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Chargeur de batterie

Quel que soit le moyen utilisé pour recharger une batterie, des règles doivent impérativement être respectées pour optimiser la charge et pour éviter des détériorations trop rapides des batteries. Dans ce chapitre ces préconisations ne sont pas développées, car ces sujets sont déjà traités dans les chapitres régulation et batteries.
Points abordés dans cette page :

 

Technologie

Il existe deux technologies de chargeur :

  • Chargeur transformateur
  • Chargeur à découpage

Chargeur à transformateur:

L’inconvénient majeur d’un chargeur à transformateur est son poids, pour cette raison il est de moins en moins utilisé pour recharger des batteries sur un bateau.

Principe :
La première étape est la transformation d’une tension alternative 230 V CA en tension alternative de 12 V CA. Cette transformation est réalisée grâce à des enroulements de fils de cuivre. Lors de cette étape il y a création d’un effet joule (échauffement) d’où la nécessité de surdimensionner ce bobinage pour absorber cette chaleur.
Ensuite cette tension alternative de 12 V est redressée puis filtrée. (voir courbe ci dessous)

Transformation de la tension alternative

Chargeur à découpage

Les chargeurs à découpage sont aujourd’hui les plus courants. Dans le passé ces chargeurs avaient un inconvénient :« les parasites », tant du côté entrée (propagation sur le réseau 220 V), que du côté sortie à cause d’un phénomène de rayonnement qui conduisaient à la perturbation de l’électronique du bord.Aujourd’hui les normes imposent l’intégration d’antiparasite ce qui résout cet inconvénient.
Principe :
L’alternance négative de la tension d’entrée est inversée puis l’ensemble du signal est haché à des fréquences trés élevées.

Transformation de la tension

Cycle de charge

Quel que soit le type de batterie, il est recommandé de respecter un cycle de charge en trois phases. Ce qui diffère en fonction de la technologie utilisée, ce sont les valeurs de tension qui déterminent le passage d’une phase à l’autre et les temps de ces différents cycles.

Cycle de charge

A noter que :

  • Si la tension est limitée à 13,8v (tension de floating) sans passage par une phase d’absorption, la batterie ne sera chargée qu’à 80% de sa capacité.
  • Si il n’y a pas de régulateurs (cas de certains anciens chargeurs à transformateur), cela peut conduire à une détérioration rapide de la batterie (surcharge conduisant à un assèchement de l’électrolyte et à une oxydation du plomb).

Les chargeurs ont des algorithmes de charge plus ou moins évolués. Si l’on prend le cas de Sterling, les chargeurs de batterie de la gamme Pro charge U ont un cycle de charge complètement automatisée qui s’adapte au type et à l’état de charge de la batterie.
Pour plus d’information sur les cycles de charges voir le chapitre régulation.

 

Choisir un chargeur de quai

Dans le tableau ci dessous les différents critères permettant de choisir un chargeur sont listés.

Tension d’entrée Certains chargeurs peuvent être utilisés de 110 à 220v et dans une large gamme de fréquence ce qui leur permet d »avoir une compatibilité mondiale. D’autre part, ceci est un avantage lorsque la tension en bout de ponton est faible puisque ceux ci leur permet de conserver leur puissance optimum
Tension de sortie Ce choix se fait en fonction du parc batterie à recharger, c’est à dire soit
12 V ou 24 V
Puissance du chargeur Plus le chargeur est puissant, plus il sera en mesure de recharger rapidement les parcs de batterie. Par contre, il ne faut pas que celui ci dépasse l’intensité maximum admissible du parc batterie (en général 25% de la capacité). Il faut ensuite prendre en compte le fait que lorsque les batteries sont en charge à quai, elles le sont pendant une période de 10h, ce n’est pas le cas lorsque le chargeur est alimenté par un groupe électrogène, par conséquent :

  • Si l’utilisation du chargeur est destiné à un usage uniquement à quai alors une puissance de 10% de la capacité du parc batterie est suffisante.
  • Si le chargeur est destiné à être alimenté depuis un groupe électrogène, celui ci devra être dimensionné pour réduire au maximum le temps de charge. Il devra donc être en mesure de fournir de 20 à 30% de la capacité du parc (en fonction des spécifications constructeurs sur l’intensité maximum admissible).
Nombre de sorties La plupart des chargeurs ont plusieurs sorties qui permettent de recharger les différents parcs de batterie. La plupart du temps, le cycle de charge appliqué à l’ensemble des batteries est le même. Dans ce cas, si il y a des technologies de batterie différentes, il faudra que le chargeur soit configuré sur le type de batterie necessitant la tension de charge la plus basse.
Il existe aussi des chargeurs avec plusieurs sorties indépendantes qui permettent de recharger des batteries de technologie différentes indépendamment les unes des autres.
Sélection du type de batteries En fonction de la technologie de la batterie, les tensions de charge sont différentes. Il est donc important de vérifier que le chargeur est adapté à la technologie du parc de batterie. Il existe des chargeurs sur lesquels le paramétrage de la technologie est possible.
Régulation Proscrire les chargeurs ne respectant pas les cycles de charge.
A cet effet il faut vérifier que le chargeur régule au minimum en trois phases: boost, absorption, floating.
Des chargeurs permettent en plus de réaliser les charges d’égalisation (entretien) certains peuvent être utilisés comme alimentation directe sur le circuit du bord (sans passage par des batteries).
Compensation de température Si vous naviguez dans des zones à forte variation de température, L’influence de la température ne doit pas être négligée. Dans ce cas, il faut vérifier que le chargeur puisse être équipé d’une sonde de température. (cf page régulation)
Ventilation Proscrire les chargeurs sans ventilation. Sinon il existe deux types de ventilation :<br/

  • ventilateur tournant en permanence
  • ventilateur démarrant en cas de température élevée
Protection de la personne Il est obligatoire de connecter le chargeur via un disjoncteur différentiel pour se protéger des électrocutions.
Protection du chargeur Il faut vérifier que le chargeur est protégé contre les inversions de polarité, les surtensions.