Accessoires pour batteries

Plaques de base, supports muraux et supports au sol

Les modules empilés nécessitent un socle défini et une contention adaptée. Une plaque de base répartit la charge, stabilise le niveau de la pile et supporte généralement le point de mise à la terre et l'entrée des câbles. Un support mural fixe le haut de la pile à la structure pour éviter qu'elle ne bascule, ce qui est crucial car une tour haute tension peut dépasser 200 kg une fois complète. Un support au sol est utilisé lorsque le mur ne peut pas supporter la charge ou lorsque le pack est placé à distance d'un mur.

• Platine de base : spécifique à la marque et au module. Elle fixe l'espacement de l'empilement ; ainsi, une platine d'une autre série n'acceptera pas les modules, même si elle semble similaire.
• Support mural : l'élément anti-basculement. Vérifiez la fixation en fonction du matériau du mur, car le placoplâtre et le béton cellulaire nécessitent des fixations chimiques ou traversantes.
• Support de sol : pour les installations autoportantes ou en garage, et pour les cas où le mur est une façade avec isolation sans couche porteuse derrière.
• Dégagements : laissez l'espace indiqué par le fabricant autour de l'empilement pour la ventilation et pour l'accès de maintenance aux bornes.

BMS, unités de contrôle et modules d'extension

Le BMS (battery management system) surveille la tension et la température des cellules, équilibre les cellules, impose les limites de charge et de décharge et communique le SoC (état de charge) à l'onduleur. Sur les packs modulaires, il s'agit souvent d'une unité supérieure ou inférieure séparée, parfois appelée module de commande, unité de contrôle de puissance ou module maître, et un seul est requis par empilement. Les modules individuels situés en dessous ne contiennent que les cellules.

• Un contrôleur par empilement : l'ajout de modules n'implique pas l'ajout de contrôleurs, mais le dépassement du nombre maximum de modules nécessite le démarrage d'un second empilement avec son propre contrôleur.
• Les modules d'extension doivent correspondre aux modules existants en termes de type, de capacité et, en pratique, d'ancienneté. Mélanger un module ancien et un nouveau dans une même chaîne signifie que l'ensemble de la chaîne fonctionnera selon le groupe de cellules le plus faible.
• Firmware : après l'ajout d'un module, mettez à jour le BMS et l'onduleur afin que la nouvelle capacité soit reconnue et prise en charge par l'algorithme d'équilibrage.
• Surveillance : le contrôleur est également l'élément qui alimente le portail de surveillance en données de cellules ; une unité manquante ou non configurée signifie donc une absence de visibilité.

Câble de communication : CAN ou RS485 et pourquoi le brochage est essentiel

La batterie et l'onduleur échangent la tension, le courant, la température, le SoC et les limites de charge et de décharge autorisées via une liaison série. Deux couches physiques dominent. Le CAN (généralement CAN 2.0B à 500 kbit/s) est le choix le plus courant sur les packs haute tension modernes et transporte un ensemble de messages structurés. Le RS485 (Modbus RTU) apparaît sur de nombreux systèmes basse tension 48 V et sur les équipements plus anciens. C'est le couplage qui détermine lequel s'applique, et non l'installateur.

Le connecteur est presque toujours un RJ45, et c'est précisément là que se trouve le piège. Le boîtier est standard, mais pas l'affectation des broches : un fabricant place CAN High et CAN Low sur les broches 4 et 5, un autre sur les broches 1 et 2, et un troisième utilise la même prise pour le RS485. Un cordon de brassage Ethernet standard s'enclenchera physiquement mais ne communiquera rien, ou dans le pire des cas, appliquera une tension sur la mauvaise broche. Utilisez le câble fourni avec la batterie ou la pièce de rechange du fabricant, gardez le parcours court, éloignez-le des câbles d'alimentation CC et réglez les commutateurs DIP d'adresse et la résistance de terminaison comme indiqué dans le manuel.

Câbles de puissance, jeux de barres, couple de serrage des bornes et protection DC

Le câblage de puissance entre les modules est fourni sous forme de kit assorti, avec la section et la longueur appropriées ainsi que des cosses serties en usine. Sur les packs en tour, les modules sont souvent reliés par des jeux de barres rigides plutôt que par des câbles. Les deux transportent le courant total du pack ; un mauvais raccordement devient donc un problème de chauffe bien avant d'être un problème électrique.

