6 Mar 2023 | Histoire
Les chargeurs dits ‘intelligents’ sont de plus en plus populaires pour recharger la batterie de tous appareils électroniques comme d’un véhicule électrique. Néanmoins, avec la multitude de solutions présentes sur le marché, il peut s’évérer difficile de sélectionner un chargeur performant et adapté à ses besoins.
Dans cet article, nous détaillerons la valeur ajoutée et les avantages des chargeurs de batterie intelligents développés par Selfenergy afin de vous accompagner dans votre projet.
Fonctionnement d’un chargeur de batterie intelligent
Tout d’abord, qu’est-ce qu’un chargeur de batterie intelligent et comment fonctionne-t-il ?
À la différence d’un chargeur standard, le chargeur intelligent utilise des algorithmes de contrôle avancés pour optimiser la performance, la sécurité et la durée de vie des batteries.
Ce type de chargeur est ainsi efficace dans deux cas d’utilisation :
- Recharger la batterie embarquée à partir d’une prise secteur dans des applications industrielles, vélos électriques ou encore véhicules électriques, on parle de chargeur intelligent AC/DC
- Recharger une batterie auxiliaire à partir d’une batterie principale : chargeur-convertisseur intelligent DC/DC, le DC/DC convertit un courant continu (DC) en un autre courant continu.
Ces deux catégories de chargeurs intelligents sont différentes et présentent des caractéristiques propres.
La particularité des chargeurs intelligents réside en leur capacité à être communicant. Les logiciels qu’ils embarquent leur permettent de récupérer des informations clés sur l’état de la batterie notamment sa capacité, sa tension et la température de ses cellules afin d’adapter leur fonctionnement en conséquence.
Selfenergy tire profit de chacune des caractéristiques des chargeurs intelligents afin de développer des solutions innovantes à haut rendement adaptées à chaque besoin.
Les avantages des chargeurs de batterie intelligents conçus par Selfenergy
Optimisation de la durée de vie de la batterie
Le principal facteur de vieillissement d’une batterie est la montée en température des cellules. Cette surchauffe peut notamment survenir durant la charge.
Les chargeurs de batterie intelligents de Selfenergy permettent de réguler la charge de la batterie en communiquant avec son BMS (Battery Management System). Le BMS est une carte électronique de gestion liée à la batterie et qui permet de surveiller son fonctionnement en recueillant des informations importantes telles que le SOH (State Of Health), le SOC (State Of Charge) ou encore la température des cellules.
En prenant en compte les informations transmises par le BMS, le chargeur intelligent adapte son courant de charge à la température des cellules et permet de charger efficacement la batterie. En cas de forte chaleur par exemple, il est capable de s’adapter pour respecter les préconisations des cellules et optimiser ainsi la durée de vie de la batterie.
Un chargeur de batterie standard doit faire un compromis entre :
- Une charge lente mais sécurisée permettant d’optimiser la durée de vie de la batterie
- Une charge rapide mais agressive pour les cellules et donc avec un fort impact sur durée de vie de la batterie
La particularité des chargeurs intelligents développés par Selfenergy réside dans leur capacité à communiquer directement avec la batterie via le BMS. Grâce à cette communication, les chargeurs optimisent les performances de charge de la batterie en temps réel en maximisant la vitesse de charge sans dégrader la batterie.
Optimisation de la sécurité de la batterie
Afin d’optimiser la sécurité d’une batterie, Selfenergy implémente une phase de charge supplémentaire dans le développement de ses chargeurs intelligents : la phase “acceptance”.
Cette phase intervient au début du processus de charge de la batterie et complète les profils de charge classiques “Boost-Absorption-Floating » et permet de démarrer une charge très douce et de s’assurer que la batterie et le câblage ne présentent pas de défaut.
De plus, la tension de charge des chargeurs de batterie intelligents de Selfenergy est entièrement paramétrable selon l’électrochimie et les caractéristiques de la batterie. La tension de fin de charge paramétrée ne pourra jamais être dépassée évitant ainsi tout risque de surcharge des cellules et donc d’emballement thermique.
Un rendement optimal pour une meilleure conversion d’énergie
Les chargeurs intelligents de batterie conçus par Selfenergy permettent de garantir un rendement jusqu’à 97% sans aucun système de refroidissement actif.
