IEC 61427:2005

NORME CEI
INTERNATIONALE 61427
Deuxième édition
2005-05
Accumulateurs pour les systèmes
photovoltaïques (SPV) –
Exigences générales et méthodes d’essais

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Numéro de référence
CEI 61427:2005(F)
Numérotation des publications
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l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
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NORME CEI
INTERNATIONALE 61427
Deuxième édition
2005-05
Accumulateurs pour les systèmes
photovoltaïques (SPV) –
Exigences générales et méthodes d’essais

© IEC 2005 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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CODE PRIX
N
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 61427  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4

1 Domaine d'application.8
2 Références normatives .8
3 Termes et définitions .10
4 Conditions d'utilisation .10
4.1 Système photovoltaïque.10
4.2 Accumulateurs.10
4.3 Conditions générales de fonctionnement.10
5 Exigences générales.18
5.1 Résistance mécanique.18
5.2 Rendement de la charge.20
5.3 Protection contre les décharges profondes.20
5.4 Marquage .20
5.5 Sécurité.20
5.6 Documentation .20
6 Caractéristiques fonctionnelles .22
7 Conditions générales d’essai .22
7.1 Précision des instruments de mesure.22
7.2 Préparation et maintenance des échantillons pour les essais .22
8 Méthode d’essai.22
8.1 Essai de capacité .22
8.2 Essai d’endurance en cycles.24
8.3 Essai de conservation de la charge.24
8.4 Essai d’endurance en cycles pour applications photovoltaïques (conditions
extrêmes) .24
9 Utilisation recommandée des essais .28
9.1 Essai de type.28
9.2 Essai de réception .28

Tableau 1 – Courants de charge et décharge .12
Tableau 2 – Valeurs limites pour les conditions de stockage des accumulateurs en
application photovoltaïque.16
Tableau 3 – Valeurs limites pour les conditions de fonctionnement des accumulateurs

en application photovoltaïque .16
Tableau 4 – Rendement des accumulateurs (Ah) à différents états de charge à la
température de référence et pour une profondeur de décharge journalière de moins de
20 % de la capacité assignée .20
Tableau 5 – Capacités typiques des accumulateurs en application photovoltaïque .24
Tableau 6 – Phase A – Cyclage peu profond à un faible état de charge .26
Tableau 7 – Phase B – Cyclage peu profond à un état de charge élevé.26

– 4 – 61427  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ACCUMULATEURS POUR LES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES (SPV) –
EXIGENCES GÉNÉRALES ET MÉTHODES D'ESSAIS

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études,
aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux
travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des
conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de
l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61427 a été établie par le comité d'études 21 de la CEI:
Accumulateurs.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1999. Cette édition
constitue une révision technique.
Cette deuxième édition est une restructuration de la précédente édition du document, clarifiant
les différents articles en ce qui concerne les conditions d'utilisation, exigences générales,
caractéristiques fonctionnelles, conditions générales d’essai, méthode d’essai et utilisation
recommandée des essais, pour une meilleure compréhension de l'utilisateur final. La méthode
d’essai est clairement expliquée en détail pour les deux technologies: plomb-acide et nickel-
cadmium.
– 6 – 61427  CEI:2005
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
21/621/FDIS 21/624/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous "http://webstore.iec.ch" dans les données
relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 8 – 61427  CEI:2005
ACCUMULATEURS POUR LES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES (SPV) –
EXIGENCES GÉNÉRALES ET MÉTHODES D'ESSAIS

