Chargeur (électricité)

En électricité, un chargeur est un appareil permettant de recharger des accumulateurs ou des batteries.

Chargeurs et différents types et format de batteries

Chargeur simple

Le chargeur le plus simple consiste en la connexion directe d'une source de courant continu lissé de tension adéquate, à une batterie d'accumulateurs. Ce système implique une surveillance du temps de connexion sous peine de surcharge plus ou moins importante de l'accumulateur (fonction de la tension de charge).

Chargeur simple du type murale (Output : 12 volts / 300 mA/h) indications à l'arrière du boîtier

• La source peut être une source de tension (en volts) constante, auquel cas la surcharge par connexion prolongée peut être acceptable par l'accumulateur. Par contre le temps de charge est plus difficile à évaluer, le courant de charge diminuant avec la montée en tension de l'accumulateur en fonction de sa charge.
• La source peut être une source de courant (en ampères) constant, dans ce cas il est impératif de respecter le temps de charge adéquat, sous peine de surcharge importante et donc de dégradation de l'accumulateur. Alors voir la formule du calcul du temps de charge.
• La majorité des chargeurs sont linéaires. Ils commencent la recharge à l'intensité maximale, avant de descendre graduellement à des valeurs de charge plus basses. Ils sont dotés de base d'un transformateur de diodes, et de condensateurs.

• Il est important de toujours respecter la polarité avant de commencer la recharge, c'est-à-dire le côté positif et le côté négatif d'une batterie.

• Dans le cas de batterie rechargeable de plus vieille génération, comme la batterie Nickel-Cadmium (NiCD), il est préférable que la batterie soit complètement déchargée avant une nouvelle recharge (ou mise en charge). Car il se produit ce que l'on appelle l'effet mémoire : une batterie qui, par exemple, fonctionnait normalement 3 heures, si on la recharge, alors qu'elle pourrait fonctionner encore 1 heure, il se produit un effet tel que la batterie ne fonctionne plus que 2 heures (Memory effect). Cela ne se produit pas la première fois, mais après plusieurs charges du même type. Par la suite il est presque impossible d'obtenir les 3 heures d'utilisation qu'auparavant nous obtenions dans les mêmes conditions d'utilisation de la batterie.

• Désormais avec les batteries Nickel-métal Hydrure (Ni-MH) pas d'effet mémoire, on les recharge quand on le désire. On peut recharger jusqu’à 1000 cycles une batterie rechargeable, ce n'est pas le cas avec les piles ordinaires.
• Entreposage: une batterie rechargeable ou un accumulateur, qui reste plusieurs semaines sans être utilisé, perdra progressivement de sa charge. Vérifier sa tension (en volts), et si le voltage vous semble plus bas, rechargez-la. Car vous pourrez ainsi la conserver plus longtemps en bon état, et pour plusieurs années.

• Mise en garde: ne jamais essayer de recharger des piles ordinaires non rechargeables, car elles risquent de fuir ou d'exploser. Et ne jamais jeter au feu, (les piles ordinaires et les batteries rechargeables). Toujours lire les instructions et mises en garde de sécurité du fabriquant.

Chargeur moderne qui recharge de multiples et différents appareils électroniques

• Prêter attention: lors de l'achat d'un chargeur simple du genre prise murale, bien s'informer, et vérifier à l'arrière l'inscription chargeur (charger). Car il y a de petites alimentations en courant continu (DC) du type prise murale, qui sont exactement similaires au chargeur. Mais ils n'ont pas été faits pour le même usage.

Calcul du temps de charge

La capacité électrique C (exprimée en ampère-heure (symbole : Ah) et l'intensité de charge en ampère)

(I = C/10) pour un charge de 10 heures.