Ce haut rendement est le fruit de plusieurs facteurs mis ensemble pour dissiper le maximum de chaleur et limiter les pertes lors de la conversion d’énergie. Il s’agit notamment de l’utilisation des composants électroniques (Drivers et MOS) sur le marché ainsi qu’un système de hachage innovant.
Chez Selfenergy, nous développons des chargeurs de batterie intelligents sur-mesure et adaptés à tous vos besoins techniques (sources d’énergie, optimisation de l’espace, puissance nominale etc) quel que soit votre secteur d’activité.
Vous souhaitez en savoir plus ? Echangez avec nos experts.
17 Nov 2022 | Le saviez-vous
Le courant électrique existe sous deux formes : le courant alternatif (AC) et le courant continu (DC). Dans le courant alternatif, utilisé pour transporter l’électricité sur de longues distances, les électrons circulent dans les deux sens du circuit électrique pour limiter les pertes d’énergie. Dans un courant continu, qu’on retrouve dans les batteries, les électrons circulent dans un seul sens et plus stablement.
De ces formes de courant découlent deux typologies de chargeur permettant de recharger efficacement une batterie : le chargeur AC/DC et le chargeur ou convertisseur DC/DC.
Dans cet article, vous retrouverez les spécificités du chargeur AC/DC et du chargeur DC/DC afin de comprendre les différences qui existent entre eux et sélectionner la solution la plus adaptée à vos besoins.
Le chargeur AC/DC
L’alimentation AC/DC s’applique à toutes sortes d’appareils électroniques disposant d’une batterie ou non (télévision, téléphone portable, vélos électriques etc). Elle permet de transformer la forte tension du courant alternatif (230 V en France) en une tension, généralement plus faible, adaptée à l’alimentation d’un appareil électronique ou d’une batterie.
Chargeur AC/DC et recharge de la batterie
Une batterie ne peut pas se recharger directement à partir du courant alternatif en raison de l’incompatibilité de sa tension continue et de la tension alternative du réseau électrique public. Il est donc indispensable de pouvoir transformer le courant alternatif en courant continu de même tension que celle de la batterie afin de la recharger. En d’autres termes, convertir le courant de AC à DC.
Applications et fonctionnement
Le chargeur AC/DC peut être utilisé pour recharger tous types de batteries, de la batterie d’une perceuse électrique à celle d’un véhicule électrique.
Grâce à l’intelligence électronique qu’il embarque, il permettra de convertir une tension alternative du réseau public (230V) en tension continue d’une batterie de 12V, 36 ou encore 48V par exemple.
3 caractéristiques du chargeur AC/DC
- Amovible pour certaines applications (vélos, véhicules électriques, scooters, perceuses, robotique etc)
- Peut être embarqué dans certaines applications notamment certains bateaux
- Converti le courant alternatif en courant continu
Le chargeur DC/DC
Chargeur DC/DC et recharge de la batterie
Par définition, la recharge DC/DC permet de convertir un courant continu (DC) en courant continu. Dans ce cas de figure, il n’y a aucun besoin de passer par un courant alternatif car l’énergie est transformée à bord d’une même application ayant déjà une tension continue.
Le chargeur ou convertisseur DC/DC alimente une batterie auxiliaire fonctionnant en courant continu à partir d’une batterie moteur, elle aussi fonctionnant en courant continu.
Applications et fonctionnement
Le chargeur ou convertisseur DC/DC est le plus souvent utilisé dans les bateaux, les camping-cars ou les véhicules professionnels (ambulances, foodtruck, gros utilitaires etc) disposant d’une batterie moteur et d’une batterie auxiliaire pour faire fonctionner les équipements annexes du véhicule (électroménager, luminaires, etc.).
Le chargeur DC/DC aura pour rôle de recharger la batterie auxiliaire à partir du courant alternatif de la batterie moteur. Ainsi convertir la tension de la batterie moteur en la tension de la batterie auxiliaire.
3 caractéristiques du chargeur DC/DC
- Embarqué à bord d’un bateau ou encore camping-car
- Connecté en continu à la batterie auxiliaire et la batterie moteur
- Converti un courant continu en courant continu
Converty AC et DC : Pourquoi choisir Selfenergy pour la conception de votre chargeur
Expert dans la conception et l’industrialisation de chargeurs intelligents, Selfenergy vous accompagne dans le développement sur-mesure de votre chargeur AC/DC ou DC/DC.
