Comment choisir son chargeur de batterie marine ?

Un chargeur de batterie se choisit en fonction du circuit électrique de votre bateau : tension, capacité des batteries de servitude, consommation à quai, type de batteries, nombre de parcs de batteries à charger (service, démarrage, guindeau...), etc.

Les caractéristiques principales d’un chargeur sont :
    - Sa tension d’entrée ou d’alimentation : c’est la tension du courant alternatif (en France 220 V) qu’il accepte en entrée.
    - Tension de sortie : généralement exprimée par 12 V ou 24 V, c’est la tension du courant qui recharge les batteries.
    - L’intensité nominale du courant de charge : c’est l’intensité maximale (en ampère) que le chargeur peut fournir aux batteries pour les
       recharger.
    - Les programmes ou cycles de charge : pour une recharge rapide et qui préserve la longévité de vos batteries, intensité et tension de
       charge suivent des consignes qui varient suivant les technologies de batterie (liquide, AGM, gel, lithium, etc.)

Si vous prévoyez d’aller à l’étranger, optez pour un modèle de chargeur qui accepte une plage de tension d’alimentation avec sélection automatique (généralement sur la plage 90 V-265 V).

Certains modèles disposent de plusieurs entrées à sélection automatique pour accommoder différentes sources de courant alternatif : vous y branchez par exemple l’arrivée de la prise de quai et votre  générateur.

En fonction des options de configuration, certains chargeurs modulent la demande pour l’adapter au courant disponible : c’est la garantie de ne pas faire sauter les plombs du quai ou de ne pas surcharger votre générateur.

Choisissez un chargeur qui correspond à la tension de votre parc de batteries : chargeur 12 V pour une installation électrique 12 V et chargeur 24 V si vos batteries sont en 24 V. Dans la pratique, la tension de sortie est légèrement supérieure pour assurer la recharge complète des batteries.

Sur les modèles les plus simples et économiques, la tension est constante ou avec un cycle de pilotage réduit.

Les plus évolués disposent de programmes de charge qui font varier la tension de quelques volts en fonction de la température, de la technologie des batteries, de leur capacité résiduelle, etc.

Choisissez un modèle capable de délivrer la tension de charge préconisée par le fabricant de vos batteries : généralement de l’ordre de quelques dixièmes de volt au-delà de 14 V pour les systèmes 12 V et au-delà de 28 V pour les systèmes 24 V.

C'est l 'intensité maximale que peut fournir le chargeur. Elle doit être adaptée à la capacité de votre parc de batteries de services. En effet, la batterie de démarrage est généralement rechargée par l’alternateur moteur et sa capacité est inférieure aux batteries de service.

Pour une durée de charge optimale, suivant le type (liquide, AGM, gel ou encore lithium) et le fabricant, les batteries tolèrent un courant de charge avec une intensité maximale variable :
   - de 10 % à 20 % de la capacité des batteries liquides
   - jusqu’à 30 % de la capacité pour les batteries au gel ou AGM
   - environ 50 % de la capacité pour des batteries au lithium.

D’autre part, en plus de charger les batteries, votre chargeur doit simultanément alimenter les équipements électriques en fonctionnement.

Il est généralement recommandé que l’intensité nominale du chargeur soit d’au moins 20 % à 25 % de la capacité de vos batteries, et jusqu’à plus de 50 % pour des batteries au lithium. Consultez la notice d’utilisation de vos batteries pour connaître les recommandations spécifiques du fabricant.

Les chargeurs les plus évolués disposent de programmes de charges spécifiques pour chaque type de batteries : plomb liquide, AGM, gel, plomb -carbone ou encore lithium.

Les plus sophistiqués adaptent le courant de charge aux différentes technologies de batteries pour une vitesse de charge maximale. Ils disposent de plusieurs types de cycles de charge de batteries préprogrammés et automatisés.

Parfois connectés avec des capteurs de température, le chargeur peut moduler automatiquement le courant de charge en fonction de la température, de la tension et de la capacité résiduelle de la batterie.

Les fabricants ont mis au point des cycles de chargement qui optimisent la durée de vie des batteries tout en diminuant les temps de recharge. Le cycle type est constitué de 3 étapes principales.

Pour une recharge rapide et sans risque d’endommagement des batteries (liquide, AGM, gel, lithium, etc.), un chargeur moderne performant assure la charge en 3 phases distinctes :
   - Phase dite de « bulk » : c’est l’étape de charge rapide qui amène la batterie à 80 % ou 90 % de sa capacité maximale suivant son type
      (100 % pour les batteries au lithium). Le chargeur fournit son intensité maximale pour charger les batteries et couvrir en même temps
      la consommation du bord. La tension monte progressivement pour atteindre la phase suivante.
   - Phase d’absorption : c’est l’étape la plus longue (3h à 4h suivant le type de batterie au plomb), une tension élevée (~14 V pour des
      batteries 12 V, le double pour des batteries 24 V) est maintenue pendant que l’intensité décroît jusqu’à la charge totale de la batterie.
   - Phase dite de « float » ou de maintien : en fin de charge, une tension de maintien est fournie à la batterie pour la garder à 100 % tout
      en alimentant les équipements électriques connectés si besoin.

