Couplage de batteries pour un système d'enregistrement vidéo automatique

Introduction
Tant en présentiel (affût ou approche) qu'en capture automatique d'images, les batteries constituent  un des principaux critères de fiabilité du matériel.
En présentiel, la mise en service du matériel s'effectue souvent au dernier moment pour éviter la décharge prématurée des batteries.
Dans une installation automatique, différente des "Game Trail Camera", "Hunting Camera" et autres "Caméras d'observation", l'autonomie est essentielle.
En effet, le matériel est généralement plus important et plus énergivore (détecteurs multiples, flashs en stand-by, éclairage infrarouge...)

Le petit montage présenté ci-après permet d'obtenir la meilleur autonomie pour ce genre d'installation.



Rappels utiles


1. L'Ampère-heure  (Extrait du GUIDEnR photovoltaïque - guidenr.fr)

La capacité d'une batterie est la quantité d'énergie électrique qu'elle est capable de restituer après avoir reçu une charge complète, pour un régime de courant de décharge donné, une tension d'arrêt et une température définies. Elle s'exprime usuellement en ampères-heures (Ah).
La capacité des batteries est un indicateur permettant de quantifier sa capacité à délivrer un courant maximum pendant un certain temps.


La capacité d’une batterie se note CTd où Td représente une durée en heures.
Ainsi CTd = X signifie que la batterie peut délivrer un courant d’intensité X/Td (en ampère) pendant une durée Td (en heure).
Autrement dit, en maintenant un tel courant, la décharge sera atteinte au bout de la durée Td.

Ainsi, à partir de cette définition de la capacité d'une batterie,
nous pouvons tirer la relation suivante :     ITd = CTd / Td    avec
Td : le temps de décharge de la batterie.
CTd : la capacité de la batterie associée à l’autonomie Td.
ITd : le courant de décharge de la batterie associée à l’autonomie Td.

Exemple :
C20 = 200 Ah signifie que la batterie peut fournir un courant de 200/20=10 A pendant 20 heures avant décharge.
Attention : cela ne signifie pas que la batterie peut fournir 20 A pendant 5 heures, ou bien 5 A pendant 40 heures.

Il n’y a pas de relation de linéarité (loi de Peukert)

2. Associations de batteries

Choix du couplage des batteries

Le type de couplage des batteries n'a aucune influence sur l'énergie disponible, exprimée en Wh (Watt-heure).
Comparé à une batterie seule, le couplage de 2 batteries en série offre une tension doublée, alors que le couplage en parallèle double la capacité en Ah.

En plus d'accroître la capacité de l'ensemble en Ah, le couplage en parallèle présente une résistance interne bien inférieure à celle d'une batterie seule.
Théoriquement la moitié pour 2 batteries, si on ne tient pas compte des résistances des connexions.
Par rapport à l'utilisation d'une batterie seule, le couplage en parallèle réduit donc le temps de recharge d'un flash.

Certains appareils cessent de fonctionner dès que le voltage de leur batterie se retrouve à peine quelques volts sous leur tension nominale (10V par exemple).
Un régulateur de tension tel que celui présenté ci-dessous fournira une tension constante en sortie tant que la tension appliquée à l'entrée sera d'environ un volt supérieure à la tension nominale de sortie.  Attention à ne pas appliquer plus de 35 à 40 volts à l'entrée, selon les modèles de régulateur.

L'utilisation d'un régulateur de tension en aval de batteries couplées en série offre donc la meilleure autonomie.

Schéma



La présence ou pas d'un refroidisseur à ailettes pour le régulateur de tension dépendra du courant moyen de fonctionnement du matériel utilisé en aval.

Remarques :
Un courant de pointe occasionnel (valeur élevée de courte durée) n'entraine pas systématiquement l'utilisation d'un refroidisseur mais nécessite un régulateur de puissance en boîtier To3 (5 Ampères par exemple). Des régulateurs pour 1 Ampère maximum existent également en boîtier plus petit.
Le suffixe xx dans la référence du régulateur de tension spécifie la tension nominale de sortie. Les valeurs standards sont : 5, 6, 8, 10, 12, 15 Volts, etc.
Une tension nominale de 6 Volts convient donc parfaitement pour les anciens flashs.


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