La tension affichée par un voltmètre ne dit presque rien de ce qu’il reste dans une batterie : elle varie avec la charge en cours, la température et les appareils en marche. Le moniteur de batterie, lui, compte l’énergie qui entre et qui sort, comme une jauge de carburant. C’est l’instrument le plus utile d’une installation autonome, et sa pose prend une heure, à condition de respecter une règle de câblage.
Comment il mesure
Le cœur du moniteur est un shunt : une résistance de très faible valeur, calibrée, insérée sur le câble négatif de la batterie. Tout le courant la traverse ; la minuscule tension qui apparaît à ses bornes indique l’intensité, dans un sens ou dans l’autre. En intégrant ce courant dans le temps, l’appareil compte les ampères-heures : d’où son nom de coulombmètre.
Ce qu’il affiche
- L’état de charge, en pourcentage ;
- Le courant instantané, en charge ou en décharge ;
- La tension ;
- Les ampères-heures consommés depuis la dernière pleine charge ;
- L’autonomie restante au rythme de consommation actuel ;
- Un historique : décharge la plus profonde, nombre de cycles, selon les modèles.
Choisir son moniteur
- Le calibre du shunt : supérieur au courant maximal de l’installation, convertisseur à pleine puissance compris.
- La tension du parc : 12, 24 ou 48 V.
- La compatibilité avec la technologie de batterie, plomb ou lithium.
- L’affichage : écran à encastrer, ou module Bluetooth lu sur téléphone, avec l’une des applications de suivi solaire.
- Les sorties : relais programmable, liaison de données vers un système de supervision.
- La consommation propre, de quelques milliampères.
Certaines batteries lithium intègrent déjà cette fonction dans leur système de gestion, consultable par Bluetooth.
La règle de câblage
Le shunt se place sur le négatif, au plus près de la batterie, et rien d’autre ne doit être raccordé directement à la borne négative. Tous les négatifs, régulateur, convertisseur, chargeur, tableau de distribution, se branchent du côté « système » du shunt. Un seul appareil relié directement à la batterie échappe au comptage et fausse tout.
La pose, étape par étape
- Couper toutes les sources : panneaux, chargeur, consommateurs.
- Fixer le shunt sur un support isolant, à l’abri des projections.
- Relier la borne négative de la batterie au côté « batterie » du shunt, par un câble court de même section que le câble principal.
- Regrouper tous les autres négatifs sur le côté « système ».
- Raccorder le fil de mesure positif, protégé par son fusible, à la borne positive.
- Brancher l’afficheur ou activer la liaison Bluetooth.
- Serrer correctement toutes les cosses : une connexion desserrée chauffe.
Le réglage
- La capacité de la batterie, en ampères-heures.
- Les critères de pleine charge : tension et courant de fin de charge, d’après la fiche de la batterie. C’est à ce moment que le moniteur se recale à 100 %.
- Le rendement de charge et, pour le plomb, le coefficient qui tient compte de la vitesse de décharge.
Les valeurs par défaut conviennent rarement : prenez celles du fabricant de la batterie.
Garder une mesure juste
Le comptage dérive peu à peu. Il se resynchronise à chaque charge complète ; si la batterie reste des semaines sans atteindre le plein, en hiver par exemple, l’indication devient approximative. Avec le temps, la capacité réelle diminue : ajustez le réglage, en suivant les signes décrits dans le cycle de vie d’une batterie solaire.
Ce qu’il permet de faire
- Adapter sa consommation au jour le jour, surtout en hiver, comme nous le conseillons pour vivre hors réseau l’hiver.
- Repérer les consommations cachées : le courant affiché quand tout semble éteint, autrement dit les consommations fantômes.
- Vérifier son dimensionnement en comparant l’estimation à la réalité, établie selon la méthode de calcul des besoins.
- Protéger la batterie : une alarme ou un relais coupe certains appareils sous un seuil choisi.
- Alimenter une supervision, par exemple un Raspberry Pi.
Les erreurs de pose courantes
- un négatif oublié sur la borne de la batterie ;
- un shunt sous-dimensionné ;
- une capacité mal réglée ;
- un shunt monté sur le positif alors qu’il est prévu pour le négatif.