Charge d'une batterie

Fonctions d’un chargeur

Un chargeur de batterie est un appareil permettant de recharger un ou plusieurs accumulateurs électriques, groupés ou non en batterie, en injectant un courant électrique inverse au sens d'utilisation (décharge). Il transforme le courant alternatif de la prise de secteur en courant continu pour alimenter la batterie et adapte le courant de charge selon l'état de la batterie.

Le chargeur a donc pour objectifs de :

  • Charger une batterie à 100 %
  • Ne pas surcharger la batterie
  • Bloquer la charge lorsque les conditions ne permettent pas de charger car cela engendre des risques d’endommagement de la batterie et surtout d’incendie.

Conditions générales pour charger sa batterie en toute sécurité

Avant de charger une batterie, il est très important de connaître les mesures de sécurité afin d'éviter tout risque d'endommagement de la batterie ou même d'incendie.

  • Rechargez entièrement la batterie dès que possible après chaque décharge.
  • Vérifiez toujours que le chargeur de batterie soit adapté à la batterie.
  • N’utilisez jamais de chargeur de batterie sans système d’arrêt automatique.
  • Il est recommandé d'utiliser un chargeur de batterie électronique à contrôle de tension, de préférence basé sur profil de charge IUoU.
  • Poser l’appareil sur un support non combustible et stable.
  • Recharger uniquement dans un endroit équipé d’un détecteur de fumée et rester à proximité.
  • S’assurer que le chargeur ne soit pas endommagé.
  • Ne jamais laisser l’appareil au soleil.
  • Charger la batterie à un endroit suffisamment aéré.
  • Veiller à ce que les bouchons d’aération soient bien fermés et horizontaux.
  • Éteindre le chargeur avant de connecter les câbles avec la batterie, afin d’éviter toute étincelle dangereuse.
  • Connecter prudemment la batterie, en respectant la polarité.
  • En hiver, attendre que la batterie soit à la température de la pièce.
  • Vérifier l’indicateur du chargeur et ne pas charger excessivement la batterie.
  • Ne jamais recharger une batterie visiblement endommagée (gonflée, déformée, percée, fuyarde, etc.).
  • Utiliser le chargeur d’origine ou, à défaut, un chargeur adapté à la batterie (tension, capacité) en respectant les préconisations du fournisseur.

Les étapes de charge d'une batterie

Les batteries passent généralement par trois étapes de charge principales : la charge en courant constant, la charge en tension constante et la charge d'entretien.

Étape 1 : Bulk, charge en courant constant (CC) :

  • L'étape de charge Bulk est utilisée pour fournir un courant constant à la batterie, ce qui permet de recharger rapidement la batterie. Pendant cette phase, la tension augmente progressivement, tandis que le courant reste constant. Cela permet à la batterie d'absorber autant de courant que possible sans surchauffer. La vitesse de charge dépend de la capacité de la batterie et des spécifications du chargeur.

Étape 2 : Absorption, charge en tension constante (CV) :

  • Une fois que la tension de la batterie atteint un niveau spécifié, généralement le niveau de tension maximal recommandé, la charge en tension constante commence. Pendant cette phase, la tension est maintenue constante à ce niveau prédéfini, tandis que le courant diminue progressivement. Il existe aussi des chargeurs qui, au lieu d'effectuer l'étape d'Absorption jusqu'à un un courant défini, détermine un tels que les chargeur de batterie d'Absorption. C'est le cas des chargeurs Mascot.

Cela permet de recharger la batterie jusqu'à sa capacité maximale tout en évitant une surcharge ou des dommages.

Étape 3 : Floating, charge d'entretien (trickle charge) :

  • Après la charge en tension constante, certaines batteries peuvent passer à une phase de charge d'entretien. Cette étape est utilisée pour maintenir la charge de la batterie à 100 % sans la surcharger. La tension appliquée est légèrement inférieure à celle utilisée dans la phase de charge en tension constante. Cela aide à compenser la décharge naturelle de la batterie due à l'autodécharge. Cette phase est couramment utilisée dans les chargeurs de batteries pour maintenir la charge de la batterie pendant une période prolongée.

Courbe de charge IUoU

Ce type de charge se nomme charge IUoU et c’est la courbe de charge la plus utilisée par les constructeurs de chargeurs. Les lettres, rangées dans un ordre précis nous indique si le courant ou la tension est constante pendant l’une des étapes de charge.

3 étapes

Par exemple, pour une batterie plomb l'étape du bulk s'arrête souvent lorsque la tension de charge atteint 14,4 Volts. Pendant cet étape, le courant de charge est équivalent à 5 ou 20% de C20.

Débute alors l'étape d'absorption qui continuera jusqu'à ce que le courant de charge soit inférieur à quelques pourcent de la capacité C20 en Ampères. La tension de charge reste quant à elle égale à 14,4 Volts.

Pour finir, le chargeur passe en charge d'entretien (floating) afin de maintenir en charge la batterie et lutter contre l'autodécharge. Le courant chute jusqu'à quelques mA puis reste constant tandis que la tension chute et se stabilise à 13,4 Volts.

Nous rentrerons plus en détails sur la fiche charge d'une batterie Plomb.

Autres types de charge

Il existe un grand nombre de types de charge, adaptés aux différentes technologies de batterie et usage.

Chaque type de batterie a ses propres caractéristiques, contraintes et exigences de charge spécifiques.

Par exemple Battery Supplies a opté pour ces courbes de charge :

Courbe de charge WUI

La lettre W indique que la puissance de charge reste constante durant la phase initiale de charge Bulk. La tension augmente aux bornes de la batterie jusqu'à la tension d'absorption tandis que le courant diminue.

P = U x I

  • P : Puissance en Watt
  • U : Tension en Volt
  • I : Intensité/courant en Ampères

Après la phase d'absorption à tension constante, un courant constant est appliqué aux bornes de la batterie. La valeur du courant dépend du type de batterie et varie entre 1 et 5% de la capacité C20 de la batterie en Ampère. La tension augmente; la charge s'arrète lorsque la tension se stabilise.

Courbe de charge IUI

La différence avec la courbe de charge WUI est que le courant reste constant tandis que la tension augmente. Ainsi, la lettre I remplace le W puisque c'est le courant qui reste ici constant.

Autres types

IUo
WUI
IUI