Exemples:

• Pour une batterie 12 volts / 7 ampères

7 ampères / 10 = 0,7 ampère ou (700 mA)

Le chargeur idéal devrait être un chargeur 12 volts à 700 mA par heure ce qui donne une durée de charge de 10 heures (10 x 0,700 mA = 7 ampères)

• Pour une batterie 6 volts / 5 ampères

5 ampères / 10 = 0,5 ampères (500 mA)

Le chargeur idéal devrait être un chargeur 6 volts à 500 mA par heure, pour une durée de charge de 10 heures.

Charge rapide

Fichier:Bleigelakku.jpg

Batterie rechargeable 12 volts / 7 A/h au plomb, gel acide étanche, souvent utilisée pour les systèmes d'alarme incendie et les lumières d'urgence.

Il y a déjà en vente libre des chargeurs, rapides et semi-rapides. Mais si on a chez-soi un chargeur, voici la façon de connaitre son potentiel.

Exemple

• Si on possède un chargeur 12 volts / 1,5 A

Pour recharger une batterie 12 volts / 7 ampères
Alors 7 ampères / 1,5 A/h = 4,7 heures de recharge
(1,5 A X 4,7 heures = 7 ampères)

• Avec la formule simple du calcul du temps de charge.

La Capacité (C) divisé par 10.

C / 10 (ampère/10) (ampère diviser par 10)
Alors que la durée de charge idéale de 10 heures, avec un chargeur 12 volts à 700 mA/h .
Cependant la charge est plus rapide avec un chargeur 12 volts / 1,5 A/h car la durée de charge passe à 4,7 heures seulement. C'est un peu plus de 2 fois plus rapide pour la recharge de la même batterie.

• Parfois il est très utile de recharger rapidement, mais cela réduit la durée de vie des batteries.

Avec une minuterie

Le chargeur simple du type mural, auquel on adjoint une minuterie, coupe le courant de charge après une durée prédéterminée, avec l'aide de la formule du calcul du temps de charge.
De cette façon, il y a beaucoup moins de risques de surcharge de vos batteries.

Chargeur "Intelligent"

Chargeur fait à la main, à partir de plans et avec deux LM741 pour la recharge en 6 volts ou 12 volts

Un chargeur dit intelligent set souvent constitué a partir d'un (CI) circuit intégré tel que le LM741:

• Il adapte le courant ainsi que le temps de charge en fonction de la capacité, et de la tension de l'accumulateur (batterie) ;
• Il détecte la température des batteries s'il est doté d'un senseur thermique ;
• Il charge automatiquement lorsque la tension (en volts) est en baisse et se déconnecte quand la tension atteint l'état de charge. Jusqu'à ce que la batterie soit chargée à son maximum et sans surcharge ni surchauffe ;
• Il l'arrête automatique le circuit de charge.

De même la plupart des chargeurs sont munis d'un circuit de charge, et d'un circuit de pré-décharge. Circuit avec une résistance de puissance en watts, qui servira à la décharge complète de la batterie avant de la recharger. Cela évitera à court, ou moyen terme l'effet mémoire.
Et selon les compagnies qui offrent différentes options sur leurs chargeurs. Comme la détection de batterie rechargeable défectueuse, de l'inversion de la polarité et de l'arrêt automatique.

Pouvant sembler cher à l'achat, il permet de recharger efficacement une ou plusieurs batteries, elles aussi dispendieuses. Un tel chargeur serait sûrement positif pour toutes vos batteries.
Note; Si votre chargeur n'a pas de circuit de pré-décharge, vous pouvez vous servir d'une petite lampe, ou d'un petit moteur électrique pour décharger vos batteries, avant une nouvelle recharge, en prenant soin de respecter les intensités maximums admissibles.

À impulsions

C'est la nouvelle et plus récente technologie, de charge. Il fonctionne par des impulsions de tension négative émises lors de la phase de charge, et empêche le sulfatage (une réaction chimique) sur les plaquettes de la batterie. Ce qui prolonge la durée de vie des batteries grâce à une recharge optimum.

Dans le cas de plus vieilles batteries, il serait très utile car il diminue progressivement l'accumulation de sulfate sur les plaquettes par désulfatation. Ce qui redonne un meilleur rendement à ces batteries.

