Les batteries LiFePO4 (phosphate de fer lithium) sont largement utilisées pour le stockage d'énergie ou comme secours. Et ce n'est pas étonnant. Après tout, elles sont sûres, ont une chimie stable et durent longtemps. 

Mais parfois, vous pouvez avoir besoin de combiner plusieurs batteries pour tirer le meilleur parti de votre installation. Vous pouvez les connecter en série ou en parallèle, selon vos besoins. Dans ce guide, nous vous expliquerons les différents types de connexion. Vous comprendrez aussi les avantages et inconvénients de chaque méthode. 

Comment connecter les batteries LiFePO4 en toute sécurité

Parfois, vous souhaitez augmenter la tension du système ou prolonger l'autonomie. Chacun nécessite un type de connexion différent. De plus, la façon dont vous câblez vos batteries affecte directement la performance, l'efficacité et la sécurité.

Il existe deux principaux types de connexion : parallèle et série. Nous allons expliquer comment vous pouvez câbler vos batteries en toute sécurité dans l'un ou l'autre type de connexion. D'abord, voyons pourquoi la sécurité est importante. 

Pourquoi une connexion sûre des batteries est importante

Une connexion mauvaise ou dangereuse peut causer toutes sortes de problèmes que vous préférez éviter. Par exemple, la durée de vie de la batterie peut être réduite à cause d'un déséquilibre ou d'une surchauffe. De plus, la performance de la batterie sera affectée. Enfin, de telles mauvaises connexions peuvent provoquer un incendie et même endommager votre maison ou vos appareils. 

C'est très différent de la sécurité et de la tranquillité d'esprit que vous appréciez lorsque la connexion est correcte. C'est pourquoi il est important de connecter les batteries correctement. 

Raisons pour lesquelles les batteries LiFePO4 sont connectées en parallèle ou en série

En raison de leur conception, vous pouvez combiner Batteries LiFePO4 pour répondre à vos besoins énergétiques spécifiques. Souvent, les gens font cette connexion pour : 

1. Pour augmenter la capacité (connexion en parallèle)

2. Pour augmenter la tension (connexion en série)

Pour augmenter la capacité (connexion en parallèle)

Lorsque les batteries sont connectées en parallèle, la tension reste la même, mais les capacités (Ah) s'additionnent. Par exemple : deux batteries 12V 100Ah en parallèle forment un système 12V 200Ah. 

Cette configuration durera plus longtemps. Elle permettra à vos appareils de rester allumés plus longtemps avant que la batterie ne se décharge. Cette connexion est parfaite lorsque votre équipement fonctionne en 12V mais que vous avez besoin d'une autonomie plus longue. Parfois, vous pouvez voir cette configuration dans des maisons ou entreprises nécessitant une alimentation de secours. Elle est aussi courante dans les camping-cars et ateliers mobiles. 

Pour augmenter la tension (connexion en série)

Lorsque les batteries sont connectées en série, leurs tensions (V) s'additionnent tandis que la capacité (Ah) reste la même. Par exemple : deux batteries 12V 100Ah connectées en série équivalent à un système 24V 100Ah. 

C'est idéal lorsque votre équipement ou onduleur nécessite une tension plus élevée pour bien fonctionner. Une tension plus élevée signifie également un courant plus faible. Cet avantage réduit la chaleur et les propriétaires utilisent des câbles plus fins pour la connexion. Cette connexion est courante dans les systèmes d'énergie solaire avec des onduleurs de 24V ou 48V. Vous pouvez également la retrouver dans les maisons hors réseau, pour alimenter des applications à forte charge comme les pompes à eau.

Que faire avant de connecter votre batterie

Avant de connecter des batteries LiFePO4 en série ou en parallèle, il y a quelques points à noter. Prendre le temps de préparer vos batteries permettra une installation fluide et un système durable. Ne sautez pas ces étapes, car cela pourrait entraîner de mauvaises performances, des dommages aux batteries et même des risques.

Assurez-vous que les batteries sont de la même marque, tension et capacité

Pour maintenir l’équilibre et la sécurité des batteries, toutes les batteries d’un banc doivent être uniformes. Assurez-vous qu’elles ont la même :

• Marque (le même lot, si possible)

• Tension (V) et capacité (Ah)

Mélanger différentes batteries provoquera des problèmes de charge et de décharge. Par exemple, cela sollicitera les batteries et réduira leur durée de vie. Mais utiliser des batteries similaires vous aide à éviter ce genre de situation. 

