Chargeur terrestre ou marin : des différences importantes
Le modèle de base proposé en terrestre est constitué d’un transformateur qui transforme le 230 volts alternatif en 12 volts (ou 24 volts). Cette tension est ensuite redressée avec des diodes pour la rendre compatible avec celle des batteries. Lorsque l’on utilise un tel chargeur, la batterie doit être isolée du circuit (bornes déconnectées) et il faut surveiller la charge. Les premières générations de chargeurs marins, que l’on trouve encore sur de nombreux bateaux, ont repris ce principe de base (transformateur/redresseur), mais en se fixant des critères propres pour un usage sur un bateau.
Les précautions et spécifications d’un chargeur à bord d’un bateau
Lorsque l’on utilise du 230 volts à bord, pour des questions de sécurité, certaines précautions, décrites ci-dessous, sont à prendre en compte.
- Les appareils doivent être fixés à demeure et protégés par un disjoncteur différentiel. Le chargeur n’échappe pas à cette règle. Il ne doit pas être mobile et relié aux batteries avec des pinces, il doit être branché à demeure sur ces dernières.
- Sur un bateau, il y a plusieurs parcs batteries, au minimum deux un pour la motorisation et un pour les instruments et le confort du bord. Le chargeur doit avoir autant de sorties que de parcs batteries.
- On peut utiliser différentes technologies de batteries (électrolyte liquide, gel, AGM et depuis peu le lithium). Le chargeur doit avoir une courbe de charge pour pouvoir s’adapter à ces technologies.
- Il doit assurer la pleine charge des batteries et lorsque ces dernières sont chargées, fournir, si on le laisse sous tension, le courant du bord dans la limite de sa puissance.
Pour répondre à ces critères, après transformation du 230 volts en 12 volts (ou 24 volts), un circuit de régulation permet de programmer la tension et le courant de sortie en fonction de la technologie des batteries. Il est également équipé d’un répartiteur de charge autorisant la recharge de plusieurs parcs de batteries.
Les évolutions des chargeurs
La plus importante a été la suppression du transformateur. Cet équipement lourd dont la fonction est de transformer la tension secteur en une compatible avec les batteries (12 ou 24 volts) a deux inconvénients : sa sensibilité à la tension secteur et à celle de la fréquence. Si la tension secteur est inférieure à 230 volts, ce qui est souvent le cas sur les bornes de quai, la tension de sortie est inférieure à 12 volts. De ce fait, le courant délivré est inférieur à celui prévu. Un modèle conçu pour délivrer 40 ampères n’en délivrera que 30 s’il est alimenté sous 200 volts. La deuxième limite concerne la fréquence, en Europe, elle est de 50 hertz, le transformateur est calculé pour cette dernière. Si vous naviguez dans les pays où la fréquence est de 50 hertz, pas de problème. Si vous allez dans ceux où elle est de 60 hertz, comme aux Etats-Unis, le transformateur va vibrer et chauffer, il aura un mauvais rendement.
Un prix qui se justifie
Un chargeur standard terrestre que l’on trouve dans les magasins spécialisés automobiles, est proposé à un prix relativement bas du fait de sa simplicité de fabrication. Si on compare un chargeur standard automobile et un marine de qualité, le rapport de prix peut atteindre 5. Cette différence importante de prix est justifiée par une technologie dite à découpage qui permet d’obtenir un produit qui répond aux critères de charge sur un bateau.
Le découpage une technologie bien adaptée
Là, plus de transformateur lourd et sensible à la tension et à la fréquence, mais un système électronique dérivé des alimentations conçues pour l’informatique. Le principe de charge se fait en trois phases :
1. Au départ le chargeur délivre un courant maximum et une tension relativement basse (12.5 à 13 volts) c’est la phase de boost. En fonction de la charge de la batterie, le courant décroit doucement et inversement la tension augmente pour atteindre le maximum programmé en fonction de sa technologie.
