Les Chargeurs de Batteries. Energie Electricité Electronique
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Présentation, étude, fabrication et mise en œuvre des chargeurs de batteries, on peut aller du simple chargeur, au chargeur de compétition à microprocesseur, de quoi bricoler pour nos soirées d'hiver.
Chargeurs de batteries, IUOU, qu'est que c'est?
Chargeurs de batteries, CC/CV, qu'est que c'est?
Ces courbes ne pourront être respectées à 100% que par un chargeur secteur, tant qu'il n'est pas perturbé, c'est à dire débranché du secteur.
Un panneau solaire qui voit sa production énergétique varier ne pourra jamais les respecter, tout au plus on s'efforce de les approcher au maximum.

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Un bon chargeur doit charger correctement votre batterie, sans abréger la vie de cette dernière.
Un chargeur de batteries est un système électrique simple, ou épaulé par de l'électronique, qui permet d'appliquer un courant et une tension à la batterie afin de la charger.
Il doit se comporter plus comme un générateur de courant, qu'un générateur de tension.
La tension que l’on doit appliquer a une batterie, afin d’en provoquer la charge, doit être supérieure a la tension de
la batterie, sans jamais dépasser la tension maximum permisse par le type de batterie, qui est de 14.4 volts, par exemple, pour une batterie au plomb de 12 Volts.
On peut augmenter le courant de charge d'une batterie a plus de 50% de sa capacité sans danger pour celle ci, si on ne dépasse jamais la tension fatidique des 14.4 volts, pour une batterie 12 volts au plomb, par-contre dépasser cette tension lui sera rapidement mortelle.
Une batterie sous chargée est condamnée dans sa longévité, il est est de même pour une batterie sur chargée, qui perd son eau rapidement par évaporation.
IUOU qu'est que c'est?
On voit de plus en plus souvent cette appellation, sur les chargeurs de batteries mais qu'est que c'est?
On dit aussi CC/CV pour Courent Constant / Voltage Constant.
On doit savoir que l’intensité de charge d’une batterie au plomb à courant constant peut être quelconque, du moment que l’on ne dépasse pas 2.40 Volts par élément de batterie, c’est ce que fait, entre autres un alternateur, si la batterie est un peu à plat il va pas hésiter à lui envoyer 40/50 Ampères, ce qui est sans risques vu qu'il ne pourra pas dépasser 14.4 Volts de tension de charge, si l'alternateur fonctionne correctement.
Une batterie 12 Volts est composée de 6 éléments de 2 Volts (2.11 Volts en fait, ce qui donne 12.7 Volts pour une batterie bien chargée et 14.40 Volts en fin de charge).
Dans la pratique on charge avec un courant entre 10% et 20% de la capacité de la batterie, exemple, une batterie de 100Ah on va la charger avec un courant entre 10 et 20 Ampères.
Pour bien charger une batterie on devrait procéder en deux phases:
La première phase mode courant constant, le 1er I.
En charge à courant constant, le chargeur va appliquer aux bornes de la batterie un courant constant de charge de 10 Ampères, par exemple, et diminuer sa tension pour maintenir cette intensité aux bornes de la batterie.
En charge à courant constant, le courant (Ampères) aux bornes de la batterie reste constant, la tension (Volts) varie.
Lorsque la tension par élément atteint 2.30 Volts, soit environ 13.8 Volts aux bornes de la batterie, on passe en mode charge à tension constante.
La deuxième phase mode tension constante, le 1er U.
Le chargeur applique à la batterie une tension constante de 14.4 Volts, au fur et à mesure que la tension de la batterie va s’approcher de cette valeur, on diminue l’intensité.
En charge à tension constante, la tension (Volts) aux bornes de la batterie reste constante, l’intensité (Ampères) varie.
Avec un passage automatique en mode « floatting » le O, qui se produit à 14.4 Volts.
Pour ensuite passer en tension constante de maintient de charge de la batterie le 2ème U, le fameux « floatting ».
Le chargeur va maintenir la tension aux bornes de la batterie entre 13.8 Volts et 14.4 Volts, pour compenser les pertes de la batterie par auto décharge, sans jamais surcharger la batterie. On est en mode entretien.
Donc IUOU c’est juste pour signaler que le chargeur fonctionne en courant constant pendant la première phase, et en tension constante pendant la deuxième phase, avec un passage en mode entretient à la fin de la charge de la batterie.

Chargeur IUIO pas cher.