1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne des informations générales relatives aux exigences
applicables aux accumulateurs utilisés dans les systèmes photovoltaïques (SPV) et aux
méthodes d'essais spécifiques utilisées pour la vérification des performances de
l’accumulateur.
Cette Norme internationale ne contient pas d'informations spécifiques relatives aux dimensions
des accumulateurs, aux méthodes de charge ou à la conception des systèmes photo-
voltaïques.
NOTE La présente norme s'applique aux accumulateurs au plomb-acide et au nickel-cadmium. D'autres systèmes
électrochimiques seront inclus dans cette norme dès leur apparition sur le marché.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-482:2004, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Partie 482: Piles et
accumulateurs électriques
CEI 60622, Accumulateurs alcalins ou autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments individuels parallélépipédiques rechargeables étanches au nickel-cadmium
CEI 60623, Accumulateurs alcalins ou autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments individuels parallélépipédiques rechargeables ouverts au nickel-cadmium
CEI 60721-1, Classification des conditions d'environnement – Partie 1: Agents d'environnement
et leurs sévérités
CEI 60896-11, Batteries stationnaires au plomb – Partie 11: Batteries au plomb du type ouvert
– Prescriptions générales et méthodes d'essai
CEI 60896-21, Batteries stationnaires au plomb – Partie 21: Types étanches à soupapes –
Méthodes d’essai
CEI 61056-1, Batteries d’accumulateurs au plomb-acide pour usage général (types à
soupapes) – Partie 1: Prescriptions générales et caractéristiques fonctionnelles – Méthodes
d’essai
CEI 61836, Systèmes de conversion photovoltaïque de l'énergie solaire – Termes et symboles
CEI 62259, Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide – Eléments
d'accumulateurs individuels parallélépipédiques au nickel-cadmium à recombinaison partielle
des gaz
– 10 – 61427  CEI:2005
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions et termes applicables aux accumulateurs
donnés dans la CEI 60050-482 et ceux spécifiques aux systèmes des générateurs photo-
voltaïques donnés dans la CEI 61836 s’appliquent.
4 Conditions d'utilisation
Cet article précise les conditions particulières de fonctionnement que subissent les
accumulateurs pour applications photovoltaïques pendant leur utilisation.
4.1 Système photovoltaïque
Le système photovoltaïque avec accumulateurs dont traite cette norme peut fournir une
puissance constante, variable ou intermittente à l'équipement connecté. Ce système peut
inclure les systèmes hybrides ou connectés en réseau. Les équipements connectés peuvent
être des pompes, des réfrigérateurs, des systèmes d'éclairage, des systèmes de commu-
nication, etc.
4.2 Accumulateurs
Les accumulateurs principalement utilisés dans les systèmes photovoltaïques sont des types
suivants:
• ouverts;
• étanches à soupapes y compris ceux avec recombinaison de gaz partielle;
• étanches scellés (nickel-cadmium seulement).
Les accumulateurs peuvent normalement être livrés dans les conditions suivantes:
• déchargés vidés (accumulateurs au nickel-cadmium seulement);
• chargés remplis;
• chargés secs et vides (accumulateurs au plomb-acide seulement);
• déchargés remplis (accumulateurs au nickel-cadmium seulement).
Pour une durée de vie optimale, les instructions de mise en service de la batterie prescrites
par le fabricant doivent être suivies.
4.3 Conditions générales de fonctionnement
Les accumulateurs en système photovoltaïque typique dans des conditions climatiques
tempérées peuvent se trouver dans les situations détaillées ci-dessous.
4.3.1 Autonomie
L’accumulateur est conçu pour fournir de l’énergie dans des conditions spécifiques pour une
période donnée, typiquement des périodes allant de 3 jours à 15 jours avec ou sans ensoleil-
lement.
NOTE Lors du calcul de la capacité requise d'un accumulateur, il convient de prendre en considération les
paramètres suivants, par exemple:
• le cycle saisonnier/journalier requis (il peut y avoir des restrictions sur la profondeur de décharge maximale);
• le temps requis pour accéder au site;
• le vieillissement;
• la température d’exploitation;
• l'augmentation future de la consommation d’énergie avec de nouveaux équipements.

