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Régulation d’un alternateur

Les batteries d’un bateau sont soumises à des décharges profondes. Pour recharger une batterie soumise à de telles contraintes, un certain nombre de paramètres doivent être respectés pour les préserver :

  • Prise en compte de la température (particulièrement lorsque l’intensité de recharge est élevée, ce qui permet de réduire le temps de charge)
  • Le cycle de charge en 3 étapes (boost, égalisation, floating)

Ces points sont développés et expliqués dans le chapitre régulation de charge.
Les régulateurs avec des mécanismes de base seront d’abord étudiés puis les différentes façons de les transformer en régulateurs avancés seront expliquées.

 

Différents types de régulateurs d’alternateur

Régulateur à tension constante
Régulateur électronique programmable par timer
Régulateur numérique asservi

Régulateur à tension constante

Commande tout ou rien
Ce type de régulateur tend à disparaître au bénéfice du régulateur à tension constante électronique.
Son mode de fonctionnement correspond à celui des alternateurs automobiles.

Régulateur à tension constante

Le fonctionnement est électromécanique : une tension est préréglée au niveau du régulateur (environ 14V) et la tension de sortie de l’alternateur est récupérée puis comparée à une valeur préréglée. Si cette valeur est supérieure à la valeur préréglée le contact s’ouvre ce qui entraine une chute de tension en sortie d’alternateur ; si la tension est inférieure à la valeur préréglée le contact se ferme et la tension augmente. Sur ce type d’alternateur la tension oscille autour de la valeur préréglée en fin de charge. L’inconvénient est qu’il ne tient compte ni de la technologie de la batterie ni du taux de décharge, ce qui a pour conséquence de surcharger ou de ne charger que partiellement la batterie. Dans les deux cas, la batterie se détériore.
Régulateur à tension constante à commande électronique
C’est l’évolution du régulateur à commande tout ou rien, la tension de la batterie est comparée à une tension de référence et intégrée puis filtrée pour ajuster le courant d’excitation de l’alternateur.

Régulateur à tension constante à commande électronique

Les avantages par rapport au régulateur électromécanique sont :

 

  1. Stabilité dans le temps de la tension de référence
  2. Intensité de charge progressive dans une plage de quelques dixièmes de volt

Régulateur électronique programmable par timer

Ces régulateurs sont externes à l’alternateur. Ils ont pour particularité de fonctionner en trois cycles (boost, égalisation, floating) et de prendre en compte la technologie des batteries à recharger.

Régulateur électronique programmable par timer

Principe : un réglage manuel permet de définir la durée du cycle d’absorbtion en fonction de la capacité du parc batterie. Ces données sont ensuite interprétées par un calculateur qui délivre une tension de référence propre à chacune des trois phases. Ces régulateurs agissent ensuite directement sur le courant d’excitation de l’alternateur afin qu’il respecte un cycle de charge IUoU comme un chargeur de batterie évolué.
L’avantage majeur est de respecter les courbes de charge, néanmoins les cycles de charge ne sont pas optimaux car ce système ne permet pas de prendre en compte le niveau de décharge des batteries (le cycle d’absorbtion a toujours la même durée). le modèle DAR12 fonctionne suivant ce principe.

 

Régulateur numérique asservi

Ces régulateurs sont toujours externes et sont utilisés en complément des régulateurs internes dans le but d’optimiser les cycles de charge .

Régulateur numérique asservi

Principe : la technologie de la batterie est programmée manuellement. L’état de charge de la batterie est scruté régulièrement dans le but d’ajuster le courant d’excitation pour appliquer le cycle optimal (boost, égalisation, floating). Ce type de régulateur permet d’obtenir un cycle de charge équivalent à celui des chargeurs de quai les plus évolué. Le modèle pro digital fonctionne suivant ce principe.