Un très bon chargeur IUOU peut être réalisé avec un circuit intégré, le L200, que l’on trouve à moins de 5 €uros et qui peut délivrer 2 Ampères.
R2 permet de limiter le courant de charge, si on en fait abstraction de cette résistance le courant délivré par le L200 sera de 2 Ampères qui est le maximum permis par le circuit intégré, il faut impérativement monter le L200 sur un dissipateur de chaleur, pour avoir l'assurance de bonnes performances et protéger le vie du circuit intégré.
Pour calculer la valeur de la résistance R2 en fonction du courant de sortie désiré on utilisera la formule suivante R2 = 0,45 / courant_charge_desiré, exemple, pour 1 Ampère R2 = 0.45 / 1 soit 0.45 Ohms, pour des courants supérieurs à 1 Ampère on prendra des résistances pouvant dissiper une puissance de 2 Watts minimum.
RV1 permet le réglage la tension de sortie, qui sera réglé à 14.4 Volts pour une batterie de tension nominale 12 Volts au plomb, d'autres tensions peuvent être ainsi obtenues.
La tension d'alimentation sera adaptée en fonction de la tension de sortie souhaite, en sachant que le L200 à besoin de 3 Volts de plus en entrée que en sortie, sans toutes fois dépasser 5 ou 6 volts de plus car ce sera de la puissance que le circuit intégré L200 devra dissiper en chaleur.

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Le plus simple des chargeurs de batteries, est constitué simplement d’un transformateur de tension, 230 volts et 15 Volts au secondaire, un pont redresseur, et un condensateur, dont beaucoup de modèles n’en sont pas munis, ce type de chargeur est à déconseiller sans surveillance car il va surcharger la batterie, et la détruire rapidement, de plus il ne comporte aucune limitation de courant, ce qui peut détruire les composants qui le constituent, à utiliser uniquement en cas de dépannage rapide.

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On peut améliorer le chargeur juste en lui ajoutant une résistance de puissance, pour limiter le courant de charge, ce qui augmente sont efficacité et résout certains problèmes, sans toutes fois éliminer le problème de la surcharge.
On trouve de moins en moins ce type de chargeur, ces modèles on été vendus à des centaines d'exemplaires, on peut en dénicher sur les brocantes pour 1 ou 2 €, pourquoi pas l’acheter, pour récupérer le transformateur, la pièce la plus couteuse d'un chargeur de batteries, et le transformer en un chargeur performant.
Que nous faut il, pour transformer ce chargeur rudimentaire en un chargeur de bonne qualité, comme nous avons déjà ajouté une régulation d’intensité, sommaire il est vrai, nous avons besoin d’un système qui va contrôler la tension de charge et couper cette charge dés que la tension de 14.4 Volts est atteinte, pour une batterie de 12 Volts, et ensuite remettre en charge dés que la tension, de la batterie, descend sous environ 13.6 Volts.
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Pour améliorer ce type de chargeur plusieurs solutions existent, qui vont de la récupération de certains éléments, à l’achat d’autres, on pourra ainsi obtenir un chargeur très performant.
Schéma: Prémier Chargeur.
Schéma: Deuxiéme Chargeur
Schéma: Troisième Chargeur
Chargeur de Competition IU/OU, CC/CV à moins de 50 €uros.
Chargeur de Competition à microprocesseur
On trouve principalement deux types de chargeur, ils différent juste par le mode d’application du courant à la batterie.
Les chargeurs à découpage ou PWM, qui hachent le courant appliqué à la batterie, avec des impulsions plus ou moins larges suivant l’état de charge de cette dernière, principal avantage très peu de dégagement de chaleur, pas très volumineux, léger.
Les Chargeurs Linéaires, ils appliquent le courant à la batterie de façon permanente, le courant est suivant limité par un générateur de courant constant, ça chauffe.
On trouve aussi des chargeurs, MPPT, ils reprennent, le principe PWM, mais s’auto adaptent à la batterie et à la source de courant disponible, pour utiliser au mieux les ressources disponibles, par exemple un panneau solaire.
Mise en Route et arrêt automatique du chargeur de batterie.
Bien souvent je vois pausé, ici et la, la question suivante:
Puis-je laisser branché mon chargeur de batterie, sur cette dernière quand je roule?
Je répondrais oui et non. Un chargeur de batteries est en fait, un générateur de courant, il est conçu pour envoyer du courant vers batterie, il n’est pas conçu pour en recevoir, or c’est ce que l’on fait lorsqu'on roule et que nous le laissons branché en permanence, l'alternateur lui envoi un peu de courent même si c'est minime.
Sur les chargeurs récents il n’a pas trop de soucis, en général, ils sont à découpage et possèdent une diode qui empêche le retour du courant vers l'électronique du chargeur.
Comme j’aime bien les choses claires j’ai réalisé le montage suivant:



Depuis je me pause plus cette question, dés que le 230 volts est présent je connecte le 12 volts du chargeur à ma batterie, et dés que le secteur disparaît et bien je coupe le chargeur de cette batterie le tout est automatique, isolement total du chargeur vis-à-vis de la batterie, et plus de soucis à savoir si je peux ou pas.
Pour le relais on prend un relais du type Finder type 66 qui peut couper jusqu'à 16A, on peut prendre tout type de relais du moment que la bobine de commande soit en 230 Volts.
Ce montage convient à n'importe quel type de chargeur, je recommande quand même de prendre un chargeur qui gère la charge "floating", c'est-à-dire qu’il s’arrête dés que la batterie à atteint 14.4V et se remet en route dés que la batterie est descendue sous 13.8V.
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Création le: 09 Avril 2010
Dernière modification : Vendredi 08 Novembre 2013
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