Les batteries au lithium se chargent plus rapidement car elles n’ont pas besoin de phase d’absorption. En revanche, elles sont susceptibles de monter en température et un programme spécifique est recommandé.

Suivant les modèles de chargeur, les différents paramètres des cycles de charge (tension d’absorption, de float, etc.) sont figés ou réglables par l’utilisateur pour un maximum de performances.

À ces 3 étapes, les concepteurs de chargeurs de batteries ajoutent parfois des phases intermédiaires ou supplémentaires qui optimisent la durée de vie des batteries : cycle 3 étapes+, cycle 4 ou 5 voire 6 étapes, etc. suivant les fabricants.

Avant d’augmenter la capacité de vos batteries, vérifiez que votre chargeur est suffisamment puissant pour ne pas allonger vos durées de charge.

Si votre chargeur est dimensionné au plus juste, quand vous ajoutez de nouvelles batteries à votre système ou que vous les remplacez par des plus puissantes, l’intensité du courant de charge devient proportionnellement plus faible et le temps de charge augmente.

Pour compenser, il faut soit changer de chargeur pour un modèle plus puissant soit en brancher un deuxième en parallèle. Dans ce cas, les puissances s’ajoutent : deux chargeurs 12 V/100 A sont à peu près équivalents à un chargeur 12 V/200 A.

Comme pour les batteries, il est déconseillé d’associer des chargeurs de technologies et de puissances différentes.

Le nombre de sorties d’un chargeur indique le nombre de batteries ou parcs de batteries qu’il peut charger simultanément. Dans le cas de plusieurs sorties, l’intensité de charge est généralement répartie équitablement entre les différentes batteries.

Ce type de chargeur n’offre qu’une sortie qui dispense la totalité du courant de charge. Vous pouvez néanmoins recharger plusieurs batteries en installant des relais de charge ou des répartiteurs de charge.

Ces dispositifs intermédiaires induisent des pertes plus ou moins importantes dans le circuit de charge qui diminuent l’efficacité du chargeur.

La sortie étant unique, il n’y a qu’une source de pilotage de la charge. En conséquence, l’ensemble des batteries reçoit le même profil de courant de charge.

Le courant de charge est réparti de façon indépendante sur chaque sortie qui peut disposer de son propre pilotage autonome. Sur certains modèles, des sorties peuvent être dédiées à des équipements spécifiques (batteries de démarrage, de propulseur, etc.).
Suivant les modèles, chaque sortie peut fournir la totalité de l’intensité nominale du chargeur ou seulement une partie. Dans tous les cas, la somme des intensités de charge des différentes sorties ne peut dépasser la capacité totale du chargeur. Le moniteur de batteries vous indique en permanence la répartition de la charge.

Les modèles les plus simples disposent d’une sortie pour les batteries de service et d’une sortie de plus faible intensité destinée à la batterie de démarrage.

Les plus sophistiqués proposent plusieurs sorties équivalentes et indépendantes qui disposent chacune de leur réglage et de leur capteur. Différentes technologies de batteries (liquide, AGM, gel, lithium, etc.) peuvent être rechargées simultanément et par rapport à un système constitué de plusieurs chargeurs, l’installation est simplifiée.

Le convertisseur est un dispositif électronique qui transforme le courant continu 12 V (CC) issu des batteries en un courant alternatif 220 V (CA) pour alimenter les prises électriques en CA (ordinateur, aspirateur, outillages, etc.). 

Un chargeur simple alimente vos prises électriques CA du bord en détournant une partie du courant de charge provenant du quai ou du générateur. En cas d’arrêt du générateur ou de l’alimentation électrique du quai, vos prises CA cessent de fonctionner.

Un chargeur-convertisseur combiné, aussi appelé chargeur-onduleur, intègre une fonction convertisseur/onduleur qui se déclenche automatiquement en cas de rupture d’alimentation en courant alternatif. Dans ce cas, les batteries prennent le relais en quelques dizaines de millisecondes pour les plus performants sans que les utilisateurs des appareils ne soient affectés.

En associant les deux fonctions, les plus sophistiqués des chargeurs/convertisseurs combinés puisent dans les batteries un complément de puissance quand la source de courant alternatif est insuffisante pour répondre à la demande : par exemple démarrage d’un gros consommateur, dépassement de la puissance maximale du générateur ou du quai, etc.

En entrée, le chargeur de batterie accepte une ou plusieurs sources de courant alternatif : prise de quai, réseau public au domicile ou un générateur de courant alternatif. Les sorties sont connectées sur les batteries et sur le circuit de courant alternatif du bord.

Suivant le nombre et le type de sources d’électricité (quai, générateur, panneaux solaires, éoliennes, alternateurs, etc.), les montages sont plus ou moins complexes et incluent des fusibles, relais, répartiteurs, contrôleurs, etc. pour assurer le bon fonctionnement du système électrique du bord.

Les chargeurs premier prix sont généralement de faible puissance et fournis avec des câbles de connexion aux batteries. À bord, pour limiter les pertes de tension qui perturbent la bonne charge des batteries, veillez à respecter les préconisations de section de câble électrique du fabricant et à utiliser des cosses de batteries de bonne qualité..