– 12 – 61427  CEI:2005
4.3.2 Courants de charge et de décharge typiques
Le courant de charge produit par le générateur photovoltaïque et le courant de décharge
déterminé par le circuit d’utilisation sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 – Courants de charge et décharge
Plomb acide Nickel cadmium
Courant de charge produit par le générateur
photovoltaïque
Courant de charge maximal I = C /20h I = I /20
20 20 20 t
Courant de charge moyen I = C /50h I = I /50
50 50 50 t
Courant de décharge déterminé par le circuit d’utilisation
Courant de décharge moyen I = C /120h I = I /120
120 120 120 t
NOTE 1 Selon la conception du système, par exemple pour les systèmes hybrides, le courant de charge et le
courant de décharge peuvent varier de façon plus large.
NOTE 2 Dans certains systèmes, il faut que le courant côté utilisation soit fourni en même temps que le courant
de charge de la batterie.
NOTE 3
Pour plomb acide Pour nickel cadmium
C est la capacité assignée (Ah) C est la capacité assignée (Ah)
n n
n est la base de temps en heures pour laquelle la n est la base de temps en heures pour laquelle la
capacité est déclarée capacité est déclarée
t est le temps en heures t est le temps en heures
I = C / t Voir CEI 61434 pour l’essai électrique de référence I .
n n t
I = C Ah/1 h et I = I /t
t n n t
4.3.3 Cycle journalier
L’accumulateur est normalement exposé à un cycle journalier avec:
a) une charge pendant la journée;
b) une décharge pendant la nuit.
Une utilisation typique journalière résulte en une décharge comprise entre 2 % et 20 % de la
capacité de l’accumulateur.
4.3.4 Cycle saisonnier
L’accumulateur peut être exposé à un cycle saisonnier de l’état de charge selon des condition
...

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-05
Accumulateurs pour les systèmes
photovoltaïques (SPV) –
Exigences générales et méthodes d'essais

Secondary cells and batteries
for photovoltaic energy systems (PVES) –
General requirements and methods of test

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61427:2005
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
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• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-05
Accumulateurs pour les systèmes
photovoltaïques (SPV) –
Exigences générales et méthodes d'essais

Secondary cells and batteries
for photovoltaic energy systems (PVES) –
General requirements and methods of test

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МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 61427  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4

1 Domaine d'application.8
2 Références normatives .8
3 Termes et définitions .10
4 Conditions d'utilisation .10
4.1 Système photovoltaïque.10
4.2 Accumulateurs.10
4.3 Conditions générales de fonctionnement.10
5 Exigences générales.18
5.1 Résistance mécanique.18
5.2 Rendement de la charge.20
5.3 Protection contre les décharges profondes.20
5.4 Marquage .20
5.5 Sécurité.20
5.6 Documentation .20
6 Caractéristiques fonctionnelles .22
7 Conditions générales d’essai .22
7.1 Précision des instruments de mesure.22
7.2 Préparation et maintenance des échantillons pour les essais .22
8 Méthode d’essai.22
8.1 Essai de capacité .22
8.2 Essai d’endurance en cycles.24
8.3 Essai de conservation de la charge.24
8.4 Essai d’endurance en cycles pour applications photovoltaïques (conditions
extrêmes) .24
9 Utilisation recommandée des essais .28
9.1 Essai de type.28
9.2 Essai de réception .28

Tableau 1 – Courants de charge et décharge .12
Tableau 2 – Valeurs limites pour les conditions de stockage des accumulateurs en
application photovoltaïque.16
Tableau 3 – Valeurs limites pour les conditions de fonctionnement des accumulateurs

en application photovoltaïque .16
Tableau 4 – Rendement des accumulateurs (Ah) à différents états de charge à la
température de référence et pour une profondeur de décharge journalière de moins de
20 % de la capacité assignée .20
Tableau 5 – Capacités typiques des accumulateurs en application photovoltaïque .24
Tableau 6 – Phase A – Cyclage peu profond à un faible état de charge .26
Tableau 7 – Phase B – Cyclage peu profond à un état de charge élevé.26

