Batterie d’un robot agricole selon la puissance et la mission

À quoi sert ce dimensionnement ?

La batterie d’un robot agricole doit fournir assez d’énergie pour couvrir la mission prévue sans utiliser toute sa capacité nominale. Un robot de désherbage, de surveillance ou de transport peut consommer une puissance moyenne différente de sa puissance maximale, et une partie de l’énergie se perd dans l’électronique, les moteurs ou la conversion. Ce calculateur estime la capacité de batterie à prévoir à partir de la puissance moyenne et de la durée de mission.

Le résultat donne une capacité en wattheures, en kilowattheures et en ampères-heures selon la tension saisie. Il sert à comparer un pack existant à un besoin théorique, à préparer une mission ou à vérifier l’ordre de grandeur d’un remplacement. Il ne remplace pas la fiche technique du robot ni une étude thermique et électrique complète.

Les données à saisir

Indiquez la puissance moyenne réellement consommée pendant la mission, en watts. Il ne s’agit pas forcément de la puissance maximale du moteur : utilisez une moyenne mesurée ou une estimation qui inclut les déplacements, les capteurs et les calculateurs actifs. Saisissez ensuite la durée de mission en heures et la tension nominale de la batterie en volts. La tension doit correspondre au pack étudié, pas à la tension d’un seul élément.

L’efficacité globale vaut 90 % par défaut. Elle représente les pertes entre la batterie et les usages du robot, notamment les convertisseurs, câbles et moteurs. La réserve de sécurité vaut 20 % par défaut ; elle garde une marge pour le froid, le vieillissement, les détours et les interruptions. Ces deux options modifient directement la capacité calculée. Conservez-les pour un premier scénario si vous ne disposez pas de mesures, puis adaptez-les lorsque le fabricant ou vos essais donnent une valeur plus précise.

Comment le calcul fonctionne

L’énergie utile de la mission est égale à la puissance moyenne multipliée par la durée. Pour remonter à l’énergie à stocker, cette valeur est divisée par l’efficacité globale. La réserve est ensuite ajoutée en appliquant le pourcentage choisi. La capacité résultante est donnée en wattheures et convertie en kilowattheures. Pour obtenir des ampères-heures, le calcul divise les wattheures par la tension nominale. Cette conversion décrit une capacité théorique du pack, sans préjuger de la capacité réellement accessible.

Exemple chiffré

Un robot consommant en moyenne 500 W pendant 3 heures demande 1 500 Wh d’énergie utile. Avec une efficacité de 90 %, il faut prévoir environ 1 666,67 Wh avant réserve. Une réserve de 20 % porte la capacité recommandée par ce scénario à 2 000 Wh, soit 2 kWh. Pour un pack de 48 V, cela représente environ 41,67 Ah. Une batterie de 48 V et 30 Ah serait donc inférieure à cette estimation, tandis qu’un pack de 48 V et 50 Ah offrirait une marge théorique supplémentaire.

Hypothèses et limites

Le modèle suppose que la puissance moyenne et la tension restent constantes pendant la mission. Il traite l’efficacité et la réserve comme des pourcentages globaux et ne modélise pas la courbe de décharge. La capacité nominale annoncée par un fabricant n’est pas toujours entièrement disponible : le système peut imposer une limite de profondeur de décharge pour protéger les cellules.

Le résultat ne vérifie ni le courant maximal, ni la puissance de pointe, ni le courant de démarrage, ni la température, ni le poids du pack, ni le temps de recharge. Il ne tient pas compte de la pente, du sol, du vent, de la charge transportée ou de la baisse de capacité avec l’âge. Vérifiez la compatibilité du pack avec le contrôleur, le chargeur, les protections et la tension du robot. Par temps froid, une réserve supérieure peut être nécessaire ; à l’inverse, une mission courte avec recharge fiable peut justifier un autre scénario. Comparez toujours l’énergie calculée aux mesures de terrain et aux limites du constructeur. Cette estimation aide à cadrer une capacité, mais elle ne remplace ni les spécifications électriques, ni les protections, ni une validation par un technicien qualifié.