Correspondance de l’âge, du niveau de charge (état de charge) et de la résistance interne

Même lorsque les batteries sont similaires, elles doivent aussi avoir le même âge et état :

• Achetez les batteries à peu près en même temps

• L’état de charge (SOC) doit correspondre 

Vous pouvez mesurer chaque batterie avec un multimètre pour vous assurer que la différence de tension ne dépasse pas 0,05 V. De même, la résistance interne doit être proche. Un écart important peut faire qu’une batterie travaille trop ou soit inefficace. Ces étapes aident à éviter le déséquilibre, ce qui peut être catastrophique en connexion série.

Équilibrant les batteries

Avant de connecter les batteries en série, elles doivent être équilibrées, c’est-à-dire que leurs tensions doivent être égales. Vous pouvez le faire en :

1. Chargez complètement toutes les batteries individuellement avec le même chargeur

2. Laissez reposer les batteries quelques heures et vérifiez que leurs tensions au repos sont similaires

Ces étapes garantissent que les batteries se chargent et se déchargent de manière uniforme. Cela empêche qu'une batterie ne soit vide ou pleine avant les autres. Une telle situation peut entraîner une dégradation de la batterie.

Utilisez un système de gestion de batterie (BMS) et des fusibles

Un Système de gestion de batterie (BMS) sont très importantes. Elles protègent contre la surcharge, la décharge profonde et la surchauffe. Elles surveillent également la santé et la tension de chaque batterie. Sinon, vous pouvez acheter Les batteries Goldenmate avec BMS intégré. 

Utilisez un équipement de sécurité

Avant de commencer tout câblage, portez des gants isolants et des lunettes de sécurité. Utilisez également des outils isolés pour éviter les courts-circuits accidentels. N'oubliez pas de travailler dans un endroit sec et aéré. Les batteries LiFePO4 sont sûres, mais il faut toujours faire preuve de prudence. 

Comprendre les méthodes de connexion des batteries

Ci-dessous, nous expliquons les différentes méthodes de connexion. 

Connexion en parallèle des batteries LiFePO4

La connexion parallèle des batteries est l'une des méthodes les plus courantes pour augmenter la capacité de stockage d'énergie. Utilisez cette configuration lorsque vos appareils ou onduleur fonctionnent à une tension fixe (comme 12V), mais que vous avez besoin d'une autonomie plus longue.

Avec une connexion parallèle, vous reliez toutes les bornes positives ensemble et toutes les bornes négatives ensemble. Ainsi, la tension reste la même mais la capacité en ampères-heures (Ah) augmente. De plus, l'énergie totale stockée (Wh) augmente.

Comment connecter en parallèle (étape par étape) :

1. Gardez les batteries identiques et équilibrées.

2. Utilisez des câbles épais de même longueur pour réduire la résistance.

3. Connectez ensemble toutes les bornes positives (+) des batteries.

4. Connectez ensemble toutes les bornes négatives (–) des batteries.

5. Connectez la charge/l'onduleur à la borne positive d'une batterie et à la borne négative de l'extrémité opposée. Cette étape aide à répartir le courant uniformément. Cela s'appelle un câblage diagonal ou une connexion croisée.

6. Ajoutez un fusible principal ou un disjoncteur pour protéger le système.

Avantages

Autonomie accrue: Plus d'ampères-heures signifie des heures d'utilisation plus longues. 

Fiabilité accrue: Si une batterie devient faible ou déconnectée, les autres peuvent toujours fonctionner. Mais la capacité du système est affectée. 

Facile à étendre: Vous pouvez facilement augmenter la capacité en ajoutant plus de batteries sans affecter la tension du système.

Pas besoin de changer d'équipement: Si vos appareils ou onduleur sont conçus pour 12V (ou 24V), vous pouvez augmenter l'énergie sans changer la tension de votre système.

Inconvénients

Risque de déséquilibre: Des niveaux de charge différents ou une résistance interne peuvent faire que certaines batteries supportent plus de charge que d'autres. La batterie s'usera plus rapidement en conséquence. 

Câbles d'installation plus lourds: Comme plus de courant circule à une tension plus basse, vous aurez besoin de câbles et fusibles plus épais. Cette configuration génère de la chaleur et réduit l'efficacité.

Câblage complexe: Le câblage peut devenir complexe avec 3 batteries ou plus.