Le circuit de la batterie nécessite également sa propre protection et son propre sectionneur, dimensionnés pour le courant continu (DC) et non pour le courant alternatif (AC). Un dispositif conçu pour l'AC dans un circuit DC ne peut pas couper l'arc électrique de manière fiable, car il n'y a pas de passage par zéro pour aider à l'éteindre. Utilisez un disjoncteur DC spécifique ou un fusible avec son porte-fusible, dont la tension nominale est supérieure à la tension maximale du pack et adaptée au courant maximal de batterie de l'onduleur.

• La section dépend de l'intensité du courant, et non d'une préférence. Un pack 48 V consomme environ quatre fois plus de courant qu'un pack 400 V pour une même puissance ; les systèmes basse tension nécessitent donc des conducteurs nettement plus épais et des distances de câblage plus courtes.
• Couple de serrage : serrez chaque borne à l'aide d'une clé dynamométrique étalonnée selon la valeur indiquée dans le manuel, généralement comprise entre 2 et 8 Nm selon la taille du boulon. Des joints sous-serrés créent des arcs et surchauffent, tandis que des joints sur-serrés endommagent le filetage ou déforment le jeu de barres. Vérifiez à nouveau lors de la première maintenance, car les joints boulonnés se relâchent après les cycles thermiques.
• Polarité et séquence : effectuez le raccordement dans l'ordre documenté, généralement la communication d'abord, puis le DC, et enfin la mise sous tension. Une inversion de polarité sur une entrée de batterie est une erreur irréversible.
• Disjoncteur DC ou fusible : tension nominale supérieure à la tension maximale du pack, courant nominal supérieur au courant de fonctionnement continu et inférieur à la capacité du câble. Les consommables et les coffrets pour la partie DC se trouvent dans le matériel d'installation électrique.
• Sectionneur : un dispositif de déconnexion visible et verrouillable entre la batterie et l'onduleur, requis pour une maintenance sécurisée et l'accès des pompiers.
• Mise à la terre : reliez le coffret, la plaque de base et le châssis de la tour à la borne principale de terre avec le conducteur spécifié. C'est une fonction de protection, et c'est également ce qui permet au contrôle d'isolement de l'onduleur de fonctionner correctement.
• Protection contre les surtensions : lorsque le câblage DC est long ou sort du bâtiment, l'installation d'un parafoudre DC de type 2 sur le circuit de batterie est une pratique prudente.

Boîtiers de secours, commutateurs de transfert, capteurs et coffrets

Un boîtier de secours (backup box) est l'accessoire côté AC qui permet à un système hybride de fonctionner en mode îloté en cas de panne du réseau. Il contient un commutateur de transfert automatique qui se déconnecte du réseau en quelques millisecondes, maintient la sortie hors réseau de l'onduleur isolée du réseau pour qu'aucune tension ne soit exportée vers une ligne morte, et se reconnecte une fois que le réseau est à nouveau stable. C'est ce qui permet de transformer un système d'autoconsommation en un système de secours.

• Le secours complet place l'intégralité du tableau électrique derrière le boîtier. Simple à utiliser, mais chaque charge doit alors respecter la puissance hors réseau de l'onduleur.
• Le secours partiel alimente un tableau de distribution de secours distinct avec des circuits sélectionnés : éclairage, prises, chaudière, congélateur, pompe à chaleur. Plus économique et beaucoup plus facile à dimensionner correctement.
• Les sondes de température permettent au BMS de réduire la puissance ou d'arrêter la charge par temps froid. Charger un pack LiFePO4 en dessous de 0°C endommage les cellules ; il s'agit donc d'un élément de protection et non d'un simple confort.
• Les coffrets avec un indice IP défini permettent d'étendre l'installation aux garages, dépendances et murs extérieurs. Vérifiez simultanément l'indice et la plage de température de fonctionnement, car un boîtier IP66 ne maintient pas le pack au chaud.

Comparaison rapide des accessoires

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