Il est idéal pour tous les types de batteries 12 volts, à la différence des chargeurs traditionnels munis d'un transformateur lourd. Il est plus compact, sans sacrifier sur la qualité, et la vitesse maximale de recharge.
Son affichage digital à DEL Diode électroluminescente (et LED en anglais) permet de sélectionner le mode de recharge selon le type de batterie.
Mode : courant faible pour batterie (moto, VR, motoneige, tracteur, tondeuse.)
Mode : courant puissant pour batterie (auto, tracteur, bateau)
Mode : hiver pour la recharge extérieur, et dans des conditions extrêmes
Et plus encore selon les fabricants… et après la sélection du mode de recharge, il est entièrement automatique sous une charge complète, entre 1 et 120 A/h (selon le modèle), avec arrêt automatique. Et aussi doté d'un senseur thermique pour la protection contre la surchauffe des batteries.

Chargeur à impulsions de 2.4 à 14,4 volts

À impulsions: pour la radiocommande

Radiocommandé (RC) pour l'émetteur (TX) ainsi que le récepteur (RX) pour le modélisme naval, aérien ou ferroviaire.
Une gamme de chargeurs rapides et versatiles, pour les batteries NiMH et NiCd, avec l'arrêt automatique de charge.

• Et avec des batteries qui ont une capacité de charge supérieure < 1 000 mA ou < 1 ampère par heure. (Voir les instructions)
• Disponible en versions : Smart charger pour les batteries d'une tension de 1,2 volts, et connectés en série.
• Chargeur avec sortie (output) de 2.4 à 14.4 volts, avec un courant de charge de 500 mA ou 1 A
• Ne pas charger avec des batteries < 2,4 volts ou > 14,4 volts.
• Chargeur avec sortie (output) de 2.4 à 7.2 volts, avec un courant de charge de 900 mA ou 1,8 A
• Ne pas charger avec des batteries < 2,4 volts ou > 7,2 volts.
• Chargeur avec sortie (output) de 4.8 à 10.8 volts, avec un courant de charge de 1 A ou 2 A
• Ne pas charger avec des batteries < 4,8 volts ou > 10,8 volts.
• Chargeur avec sortie (output) de 6.0 à 12 volts, avec un courant de charge de 1 A ou 2 A
• Ne pas charger avec des batteries < 6,0 volts ou > 12,0 volts.

Note: Ces chargeurs à impulsions n'ont pas été fabriqués pour recharger les batteries (Li-ion / Li-on) d'un voltage de 3,7 volts la batterie. Des chargeurs spéciaux sont vendus exclusivement pour ce type de batterie de tension (volt) différente.

USB de l'ordinateur

Chargeur solaire et USB

USB (Universal Serial Bus) Depuis que la spécification du bus USB doit fournir 5 volts à 500 mA maximum, qui est fournie par bloc d'alimentation de l'ordinateur.
Il peut servir à connecter directement un petit chargeur à batteries construit pour cet usage, qui sera branché dans la prise USB de type A femelle de l'ordinateur Les batteries 1,2 volts sont introduites à l'intérieur du petit chargeur, qui lui est munie d'une connexion USB de type A mâle. Après le branchement on recharge des batteries du types Ni-Cd et MiMH.

On peut construire un chargeur USB avec des piles rechargeables de 2700 Mah minimum on met un bouton et des led pour voir si c'est allumé, ensuite on met une prise pour recharger le chargeur USB. Pour la construction il faut : deux led (une verte et une rouge ) ,une diode simple, un bouton, une prise USB femelle, une prise pour rechargeur,et 4 piles de 2700 Mah

USB pour prise type murale

Chargeur USB murale

Chargeur murale USB qui peut aussi servir en voyage, avec l'adapteur de prise murale pour l'Europe.