Connexion en série des batteries LiFePO4

Une connexion en série est utilisée pour augmenter la tension du système de batterie. De nombreux onduleurs solaires et applications hors réseau peuvent en avoir besoin. Le câblage en série augmente la tension tout en conservant la capacité de la batterie (Ah) identique. Ici, la borne positive d'une batterie est connectée à la borne négative de la suivante. 

Cela crée plus de puissance totale (Wh) grâce à l'augmentation de la tension. Par exemple, deux batteries LiFePO4 12V 100Ah en série équivalent à 24V 100Ah. Énergie totale = 24V × 100Ah (2400Wh). 

Comment connecter en série (étape par étape)

1. Vérifiez que les batteries sont équilibrées.

2. Connectez la borne positive de la batterie A à la borne négative de la batterie B.

3. Pour plus de batteries (par exemple, 3 ou 4 en série), répétez le schéma : positif vers négatif.

4. La borne négative libre de la première batterie et la borne positive libre de la dernière batterie sont votre sortie principale.

5. Ajoutez un BMS adapté à la tension totale du système ainsi qu'un fusible ou un disjoncteur à la sortie.

6. Utilisez un étiquetage et une isolation appropriés pour éviter toute confusion ou court-circuit.

N'oubliez pas, ne connectez jamais des batteries en série si leurs tensions sont différentes. Cela causera des problèmes de charge et des dommages permanents.

Avantages

Meilleure efficacité: Augmenter la tension du système réduit les pertes d'énergie dans le câblage. Cette efficacité peut être utile pour les équipements à haute puissance.

Câblage plus fin: L'efficacité du système vous permet d'utiliser des fils plus fins. Cela peut réduire les coûts d'installation et l'espace nécessaire. 

Idéal pour les gros onduleurs et les systèmes à forte demande: La connexion supportera les systèmes qui consomment beaucoup d'énergie. 

Mieux pour les connexions longue distance: Les systèmes à haute tension gèrent mieux les longues distances de câblage avec moins de chute de tension.

Inconvénients

Le risque de déséquilibre est plus élevé: Lorsqu'une batterie s'affaiblit, tout le système est impacté. Sans BMS ou équilibrage actif, cela peut provoquer une décharge excessive ou une surcharge.

La panne affecte toute la batterie: Si une batterie tombe en panne, toute la connexion peut cesser de fonctionner jusqu'à sa réparation.

Plus dangereux sans protection: Les systèmes à haute tension nécessitent une plus grande prudence. Les courts-circuits ou une polarité inversée peuvent causer des dommages graves ou un incendie. Utilisez des fusibles, un BMS et des outils isolés pour la sécurité.

Combien de batteries pouvez-vous câbler en parallèle ou en série ?

Il existe des limites sûres quant au nombre de batteries que vous pouvez connecter en série ou en parallèle. Ces limites aident à maintenir les performances. La plupart des fabricants indiquent combien de batteries peuvent être combinées en toute sécurité dans chaque type de connexion. Par exemple, Goldenmate Batterie LiFePO4 12V 100Ah est évalué à 4P4S max. Cela signifie que les limites pour les connexions en parallèle (P) et en série (S) sont de 4 batteries.

Comment entretenir des batteries connectées

Un bon entretien aidera votre batterie LiFePO4 à durer plus longtemps et à mieux fonctionner. Suivez ces étapes simples :

• Vérifiez régulièrement les tensions pour vous assurer qu'elles sont similaires. 

• Gardez les connexions propres et bien serrées.

• Utilisez un équilibrageur de batterie ou un BMS pour équilibrer vos batteries.

• Évitez les décharges profondes. Essayez de ne pas vider les batteries en dessous de 20 % de leur état de charge. 

• Utilisez un chargeur LiFePO4 compatible.

• Gardez les batteries dans un endroit aéré et frais.

• Remplacez rapidement les batteries défectueuses. 

Conclusion

Les connexions en série et en parallèle des batteries LiFePO₄ vous permettent de faire évoluer votre système de stockage d'énergie selon vos besoins en puissance et en capacité. En série, la tension totale augmente. En parallèle, la capacité totale (Ah) augmente. 

Nous avons abordé les avantages et les inconvénients de chaque type de connexion. N'oubliez pas de choisir une connexion en fonction de vos besoins. Prévoyez-vous de faire évoluer votre système énergétique ? N'oubliez pas de commander des batteries de haute qualité chez Goldenmate.