Wh, Ah, volts : calculer la capacité d'une batterie de trottinette électrique
Pour connaître l'énergie d'une batterie de trottinette, on multiplie sa tension nominale en volts par sa capacité en ampères-heures : le résultat est en wattheures (Wh). Une batterie de 72 V et 40 Ah contient donc 72 × 40 = 2 880 Wh. Ce chiffre, et non les ampères-heures seuls, permet de comparer deux batteries entre elles. Voici comment le calculer, le vérifier, et ce qu'il ne dit pas.
L'essentiel
- Énergie (Wh) = tension nominale (V) × capacité (Ah).
- Comparer deux batteries en Ah n'a de sens qu'à tension égale ; en Wh, la comparaison est toujours juste.
- La notation 20S10P donne le nombre de cellules en série (tension) et en parallèle (capacité).
- Les wattheures disent combien d'énergie est stockée, pas à quelle vitesse elle peut sortir.
Trois unités, trois rôles
- Le volt (V) mesure la tension, la « pression » électrique. Sur une trottinette, elle fixe surtout la vitesse maximale que le moteur peut atteindre.
- L'ampère-heure (Ah) mesure une quantité de charge : une batterie de 40 Ah peut fournir 40 ampères pendant une heure, ou 20 ampères pendant deux heures, en théorie.
- Le wattheure (Wh) mesure l'énergie : c'est le produit des deux. C'est lui qui fixe l'autonomie, à consommation égale.
Un piège fréquent : comparer une batterie de 60 V 40 Ah à une batterie de 72 V 32 Ah en regardant seulement les ampères-heures. La première stocke 2 400 Wh, la seconde 2 304 Wh : elles sont presque équivalentes en énergie, alors que l'écart en Ah semble grand.
Le calcul pas à pas
Prenons deux batteries de notre catalogue. Notre batterie Performance 72 V 40 Ah pour Dualtron Thunder et Thunder 2 : 72 × 40 = 2 880 Wh. Notre batterie Performance 80 V 40,5 Ah pour Nami Burn-E : 80 × 40,5 = 3 240 Wh. Les deux chiffres figurent sur les fiches, et le calcul les retrouve.
Pour passer en kilowattheures, on divise par 1 000 : 2 880 Wh font 2,88 kWh. C'est la même unité que sur une facture d'électricité.
Lire 20S10P : des cellules à la batterie
Une batterie est un assemblage de cellules identiques, souvent au format 21700. Sa composition s'écrit avec deux nombres :
- S (série) : le nombre de groupes de cellules branchés à la suite. Les tensions s'additionnent. Avec des cellules lithium-ion de 3,6 V nominal, 20S donne 72 V, 22S donne 79,2 V.
- P (parallèle) : le nombre de cellules dans chaque groupe. Les capacités s'additionnent. Dix cellules de 5 000 mAh en parallèle donnent 50 Ah.
Une 20S10P de cellules de 5 000 mAh fait donc 72 V × 50 Ah = 3 600 Wh, pour 200 cellules au total. Le guide lire la fiche technique d'une cellule lithium détaille les chiffres de chaque cellule.
Tension nominale, tension pleine charge
La tension nominale est une moyenne pendant la décharge. Une cellule lithium-ion chargée à fond monte à 4,2 V : une batterie 20S affiche donc 84 V pleine, alors qu'on l'appelle « 72 V ». Certains fabricants comptent 3,7 V par cellule au lieu de 3,6 V, ce qui change un peu la tension annoncée pour un même nombre de cellules : c'est pourquoi on voit des batteries 18S vendues en 67 V. Pour comparer, c'est toujours le nombre de cellules en série qui fait foi.
| Désignation courante | Cellules en série | Tension pleine charge (4,2 V par cellule) |
|---|---|---|
| 36 V | 10S | 42 V |
| 48 V | 13S | 54,6 V |
| 52 V | 14S | 58,8 V |
| 60 V | 16S | 67,2 V |
| 72 V | 20S | 84 V |
| 79,2 V ou 80 V | 22S | 92,4 V |
Ce que les wattheures permettent d'estimer
L'autonomie
Divisez l'énergie utilisable par votre consommation mesurée en Wh/km. La méthode et ses pièges (vitesse, froid, poids) sont détaillés dans notre guide sur l'autonomie réelle d'une trottinette.
Le temps de charge
Divisez l'énergie à remettre dans la batterie par la puissance que fournit le chargeur. Un chargeur de 84 V qui débite 5 A fournit environ 420 W : il lui faut donc plus de six heures pour remettre 2 880 Wh, et un peu plus encore car la fin de charge ralentit. Notre UltraChargeur 4 000 W recharge une batterie de 2 à 3 kWh en une heure environ, à condition que la batterie soit prévue pour la charge rapide.
Le poids et l'encombrement
À technologie de cellules égale, l'énergie se paie en cellules, donc en poids et en volume. Une batterie de plus grande énergie doit d'abord rentrer dans le deck : c'est souvent la vraie limite.
Ce que les wattheures ne disent pas
Deux batteries de 2 880 Wh peuvent se comporter très différemment à pleine accélération. Le courant qu'une batterie peut fournir dépend du type de cellules, de leur nombre en parallèle, des liaisons internes et du BMS. C'est la différence entre nos batteries d'origine et nos batteries Performance : même tension, parfois même capacité, mais pas le même courant de pointe. Voir l'ensemble de nos batteries de trottinette électrique.
Le conseil de l'atelier
Avant d'acheter une batterie, vérifiez la composition (par exemple 20S10P) et la référence des cellules. Une capacité annoncée qui ne correspond à aucune combinaison logique de cellules connues doit éveiller la méfiance.
Questions fréquentes
Une batterie 72 V 40 Ah, ça fait combien de Wh ?
72 × 40 = 2 880 Wh, soit 2,88 kWh.
Pourquoi ma batterie « 72 V » affiche-t-elle 84 V ?
72 V est la tension nominale d'une batterie de 20 cellules en série. Pleine charge, chaque cellule monte à 4,2 V, soit 84 V au total. La tension descend ensuite pendant la décharge.
Puis-je mettre une batterie de plus grande capacité sans rien changer ?
À tension identique et connectique compatible, oui en général : seule l'autonomie change. Si la tension change, le contrôleur, l'afficheur et le chargeur doivent l'accepter.
Les mAh d'une cellule et les Ah d'une batterie, quel rapport ?
1 000 mAh = 1 Ah. La capacité de la batterie est celle d'une cellule multipliée par le nombre de cellules en parallèle.