• Exemple d'un chargeur disponible.
• Entrée: (AC) courant alternatif 110-240 V 50/60 Hz ~100 mA
• Sortie: (DC) courant continu 5,0 V+-0,5 V ~300 mA+-30 mA

Idéal pour la recharge des batteries des lecteurs MP3, caméra, etc, avec son fil connecteur mini B mâle.

USB et Solaire

Chargeur USB et Solaire, avec un adaptateur DC en courant continu lissé. Pour la recharge des batteries des : iPhone et d'accessoires, iPod et ipad, Blackberry et les lecteurs MP3, de même que les ordinateurs portables.

Chargeur solaire

Il y a maintenant sur le marché de petits chargeurs solaires pour deux batteries 1,2 volts, et pour tous les types de batteries rechargeables. Ce chargeur est muni d'un petit panneau solaire qui contient une cellule photovoltaïque, qui recharge sans frais vos batteries. Très pratique en voyage, car la source de charge n'a besoin que du soleil, de l'énergie solaire à convertir.
Aussi il y a des chargeurs solaires, qui offrent la possibilité de recharger un plus grands nombres de batteries en même temps, et aussi avec d'autres options.

Chargeur solaire à grande capacité

Chargeur solaire avec double panneaux

Chargeur solaire et éolien sur un navire

La polarité

• La conversion des rayons solaire en électricité, est appelée effet photovoltaïque.

Ce type de chargeur solaire 12 volts à haut rendement, particulièrement pour la recharge des batteries 12 volts, ou bien en 24 volts selon le branchement requis.
Ils sont utilisés en particulier par les militaires comme source de recharge dans tous les pays, et dans différents milieux. Pour alimenter les batteries des systèmes de communications, d'un système de pompage. De même vous pouvez charger tout un réseau de batteries pour alimenter un campement, créer votre propre installation énergétique indépendante. De nos jours il y a biens d'autres applications avec ces panneaux solaire.

• Montage de base.
• 1) Fixer le(s) panneau(x) solaire sur la façade ou sur le toit, du côté sud le plus exposée au soleil.
• Ont peut aussi y adjoindre une éolienne 12 volts.
• 2) Raccorder les fils du panneau solaire sur le régulateur de charge (Respecter la polarité + et -)
• 3) Relier ensuite les bornes de la batterie 12 volts, avec le fil au régulateur de charge (Respecter la polarité + et -)
• Pour alimenter directement vos appareils 12 volts à partir de la batterie.
• 4) (Selon vos besoins) Puis raccorder la batterie 12 volts, à un convertisseur (ou onduleur) 120 volts ou 220 volts pour alimenter directement vos appareils électrique du campement, ou de la maison.

• Respecter toujours la puissance en watts maximum de votre installation.
• Alors la tension en volts x par le courant en ampères = la puissance en watts, par heure.

Chargeur à panneau solaire pour l'automobile

Schéma d'un système de charge solaire et éolien

Panneau solaire pour l'autmobile, et les batteries 12 volts rechargeables

Une solution de recharge écologique, en utilisant l'énergie renouvelable du soleil grâce à un panneau solaire. Chargez en continu les batteries 12 volts de votre automobile, bateau, etc. Facile à utiliser, il se connecte directement à l'allume-cigare. Et grâce à sa fiche spéciale, dans laquelle il y a un fusible de 0,5 ampère à titre de protection, et son fil de 10 pieds (3 mètres). Il permet d'entretenir votre batterie par tous les temps, surtout dans les pays nordiques.

Exemples de panneaux solaire 12 volts :

• Puissance maximum de 2,2 watts, 180 mA
• Puissance maximum de 5,5 watts, 400 mA
• Puissance maximum de 15 watts, 1 ampère

La puissance maximum est toujours obtenue dans les conditions d'ensoleillement idéales.

Notes: Seuls les panneaux de 15 watts et plus, doivent avoir en plus un régulateur de charge. Car les régulateurs de charge servent à réguler le niveau d'énergie emmagasiné par les batteries afin d’éviter les surcharges, ainsi que les décharges trop profondes.

