prévenir le vieillissement prématuré des batteries en fournissant des informations sur leur état.

La température et la fréquence des cycles sont les deux principaux facteurs qui déterminent la durée de vie des cellules. Les systèmes UPS qui affichent ces données permettent aux utilisateurs de surveiller la charge actuelle des batteries et de savoir s'ils doivent ajuster leurs conditions d'utilisation.

La configuration des paramètres de l'onduleur est également un outil permettant de détecter les anomalies. En envoyant des données paramétriques à un centre de surveillance, les UPS permettent à des équipes locales ou distantes de détecter les variations de l'alimentation électrique et d'identifier d'éventuels problèmes à résoudre. Les utilisateurs peuvent associer les UPS à des interfaces graphiques (dashboards, applications), ce qui offre une visualisation intuitive des données et facilite la détection des problèmes liés aux batteries. Pour les entreprises, cela signifie moins de temps consacré à la gestion du matériel informatique et un risque réduit de panne.

 

Pour aller plus loin :