61427  IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.9
2 Normative references .9
3 Terms and definitions .11
4 Conditions of use .11
4.1 Photovoltaic energy system.11
4.2 Secondary cells and batteries.11
4.3 General operating conditions.11
5 General requirements .19
5.1 Mechanical endurance.19
5.2 Charge efficiency .21
5.3 Deep discharge protection.21
5.4 Marking .21
5.5 Safety .21
5.6 Documentation .21
6 Functional characteristics .23
7 General test conditions.23
7.1 Accuracy of measuring instruments .23
7.2 Preparation and maintenance of test samples .23
8 Test method .23
8.1 Capacity test .23
8.2 Endurance in cycle test .25
8.3 Charge retention test.25
8.4 Cycle endurance test in photovoltaic application (extreme conditions).25
9 Recommended use of tests .29
9.1 Type test .29
9.2 Acceptance test.29

Table 1 – Charge and discharge currents.13
Table 2 – Limit values for storage conditions of batteries for photovoltaic applications.17
Table 3 – Limit values for operating conditions of batteries for photovoltaic
applications .17
Table 4 – Battery Ah-efficiency at different states of charge at the reference
temperature and a daily depth of discharge of less than 20 % of the rated capacity .21
Table 5 – Typical capacity ratings of batteries in photovoltaic applications.25
Table 6 – Phase A – Shallow cycling at low state of charge .27
Table 7 – Phase B – Shallow cycling at high state of charge.27

– 4 – 61427  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ACCUMULATEURS POUR LES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES (SPV) –
EXIGENCES GÉNÉRALES ET MÉTHODES D'ESSAIS

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études,
aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux
travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des
conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de
l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61427 a été établie par le comité d'études 21 de la CEI:
Accumulateurs.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1999. Cette édition
constitue une révision technique.
Cette deuxième édition est une restructuration de la précédente édition du document, clarifiant
les différents articles en ce qui concerne les conditions d'utilisation, exigences générales,
caractéristiques fonctionnelles, conditions générales d’essai, méthode d’essai et utilisation
recommandée des essais, pour une meilleure compréhension de l'utilisateur final. La méthode
d’essai est clairement expliquée en détail pour les deux technologies: plomb-acide et nickel-
cadmium.
61427  IEC:2005 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SECONDARY CELLS AND BATTERIES
FOR PHOTOVOLTAIC ENERGY SYSTEMS (PVES)–
GENERAL REQUIREMENTS AND METHODS OF TEST

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard IEC 61427 has been prepared by IEC technical committee 21:
Secondary cells and batteries.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1999. This edition
constitutes a technical revision.
This second edition is a restructuring of the previous edition of the document, clarifying the
different clauses with regard to conditions of use, general requirements, functional character-
istics, general tests conditions, test method and recommended use of tests, the aim being to
ensure a better understanding by the end user. The test method is clearly explained in detail
for both technologies: lead-acid and nickel-cadmium.

– 6 – 61427  CEI:2005
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
21/621/FDIS 21/624/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous "http://webstore.iec.ch" dans les données
relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61427  IEC:2005 – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
21/621/FDIS 21/624/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – 61427  CEI:2005
ACCUMULATEURS POUR LES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES (SPV) –
EXIGENCES GÉNÉRALES ET MÉTHODES D'ESSAIS