• Ne jamais démarrer l'automobile avec un panneau solaire branché, car il y a un risque de l'endommager.
• Aussi en cas de doute vérifier l'état du fusible de sécurité, qui est placé dans le connecteur, qui se dévisse par sa pointe métallique, et soyez prudent pour ne pas perdre de pièce(s). De même lors de cette vérification un multimètre serait bien utile.

• Le prix de revient dépend de la puissance (en watts) du panneau ou du chargeur solaire. Exemple: un panneau de 2 watts sera beaucoup moins couteux qu'un panneau de 20 watts. Par contre à 20 watts la recharge se fera 10 fois plus rapidement. Avant l'achat, s'assurer que le panneau répond bien à vos besoins réels.

Chargeur éolien

Le mini-chargeur éolien qui recharge vos batteries, avec le vent entre < 14 km/h et > 65 km/h.
Il peut-être fixé au bras, sur le vélo, le VR ou à un scooter. Il est idéal pour vos petits appareils électronique, et aussi écologique.

Allume-cigare

Ce chargeur est spécialement conçu pour une utilisation dans l'allume-cigare 12 volts de l'automobile. Lui aussi est pratique en voyage. Et grâce à sa double alimentation allume-cigare de 12 volts, et de secteur (110-240 volts). Il est vendu avec une dizaine de connecteurs différents. De plus il peut effectuer le même travail de recharge à la maison.

Il y a aussi des chargeurs avec une prise USB de type A femelle (sortie 5 volts), conçu pour se branche directement dans l'allume-cigare. Pour la recharge des batteries des lecteurs MP3, caméra, iPhone, ipod, etc. Et qui sont dotés d'un prise USB de type A mâle.

Chargeur pour l'automobile

Chargeur-démarreur de 12 volts pour la batterie au plomb de l'automobile

Il y a en gros trois types de chargeurs 12 volts pour l'automobile, à part les nouveaux chargeurs à impulsion, et les chargeurs à panneaux solaire.
Le chargeur simple, exemple: choix de 2 ou 10 ampères, avec interrupteur et un sélecteur.
Le chargeur automatique (dit: intelligent) exemple: choix de 2-10 ou 15 ampères, avec l'indicateur de niveau de charge, et l'arrêt automatique.

Et le chargeur-démarreur : choix du niveau de charge, lent de 2 ampères, ou rapide de 12 ampères. Et avec un indicateur de niveau de charge à aiguille, ou à affichage numérique. En plus un sélecteur de courant de 70 ampères pour l'aide au démarrage seulement, lors d'une panne.

Certains chargeurs pour l'automobile ont aussi un interrupteur pour basculer du 12 volts au 6 volts, pour les batteries de moto ou VR.

• (Toujours lire les instructions et mises en garde de sécurité). Et par grand froid la prudence est particulièrement de mise, car la batterie de l'automobile contient de l'acide.

Recycler

Recyclez vos vieilles batteries et piles.

Aujourd'hui les batteries rechargeables ou accumulateurs, sont partout dans les téléphones sans fil, les cellulaires, dans les appareils photo numériques. Dans les outils, les jouets, les radio, radiocommandes, les système d'alarmes, etc.

L'utilisation de batteries rechargeables produit beaucoup moins de déchets recyclables, qu'avec les piles ordinaires.

La présence dans les batteries et les piles, de multiples produits très toxiques pour l'environnement a conduit à la mise en place des points de collecte pour les batteries et les piles dont la vie utile est terminée.

Notes et références

Notes

• La différence entre une batterie et une pile.

Une batterie peut être rechargée des centaines de fois, mais une pile ne sert qu'une fois, et elle ne se recharge pas.

• Enlever toujours les batteries d'un chargeur ordinaire après la recharge. (Chargeur qui n'est pas automatique) du type qui recharge les batteries AA - AAA - C - D, de 1,2 volts.

Articles connexes

• Multimètre
• Stockage d'énergie