Paramètres de charge batterie

Cette page explique comment déterminer les réglages d'une alimentation de laboratoire utilisée comme chargeur de batterie :

• Tension de charge (mode CV : Constant Voltage)
• Courant maximal (mode CC : Constant Current)

Les calculs dépendent principalement de :

• la technologie de la batterie ;
• sa capacité (Ah) ;
• sa tension nominale (V).

Rappel : les informations présentes sur une batterie

On trouve généralement :

• Tension nominale (V)
• Capacité (Ah)
• Courant maximal de décharge (A)

Exemple :

12 V
7 Ah
20 A max

Le courant indiqué sur la batterie est souvent un courant de décharge maximal et ne doit pas être utilisé pour déterminer le courant de charge.

Principe général

Une charge s'effectue généralement avec :

• une limitation de courant (CC)
• une tension de fin de charge (CV)

L'alimentation est réglée avec :

CC = courant maximal de charge
CV = tension de fin de charge

Calcul du courant de charge

On utilise le taux C.

Définition :

Courant (A) = Capacité (Ah) × Taux C

Exemple :

Batterie 10 Ah

0,1C = 1 A
0,2C = 2 A
0,5C = 5 A
1C   = 10 A

Plus le taux C est élevé, plus la charge est rapide.

Batterie plomb (SLA, AGM, Gel)

Tension de charge

Une cellule plomb se charge entre :

2,40 V et 2,45 V par cellule

Formule :

CV = Nombre de cellules × 2,4 V

Exemples :

6 V  (3 cellules)  → 7,2 V
12 V (6 cellules)  → 14,4 V
24 V (12 cellules) → 28,8 V

Courant de charge

Charge lente :

CC = Capacité × 0,1

Charge normale :

CC = Capacité × 0,2

Exemple :

12 V 7 Ah

CC = 7 × 0,1
CC = 0,7 A

CV = 14,4 V

Réglage alim

CV = 14,4 V
CC = 0,7 A à 1,4 A

Batterie Li-Ion (3,6 / 3,7 V par cellule)

Tension de charge

Une cellule Li-Ion se charge à :

4,20 V

Formule :

CV = Nombre de cellules × 4,20 V

Exemples :

1S → 4,2 V
2S → 8,4 V
3S → 12,6 V
4S → 16,8 V

Courant de charge

Charge standard :

CC = Capacité × 0,5

Charge rapide :

CC = Capacité × 1

Exemple :

Batterie 3 Ah

CC = 3 × 0,5
CC = 1,5 A

CV = 4,2 V

Réglage alim

CV = Nb_cellules × 4,2 V
CC = Capacité × 0,5C

Batterie LiFePO4

Tension de charge

Une cellule LiFePO4 se charge à :

3,60 V à 3,65 V

Formule :

CV = Nombre de cellules × 3,65 V

Exemples :

1S → 3,65 V
4S → 14,6 V
8S → 29,2 V

Courant de charge

Charge standard :

CC = Capacité × 0,5

Charge rapide :

CC = Capacité × 1

Exemple :

Batterie 20 Ah

CC = 20 × 0,5
CC = 10 A

CV = 14,6 V (4S)

Réglage alim

CV = Nb_cellules × 3,65 V
CC = Capacité × 0,5C

Batterie NiMH

Les batteries NiMH ne doivent normalement pas être chargées avec une simple alimentation de laboratoire.

La détection de fin de charge se fait par :

• ΔV (baisse de tension)
• température
• temporisation

Pour une charge lente :

CC = Capacité × 0,1

Exemple :

2000 mAh

CC = 0,2 A

La tension doit pouvoir monter au-delà de la tension nominale.

Calcul rapide

Batterie plomb

CV = Nb_cellules × 2,4 V
CC = Capacité × 0,1 à 0,2

Batterie Li-Ion

CV = Nb_cellules × 4,2 V
CC = Capacité × 0,5

Batterie LiFePO4

CV = Nb_cellules × 3,65 V
CC = Capacité × 0,5

Exemples pratiques

Batterie plomb 12 V 7 Ah

CV = 14,4 V
CC = 0,7 A

Batterie Li-Ion 3S 5 Ah

CV = 12,6 V
CC = 2,5 A

Batterie LiFePO4 4S 20 Ah

CV = 14,6 V
CC = 10 A

Remarque importante

Une alimentation de laboratoire peut remplacer un chargeur uniquement si la technologie de la batterie est connue et que les limites constructeur sont respectées.

En particulier pour les batteries lithium :

• vérifier la présence d'un BMS ;
• ne jamais dépasser la tension maximale par cellule ;
• respecter le courant maximal recommandé par le fabricant.

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