1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne des informations générales relatives aux exigences
applicables aux accumulateurs utilisés dans les systèmes photovoltaïques (SPV) et aux
méthodes d'essais spécifiques utilisées pour la vérification des performances de
l’accumulateur.
Cette Norme internationale ne contient pas d'informations spécifiques relatives aux dimensions
des accumulateurs, aux méthodes de charge ou à la conception des systèmes photo-
voltaïques.
NOTE La présente norme s'applique aux accumulateurs au plomb-acide et au nickel-cadmium. D'autres systèmes
électrochimiques seront inclus dans cette norme dès leur apparition sur le marché.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-482:2004, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Partie 482: Piles et
accumulateurs électriques
CEI 60622, Accumulateurs alcalins ou autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments individuels parallélépipédiques rechargeables étanches au nickel-cadmium
CEI 60623, Accumulateurs alcalins ou autres accumulateurs à électrolyte non acide –
Eléments individuels parallélépipédiques rechargeables ouverts au nickel-cadmium
CEI 60721-1, Classification des conditions d'environnement – Partie 1: Agents d'environnement
et leurs sévérités
CEI 60896-11, Batteries stationnaires au plomb – Partie 11: Batteries au plomb du type ouvert
– Prescriptions générales et méthodes d'essai
CEI 60896-21, Batteries stationnaires au plomb – Partie 21: Types étanches à soupapes –
Méthodes d’essai
CEI 61056-1, Batteries d’accumulateurs au plomb-acide pour usage général (types à
soupapes) – Partie 1: Prescriptions générales et caractéristiques fonctionnelles – Méthodes
d’essai
CEI 61836, Systèmes de conversion photovoltaïque de l'énergie solaire – Termes et symboles
CEI 62259, Accumulateurs alcalins et autres accumulateurs à électrolyte non acide – Eléments
d'accumulateurs individuels parallélépipédiques au nickel-cadmium à recombinaison partielle
des gaz
61427  IEC:2005 – 9 –
SECONDARY CELLS AND BATTERIES
FOR PHOTOVOLTAIC ENERGY SYSTEMS (PVES) –
GENERAL REQUIREMENTS AND METHODS OF TEST

1 Scope
This International Standard gives general information relating to the requirements of the
secondary batteries used in photovoltaic energy systems (PVES) and to the typical methods
of test used for the verification of battery performances.
This International Standard does not include specific information relating to battery sizing,
method of charge or PVES design.
NOTE This standard is applicable to lead-acid and nickel-cadmium cells and batteries. It is intended to amend
this standard to include other electrochemical systems when they become available.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050-482:2004, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Part 482: Primary and
secondary cells and batteries
IEC 60622, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes –
Sealed nickel-cadmium prismatic rechargeable single cells
IEC 60623, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes –
Vented nickel-cadmium prismatic rechargeable single cells
IEC 60721-1, Classification of environmental conditions – Part 1: Environmental parameters
and their severities
IEC 60896-11, Stationary lead-acid batteries – Part 11: Vented types – General requirements
and methods of test
IEC 60896-21, Stationary lead-acid batteries – Part 21: Valve-regulated types – Methods of
test
IEC 61056-1, General purpose lead-acid batteries (valve-regulated types) – Part 1: General
requirements, functional characteristics – Methods of test
IEC 61836, Solar photovoltaic energy systems – Terms and symbols
IEC 62259, Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes -
Nickel cadmium prismatic secondary single cells with partial gas recombination

– 10 – 61427  CEI:2005
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions et termes applicables aux accumulateurs
donnés dans la CEI 60050-482 et ceux spécifiques aux systèmes des générateurs photo-
voltaïques donnés dans la CEI 61836 s’appliquent.
4 Conditions d'utilisation
Cet article précise les conditions particulières de fonctionnement que subissent les
accumulateurs pour applications photovoltaïques pendant leur utilisation.
4.1 Système photovoltaïque
Le système photovoltaïque avec accumulateurs dont traite cette norme peut fournir une
puissance constante, variable ou intermittente à l'équipement connecté. Ce système peut
inclure les systèmes hybrides ou connectés en réseau. Les équipements connectés peuvent
être des pompes, des réfrigérateurs, des systèmes d'éclairage, des systèmes de commu-
nication, etc.
4.2 Accumulateurs
Les accumulateurs principalement utilisés dans les systèmes photovoltaïques sont des types
suivants:
• ouverts;
• étanches à soupapes y compris ceux avec recombinaison de gaz partielle;
• étanches scellés (nickel-cadmium seulement).
Les accumulateurs peuvent normalement être livrés dans les conditions suivantes:
• déchargés vidés (accumulateurs au nickel-cadmium seulement);
• chargés remplis;
• chargés secs et vides (accumulateurs au plomb-acide seulement);
• déchargés remplis (accumulateurs au nickel-cadmium seulement).
Pour une durée de vie optimale, les instructions de mise en service de la batterie prescrites
par le fabricant doivent être suivies.
4.3 Conditions générales de fonctionnement
Les accumulateurs en système photovoltaïque typique dans des conditions climatiques
tempérées peuvent se trouver dans les situations détaillées ci-dessous.
4.3.1 Autonomie
L’accumulateur est conçu pour fournir de l’énergie dans des conditions spécifiques pour une
période donnée, typiquement des périodes allant de 3 jours à 15 jours avec ou sans ensoleil-
lement.
NOTE Lors du calcul de la capacité requise d'un accumulateur, il convient de prendre en considération les
paramètres suivants, par exemple:
• le cycle saisonnier/journalier requis (il peut y avoir des restrictions sur la profondeur de décharge maximale);
• le temps requis pour accéder au site;
• le vieillissement;
• la température d’exploitation;
• l'augmentation future de la consommation d’énergie avec de nouveaux équipements.