2. On arrive à l’équilibre courant/tension, c’est la phase égalisation où le chargeur effectue la fin de charge.
3. Une fois celle-ci obtenue, il passe en mode floating et délivre un petit courant d’entretien.
Pendant le boost, la batterie est rechargée à environ 80%, l’égalisation complète la charge. Un cycle entier dure suivant les modèles entre 8 et 10 heures. Les toutes dernières générations admettent une tension d’entrée comprise entre 90 et 265 volts dans une fourchette de fréquence de 47 à 65 hertz avec une détection tension/fréquence automatique. Suivant les marques, les dernières innovations techniques portent également sur la courbe de charge qui s’adapte à toutes les générations de batteries du plomb ouvert au lithium et qui reprend la charge là où elle a été interrompue. Cette interruption peut être volontaire, on quitte le bateau et on coupe le chargeur, ou accidentelle, due à une coupure secteur, fréquente sur un ponton. Dans ces cas de coupure, le chargeur garde en mémoire l’état de charge et reprend celle-ci où elle a été interrompue sans reprendre le cycle complet. Beaucoup d’avantages par rapport au chargeurs standard mais aussi à noter quelques inconvénients. Sur un chargeur traditionnel, en cas de problème, on pouvait changer le transformateur, les diodes, etc., en clair, il était réparable à moindre coût. Dans le découpage, tous les composants sont intégrés sur une seule plaque. S’il y a un problème, il faut la remplacer comme c’est le cas sur pratiquement tous les appareils électroniques et informatiques.
L’évolution des chargeurs
Les constructeurs de chargeurs de batteries ont su s’adapter aux nouvelles exigences liées non seulement à la technologie des batteries mais aussi à l’équipement de bord et aux demandes des chantiers. Par exemple, ces 6 points que l’on retrouve sur les toutes dernières générations :
- Pour minimiser le bruit, l’absence de ventilateur. La dissipation de la chaleur se fait par convection naturelle.
- Le nombre de sorties indépendantes (2 à 4).
- La détection automatique du réseau de 90 volts à 265 volts et de la fréquence de 47 à 65 Hz.
- Une charge se réalise en 4 étapes (boost, floating, refresh automatique pour éviter la sulfatation des batteries et un reboost automatique si nécessaire).
- La sélection de la courbe de charge en fonction du type de batteries.
- Le contrôle à distance (CAN-Bus) et la possibilité, en option, d’une connexion au réseau NMEA.
Plus qu’un chargeur une alimentation pour le bord
Lorsque le chargeur est sous tension (borne de quai ou groupe électrogène), il assure non seulement la recharge des batteries mais aussi l’alimentation des appareils électriques du bord. Lorsque les batteries sont rechargées à 100%, le courant délivré par le chargeur sert à l’alimentation du bord dans les limites de sa puissance. Par exemple, vous disposez d’un chargeur de 40 ampères, si vous consommez au maximum ce courant, il sera fourni par le chargeur. Au-delà, il sera pris sur les batteries. Par exemple, vous consommez 50 ampères, 40 ampères seront fournis par le chargeur et 10 prélevés sur les batteries.
Une bonne installation et bien s’équiper
Le chargeur doit être à poste fixe, au plus près des batteries. Son alimentation 230 volts doit être protégée par un disjoncteur différentiel. Sur le marché, il existe de nombreux modèles. N’hésitez pas à vous adresser à un revendeur qui saura vous conseiller sur le produit qui convient le mieux pour votre bateau. Orientez-vous vers un produit de marque connue conçu pour une utilisation marine.
Le chargeur doit être dimensionné en fonction du parc de batteries. Avec les anciennes générations, on avait comme règle de prendre un modèle égal à 10% de la capacité des batteries. Avec la nouvelle génération à découpage qui régule en fonction de la capacité des batteries, on peut aller jusqu’à 15% à 20%. Par exemple, pour un parc batteries de 200 Ah, on s’oriente vers un chargeur de 30 à 40 ampères. Tous les chargeurs possèdent au minimum deux sorties, plus une dédiée à la batterie moteur. Si vous avez des batteries au lithium, renseignez-vous avant achat que le chargeur convienne.
Faites le bon choix
L’important est de se tourner vers un produit et une marque largement diffusés et offrant un service après-vente. Ce qu’il faut éviter ce sont les produits peu voire pas présents sur le marché du nautisme et ceux conçus pour le terrestre, en particulier, l’automobile. Il est préférable de prendre un modèle marine moins puissant, il mettra plus de temps à recharger les batteries, qu’un qui non seulement vieillira mal sur un bateau mais abimera les batteries.
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