Comment fonctionne un chargeur de batterie : du CA au CC de charge contrôlé
Un chargeur de batterie convertit le secteur CA en profil précis tension/courant CC qu'une chimie de batterie spécifique requiert. Voici le flux interne.
Deux topologies principales
Chargeur linéaire (base transformateur)
- Étapes : Secteur CA → Transformateur abaisseur → Redresseur (diodes) → Condensateur lissage → Régulateur linéaire (transistor passage) → Batterie.
- Avantages : Simple, faible bruit, pas cher.
- Inconvénients : Faible rendement (30–50 %), encombrant, lourd, chauffe. Limité ~2 A.
- Cas d'usage : Chargeurs AA/AAA NiMH, mainteneurs plomb-acide petits.
Chargeur à découpage (SMPS)
- Étapes : Secteur CA → Filtre EMI → Redresseur pont → Commutation MOSFET haute fréquence (50–500 kHz) → Transformateur HF → Redresseur sortie → Filtre LC → Batterie.
- Avantages : Haut rendement (85–95 %), compact, léger, entrée universelle (90–264 V), charge multi-étapes.
- Inconvénients : Complexe, EMI, coût plus élevé.
- Cas d'usage : Blocs alim portables, chargeurs téléphone, chargeurs batterie auto, packs Li-ion, outils portatifs.
Profil charge multi-étapes (Chargeurs intelligents)
- Bulk (Courant Constant) : Courant max sûr jusqu'à tension consigne absorption.
- Absorption (Tension Constante) : Tension maintenue, courant diminue quand batterie sature.
- Flottant / Maintenance : Tension plus basse (13,2–13,8 V pour 12 V plomb-acide) pour compenser autodécharge.
- Égalisation (Plomb-acide seulement) : Surcharge périodique pour équilibrer éléments.
Exigences spécifiques par chimie
- Li-ion / LiFePO₄ : CC-CV, strict 4,20 V/élément (Li-ion) ou 3,65 V (LiFePO₄), pas de flottant, surveillance température.
- NiMH / NiCd : Courant constant, arrêt sur -ΔV (chute tension) ou dT/dt (hausse température).
- Plomb-acide : CC-CV avec flottant ; tension compensée température.
Impératif sécurité
Adaptez toujours chargeur à chimie batterie. Li-ion sur chargeur plomb-acide = incendie. Plomb-acide sur chargeur Li-ion = sous-charge/sulfatation. Lisez les deux étiquettes.