61427  IEC:2005 – 11 –
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the definitions and terms for secondary cells and batteries
given in IEC 60050-482, and those for photovoltaic generator systems given in IEC 61836
apply.
4 Conditions of use
This clause specifies the particular operating conditions experienced by secondary batteries
in photovoltaic applications during their use.
4.1 Photovoltaic energy system
The photovoltaic energy system with secondary batteries referred to in this standard can
supply a constant, variable, or intermittent energy to the connected equipment. This system
may include hybrid or grid-connected systems. The connected equipments may be pumps,
refrigerators, lighting systems, communication systems, etc.
4.2 Secondary cells and batteries
Secondary cells and batteries mainly used in photovoltaic energy systems are of the following
types:
• vented (flooded);
• valve-regulated, including those with partial gas recombination;
• gastight sealed (nickel-cadmium only).
The cells and batteries can normally be delivered in the following conditions:
• discharged and drained (nickel-cadmium batteries only);
• charged and filled;
• dry charged and unfilled (lead-acid batteries only);
• discharged and filled (nickel-cadmium batteries only).
For optimum service life, the battery manufacturer’s instructions for initial charge of the
battery shall be followed.
4.3 General operating conditions
Batteries in a typical PV system operating under average site weather conditions may be
subjected to the following conditions:
4.3.1 Autonomy time
The battery is designed to supply energy under specified conditions for a period of time,
typically from 3 days to 15 days, with or without solar irradiation.
NOTE When calculating the required battery capacity, the following items should be considered, e.g.:
• required daily/seasonal cycle (there may be restrictions on the maximum depth of discharge);
• time required to access the site;
• ageing;
• operating temperature;
• future expansion of the load.

