Calcul de batterie

Comprendre la capacité d'une batterie

La capacité d'une batterie s'exprime en deux unités : les milliampères-heures (mAh), courantes sur smartphones et appareils portables, et les watt-heures (Wh), utilisées pour les batteries d'ordinateurs, vélos électriques et véhicules. La formule de conversion est Wh = mAh × V / 1000, où V est la tension nominale.

Une batterie de smartphone de 5 000 mAh sous 3,7 V contient donc 5 000 × 3,7 / 1 000 = 18,5 Wh d'énergie. Cette valeur en Wh est plus parlante pour comparer des batteries de tensions différentes : une batterie 3 000 mAh / 7,4 V (22,2 Wh) contient plus d'énergie qu'une 5 000 mAh / 3,7 V (18,5 Wh), même si le nombre de mAh est inférieur.

L'autonomie dépend de la consommation : un appareil consommant 10 W alimenté par une batterie de 50 Wh fonctionne en théorie pendant 50 / 10 = 5 heures. En pratique, on compte 10 à 20 % de pertes (rendement de la batterie, température, âge), soit une autonomie réelle de 4 h à 4 h 30.

Le temps de charge se calcule en divisant la capacité (mAh) par le courant de charge (mA). Une batterie de 5 000 mAh chargée à 2 000 mA prend 5 000 / 2 000 = 2,5 h au minimum. La charge rapide (charge à 50-65 W) divise ce temps, mais use plus rapidement la batterie : les derniers 20 % se font généralement à vitesse réduite pour préserver la durée de vie.

Optimiser la durée de vie d'une batterie

Une batterie lithium-ion supporte typiquement 500 à 1 000 cycles de charge avant de perdre 20 % de sa capacité. Pour la préserver : évitez les décharges complètes (en dessous de 20 %), les charges à 100 % prolongées (la maintenir entre 20 et 80 % double sa durée de vie), les températures extrêmes (au-delà de 40 °C la dégradation s'accélère) et la charge rapide en continu (la chaleur générée use la chimie).

Pour les vélos et trottinettes électriques, stockez la batterie autour de 60 % de charge si vous ne l'utilisez pas pendant plusieurs semaines. Une batterie totalement déchargée laissée plusieurs mois peut devenir définitivement inutilisable.

Questions fréquentes

Comment convertir mAh en Wh ?

Multipliez les mAh par la tension (V) et divisez par 1 000. Pour une batterie de 10 000 mAh sous 3,7 V : 10 000 × 3,7 / 1 000 = 37 Wh. La tension nominale des batteries lithium-ion est généralement 3,7 V (3,6 V parfois indiqué).

Pourquoi mon téléphone n'atteint-il pas son autonomie annoncée ?

Les autonomies constructeur sont mesurées dans des conditions optimales : luminosité réduite, réseau parfait, faible utilisation. En usage réel (5G, jeux, GPS, navigation, vidéos), la consommation peut doubler. La température extérieure (froid en particulier) réduit aussi les performances de 10 à 30 %.

Une batterie de 20 000 mAh peut-elle être prise en avion ?

Les batteries externes (powerbanks) doivent être en bagage cabine uniquement. La limite générale est 100 Wh sans autorisation (soit environ 27 000 mAh sous 3,7 V), entre 100 et 160 Wh avec accord de la compagnie. Au-delà, c'est interdit. Vérifiez la mention en Wh sur l'étiquette de la batterie.

Combien de temps charger une batterie de 5 000 mAh ?

Avec un chargeur de 1 A (1 000 mA), comptez environ 5 heures. Avec un chargeur 2 A, environ 2 h 30. Les chargeurs rapides modernes (25 W, 65 W, 100 W) peuvent atteindre une charge complète en 30 à 90 minutes selon le téléphone.

Quelle batterie pour un vélo électrique ?

Les batteries de vélos électriques affichent 400 à 750 Wh. Une batterie 500 Wh avec un moteur consommant 250 W (mode éco) offre 2 h d'autonomie soit 40 à 60 km. En mode turbo (450 W), l'autonomie tombe à 1 h soit 20 à 30 km. Le relief et le poids du cycliste influencent également la consommation.