Calculateur d’autonomie de supercondensateur

Indiquez la capacité effective, la tension initiale, la tension de coupure, la puissance de la charge et, si nécessaire, le rendement du convertisseur. Le résultat donne la durée en secondes, minutes et heures, ainsi que l’énergie disponible dans le condensateur et celle livrée après les pertes de conversion. Vous pouvez ainsi effectuer un premier dimensionnement, comparer des conceptions et vérifier qu’un banc offre une continuité suffisante.

Modélisez la plage de tension réellement exploitable

Un supercondensateur ne fournit pas une énergie utile constante simplement parce que sa capacité nominale ne change pas. L’énergie stockée dépend du carré de la tension : la grandeur pertinente est donc la différence entre l’énergie à la tension initiale et celle qui subsiste à la coupure. Le calculateur applique la moitié de la capacité multipliée par la différence des tensions au carré. La coupure n’est pas nécessairement nulle : elle doit correspondre à la plus basse tension d’entrée à laquelle le convertisseur, le contrôleur, le relais ou toute autre charge protégée fonctionne encore. Saisissez la tension du banc au début de la sauvegarde, en tenant compte de la limite normale de charge et du déclassement. Utilisez la capacité effective du banc, et non la somme des valeurs des cellules, sauf si elle correspond réellement au montage série-parallèle. La mise en série réduit la capacité effective, tandis que les tolérances, le vieillissement, la température, l’équilibrage et les fuites diminuent les performances pratiques. Des valeurs prudentes et une coupure réaliste donnent une estimation plus défendable que la disponibilité supposée de chaque joule stocké.

Convertissez l’énergie utile en durée à puissance constante

Le calcul suppose que l’équipement protégé consomme une puissance de sortie constante pendant toute la décharge. Après avoir déterminé l’énergie utile du condensateur en joules, le calculateur la multiplie par le rendement du convertisseur afin d’estimer l’énergie livrée à la charge, puis la divise par la puissance en watts. Un watt valant un joule par seconde, le quotient représente l’autonomie en secondes ; la même valeur est aussi donnée en minutes et en heures. Saisissez le rendement sous forme décimale : 0.90 représente par exemple quatre-vingt-dix pour cent. Réservez 1 à un calcul idéalisé sans perte. Pour une charge électronique régulée, une puissance constante constitue souvent une meilleure première approximation qu’un courant constant, car le courant d’entrée augmente lorsque la tension diminue. Si votre charge est une simple résistance ou absorbe réellement un courant constant, sa décharge obéit à une autre équation et ce résultat n’est pas exact. Utilisez la pire puissance continue crédible et comptabilisez séparément le démarrage et les transitoires lorsqu’ils influencent sensiblement la durée requise.

Interprétez l’estimation et ajoutez une marge technique

Le résultat est une estimation analytique idéale, et non une garantie pour un banc réel. La résistance série équivalente provoque une chute de tension immédiate lors de l’application de la charge ; le système peut donc atteindre la coupure plus tôt que ne le prévoit un bilan énergétique seul. Le câblage, les protections, les résistances d’équilibrage, l’autodécharge, le courant de repos et les variations de rendement consomment également de l’énergie. La tolérance et la dégradation de la capacité peuvent être importantes selon la température et la durée de service. Pour concevoir votre système, étudiez plusieurs scénarios : un cas nominal de comparaison, un cas à faible capacité et faible rendement pour le fonctionnement attendu, puis un cas défavorable de chute de tension qui vérifie le niveau à la connexion. Choisissez un banc doté d’une marge volontaire au-delà de la durée exigée, puis validez l’ensemble sous une charge et dans un environnement représentatifs. L’énergie utile renvoyée est celle du côté condensateur entre les deux tensions ; l’énergie livrée tient compte du rendement indiqué. Cette distinction rend les hypothèses visibles et le dimensionnement reproductible.