– 12 – 61427  CEI:2005
4.3.2 Courants de charge et de décharge typiques
Le courant de charge produit par le générateur photovoltaïque et le courant de décharge
déterminé par le circuit d’utilisation sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 – Courants de charge et décharge
Plomb acide Nickel cadmium
Courant de charge produit par le générateur
photovoltaïque
Courant de charge maximal I = C /20h I = I /20
20 20 20 t
Courant de charge moyen I = C /50h I = I /50
50 50 50 t
Courant de décharge déterminé par le circuit d’utilisation
Courant de décharge moyen I = C /120h I = I /120
120 120 120 t
NOTE 1 Selon la conception du système, par exemple pour les systèmes hybrides, le courant de charge et le
courant de décharge peuvent varier de façon plus large.
NOTE 2 Dans certains systèmes, il faut que le courant côté utilisation soit fourni en même temps que le courant
de charge de la batterie.
NOTE 3
Pour plomb acide Pour nickel cadmium
C est la capacité assignée (Ah) C est la capacité assignée (Ah)
n n
n est la base de temps en heures pour laquelle la n est la base de temps en heures pour laquelle la
capacité est déclarée capacité est déclarée
t est le temps en heures t est le temps en heures
I = C / t Voir CEI 61434 pour l’essai électrique de référence I .
n n t
I = C Ah/1 h et I = I /t
t n n t
4.3.3 Cycle journalier
L’accumulateur est normalement exposé à un cycle journalier avec:
a) une charge pendant la journée;
b) une décharge pendant la nuit.
Une utilisation typique journalière résulte en une décharge comprise entre 2 % et 20 % de la
capacité de l’accumulateur.
4.3.4 Cycle saisonnier
L’accumulateur peut être exposé à un cycle saisonnier de l’état de charge selon des conditions
de charge moyenne variables comme suit:
• périodes de faible ensoleillement, par exemple pendant l'hiver, causant une faible produc-
tion d'énergie. L'état de charge de l’accumulateur (capacité disponible) peut descendre à
20 % ou moins de la capacité assignée;
• périodes de fort ensoleillement, par exemple en été, ce qui ramènera pratiquement
l’accumulateur à des conditions de charge complète, avec la possibilité que l’accumulateur
soit surchargé.
61427  IEC:2005 – 13 –
4.3.2 Typical charge and discharge currents
The charge current generated by the photovoltaic generator and the discharge current
determined by the load are shown in Table 1.
Table 1 – Charge and discharge currents
Lead acid Nickel cadmium
Charge current generated by the PV generator
Maximum charge current I = C /20h I = I /20
t
20 20 20
Average charge current I = C /50h I = I /50
t
50 50 50
Discharge current determined by the load
Average discharge current I = C /120h I = I /120
t
120 120 120
NOTE 1 Depending on the system design, e.g. for hybrid systems, the charge and the discharge current may vary
in a wider range.
NOTE 2 In some systems the load current must be supplied at the same time as the battery charging current.
NOTE 3
For Lead Acid For Nickel Cadmium
C is the rated capacity (Ah) C is the rated capacity (Ah)
n n
n is the time base in hours for which the capacity is n is the time base in hours for which the capacity is
declared declared
t is the time in hours t is the time in hours
See IEC 61434 for the reference test current I
I = C / t t
n n
I = C (Ah )/1 h and I = I /t
n n
t t
4.3.3 Daily cycle
The battery is normally exposed to a daily cycle as follows:
a) charging during daylight hours;
b) discharging during night-time hours.
A typical daily usage results in a discharge between 2 % to 20 % of the battery capacity.
4.3.4 Seasonal cycle
The battery may be exposed to a seasonal cycle of state of charge. This arises from varying
average-charging conditions as follows:
• periods with low solar irradiation, for instance during winter causing low energy
production. The state of charge of the battery (available capacity) can go down to 20 % of
the rated capacity or less;
• periods with high solar irradiation, e.g. in summer, which will bring the battery up to the
fully charged condition, with the possibility that the battery could be overcharged.

– 14 – 61427  CEI:2005
4.3.5 Période d'état de charge élevé
En été par exemple, la batterie d’accumulateurs fonctionnera à un état de charge élevé,
habituellement entre 80 % et 100 % de la capacité assignée.
La tension maximale de la batterie d’accumulateurs pendant la période de recharge est
normalement limitée par un système régulateur de tension.
NOTE Dans un système photovoltaïque «autorégulé», la tension de l’accumulateur n’est pas limitée par un
contrôleur de charge mais par les caractéristiques du générateur photovoltaïque.
Le concepteur du système choisit normalement la tension de charge maximale de la batterie
d’accumulateurs comme un compromis permettant de ramener aussi vite que possible la
batterie à un état voisin de la pleine charge pendant la période d’été tout en évitant une
surcharge excessive.
La surcharge augmente la production de gaz, ce qui conduit à une consommation d'eau dans
les éléments ouverts. Dans les éléments au plomb étanches à soupapes, la surcharge
provoque une consommation d'eau et des émissions gazeuses moindres, mais davantage de
chaleur.
Typiquement, la tension maximale de charge est 2,4 V par élément pour les accumulateurs au
plomb-acide et 1,55 V par élément pour les accumulateurs au nickel-cadmium à la température
de référence spécifiée par la fabricant. Certains régulateurs permettent à la tension de
l’accumulateur de dépasser ces valeurs pendant une courte période en tant que «charge
d'égalisation ou charge élevée». Si la température de fonctionnement s'éloigne de manière
significative de la température de référence, la tension de charge doit être compensée en
fonction de la température de la batterie selon les instructions du fabricant.
L'espérance de vie prévue d'un accumulateur dans un système photovoltaïque, même réguliè-
rement maintenu à un état de charge élevé, peut être considérablement inférieure à la durée
de vie annoncée pour un accumulateur maintenu en charge flottante.
4.3.6 Période prolongée en faible état de charge
Pendant les périodes de faible ensoleillement, l'énergie produite par le panneau photovoltaïque
peut ne pas être suffisante pour recharger complètement l’accumulateur. L'état de charge
baisse alors et le cyclage se fait à un faible état de charge. Un faible ensoleillement sur le
panneau photovoltaïque peut être le résultat d'une situation géographique donnée, associée à
l'hiver, à des périodes nuageuses et de pluies importantes, à une accumulation de poussières
sur les panneaux.
4.3.7 Stratification de l'électrolyte
La stratification de l'électrolyte peut survenir dans les accumulateurs au plomb-acide. Dans les
accumulateurs au plomb-acide ouverts, la stratification de l'électrolyte peut être évitée grâce à
un brassage de l'électrolyte ou à une surcharge périodique en cours d'utilisation. Dans les
accumulateurs plomb-acide étanches à soupapes, la stratification de l’électrolyte peut être
évitée soit par conception soit en les exploitant selon les instructions du fabricant.
4.3.8 Stockage
Les recommandations de stockage des fabricants doivent être respectées. En l'absence
d'information de la part des fabricants, on peut estimer la durée de stockage en fonction des
conditions climatiques selon le Tableau 2 ci-dessous.

