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Principe de fonctionnement d'un chargeur de batterie solaire

Qu'est-ce qu'un chargeur de batterie ?

₁ Description

Un chargeur de batterie a pour fonction principale de convertir une tension alternative venant du réseau électrique ou d'un groupe électrogène en tension continue comme celle d'une batterie.

Pour un système photovoltaïque "hybride", c'est-à-dire avec deux sources possibles d'alimentation, le chargeur convertit la tension alternative d'un groupe électrogène 230V (220V) en monophasé ou 400V (380V) en triphasé sous une fréquence de 50 Hz en tension de sortie continue suffisamment élevée pour charger une batterie de tension nominale 12V, 24V ou 48V avec une limitation de courant pour éviter la surcharge.

Schéma de principe d'un chargeur de batterie

₂ Fonctionnement

1/ Tension nominale

Un chargeur de batterie est conçu pour une tension nominale de batterie soit 12V, 24V ou 48V.

En entrée, les plages de tension et de fréquence doivent être relativement large pour permettre un fonctionnement avec un groupe électrogène qui peut être plus ou moins stable en fonction de sa qualité.

2/ Courant de charge

Le courant de sortie d'un chargeur est un courant continu qui est réglable sur les plus gros modèles et qui comporte un courant résiduel alternatif plus ou moins important en fonction de la technologie utilisée. Ce taux d'ondulation doit être le plus faible possible pour limiter l'échauffement de la batterie.

A savoir
Le courant de charge doit être adapté à la capacité de la batterie. En effet, une charge trop rapide aura le même impact négatif qu'une décharge trop rapide, c'est-à-dire le vieillissement prématuré de la batterie.

3/ Modes de charge

Il existe 4 modes de charge différents, bulk, absorption, floating et égalisation.

- Mode "Bulk" : c'est la première phase de charge, le chargeur impose un courant limité et constant. La tension monte rapidement, puis plus lentement, la batterie peut absorber de 10 à 20% de sa capacité par heure.

- Mode "Absorption" : c'est la deuxième phase de charge, à partir d'un certain seuil, le courant commence à diminuer et la tension reste constante. Cette tension est maintenue jusqu'à la charge complète de la batterie.

- Mode "Floating" : cette phase intervient lorsque la batterie est chargée. La tension est réduite et maintenue à une valeur d'entretien plus basse, destinée à compenser l'autodécharge de la batterie.

- Mode "Egalisation" : ce mode n'est utilisé que pour les batteries au plomb ouvert (non étanche). Il sert à brasser l'électrolyte en supprimant la stratification. La tension est très élevée durant cette phase et d'une durée déterminée. Son but est l'entretien et le prolongement de la durée de vie de la batterie.

4/ Rendement

Comme tout les convertisseurs d'énergie, le chargeur à un rendement exprimé en %, il est le rapport entre l'énergie absorbée et l'énergie restituée avec un facteur de puissance. Il est de l'ordre de 80 à 95%.

Ce rendement est variable en fonction des modèles mais il dépend aussi :

- De la puissance active en entrée du chargeur
- De la tension de la batterie
- De la tension d'alimentation
- Du courant nominal du chargeur

5/ Protections

Un chargeur intègre de base plusieurs sécurités :

Protection contre les courts-circuits
Protection contre l'inversion de polarité
Limitation de tension en sortie
Protection contre la surchauffe

Principe de fonctionnement d'un chargeur de batterie solaire

Qu'est-ce qu'un chargeur de batterie ?

₁ Description

₂ Fonctionnement

1/ Tension nominale

2/ Courant de charge

3/ Modes de charge

4/ Rendement

5/ Protections

À lire également

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Principe de fonctionnement d'un chargeur de batterie solaire

Qu'est-ce qu'un chargeur de batterie ?

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