61427  IEC:2005 – 15 –
4.3.5 Period of high state of charge
During summer for example, the battery will be operated at a high state of charge (SOC),
typically between 80 % and 100 % of rated capacity.
A voltage regulator system normally limits the maximum battery voltage during the recharge
period.
NOTE In a "self-regulated" PV system, the battery voltage is not limited by a charge controller but by the
characteristics of the PV generator.
The system designer normally chooses the maximum charge voltage of the battery as a
compromise allowing to recover to a maximum state of charge (SOC) as early as possible in
the summer season but without substantially overcharging the battery.
The overcharge increases the gas production resulting in water consumption in vented cells.
In valve-regulated lead-acid cells, the overcharge will cause a lesser increase of water
consumption and gas emission but more heat generation.
Typically the maximum charge voltage is 2,4 V per cell for lead-acid batteries and 1,55 V per
cell for nickel-cadmium batteries at the reference temperature specified by the manufacturer.
Some regulators allow the battery voltage to exceed these values for a short period as an
equalizing or boost charge. Charge voltage compensation shall be used according to the
battery manufacturer instructions if the battery operating temperature deviates significantly
from the reference temperature.
The expected life-time of a battery in a PV system even kept regularly at a high state of
charge may be considerably less than the published life of the battery used under continuous
float charge.
4.3.6 Period of sustained low state of charge
During periods of low solar irradiation, the energy produced by the photovoltaic array may not
be sufficient to fully recharge the battery. The state of charge will then decrease and cycling
will take place at a low state of charge. The low solar irradiation on the photovoltaic array may
be a result of the geographical location combined with the winter periods, heavy clouds, rains
or accumulation of dust on photovoltaic array.
4.3.7 Electrolyte stratification
Electrolyte stratification may occur in lead-acid batteries. In vented lead-acid batteries,
electrolyte stratification can be avoided by electrolyte agitation or periodic overcharge whilst
in service. In valve regulated lead-acid (VRLA) batteries, electrolyte stratification can be
avoided by design or by operating them according to the manufacturer’s instructions.
4.3.8 Storage
Manufacturers’ recommendations for storage shall be observed. In the absence of such
information, the storage period may be estimated according to the climatic conditions as
shown in Table 2 as below.
– 16 – 61427  CEI:2005
Tableau 2 – Valeurs limites pour les conditions de stockage
des accumulateurs en application photovoltaïque
Plage de Période de stockage pour
Humidité
Type
températures les accumulateurs
d’accumulateurs
%
...