Les Converty AC (chargeur AC/DC) développés par Selfenergy permettent de transformer tout courant alternatif en courant continu d’une tension allant jusqu’à 48V voire plus en fonction de votre projet et de votre application.
Les Converty DC (chargeur DC/DC) de Selfenergy garantissent une charge intelligente et performante d’une batterie auxiliaire de 12V à 48V à partir de la batterie moteur.
Afin d’optimiser les performances de votre batterie, tous les chargeurs Selfenergy s’adaptent à toutes les technologies électrochimiques (lithium-ion, Plomb, Ni-MH etc) avec une puissance de charge jusqu’à 1000W en sortie. Ils sont parallélisables afin de délivrer plus de puissance et étanche IP43.
Vous souhaitez en savoir plus sur nos chargeurs ? Notre équipe commerciale et nos ingénieurs se tiennent à votre disposition pour vous accompagner dans toutes les étapes de votre projet. Contactez-nous.
17 Août 2022 | Le saviez-vous
Le chargeur DC/DC joue un rôle important dans la conversion d’énergie à bord d’un camping-car, d’un bateau ou encore d’un utilitaire professionnel.
En plus de recharger la batterie auxiliaire, il a un réel impact sur ses performances et sa durée de vie et ce quelle que soit son électrochimie.
Fonctionnement d’un chargeur DC/DC
Le chargeur DC/DC a pour fonction principale de recharger une batterie auxiliaire embarquée dans un véhicule disposant d’équipements électriques et électroniques annexes avec un besoin de puissance.
Cette recharge s’effectue à partir de toute source de courant continu comme une batterie moteur.
Pour ce faire, il utilise 3 phases de charges permettant de transférer l’énergie dans la batterie :
- Phase Bulk : La batterie est chargée à courant constant (courant maximum de charge) jusqu’à atteindre la tension de fin de charge ;
- Phase Absorption : La batterie est chargée à tension constante avec un courant qui diminue progressivement pour atteindre en douceur la pleine charge. Un faible courant minimal peut permettre d’équilibrer correctement les cellules des batteries lithium ;
- Phase floating : Pour garantir une bonne durée de vie de la batterie, il convient de ne pas maintenir la pleine tension de charge. La phase de floating permet de maintenir une tension assez haute pour garder la batterie chargée sans la dégrader.
Pourquoi choisir un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au plomb
Les limites du coupleur séparateur
Comme son nom l’indique, le coupleur séparateur permet de séparer la batterie moteur et la batterie auxiliaire. Grâce à cette séparation, il assure la recharge de la batterie auxiliaire à partir de la batterie moteur tout en les préservant.
En effet, lorsque la batterie moteur charge, c’est à dire quand le camping-car ou le bateau est en marche, le coupleur séparateur connecte les deux éléments. À l’arrêt du moteur, lorsque la tension de la batterie moteur redescend, le coupleur-séparateur coupe ce lien afin de préserver la batterie moteur.
Cette solution électronique est la plus souvent utilisée pour des batteries auxiliaires au plomb qui sont moins complexes et moins couteuses. Toutefois, l’utilisation d’un chargeur DC/DC est recommandée pour garantir une meilleure charge de la batterie auxiliaire et une durée de vie plus longue.
L’avantage d’un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au plomb
Le chargeur DC/DC va plus loin qu’un simple coupleur séparateur. Intelligent, il offre l’avantage d’être un véritable chargeur de batterie par rapport au coupleur séparateur. Il assure une recharge plus sécurisée et optimale de la batterie auxiliaire grâce aux profils de charges Bulk/Absorption/Floating.
Pourquoi choisir un chargeur DC/DC pour une batterie auxiliaire au lithium
Ces dernières années ont montré d’importantes évolutions dans le secteur des batteries. Les batteries au plomb, peu puissantes, ont progressivement laissé place aux etc) plus performantes avec une densité énergétique et une durée de vie plus élevées.
Une nécessité pour la bonne gestion des cycles de charges
Que ce soit pour un camping-car, un bateau ou encore un véhicule professionnel, les constructeurs sont aujourd’hui plus enclins à utiliser des batteries auxiliaires au lithium afin de bénéficier de leurs nombreux avantages.
Cependant, si ces batteries sont plus efficientes, l’une des raisons de leur usure rapide est une mauvaise gestion de leurs cycles de charges et de décharges. L’utilisation d’un chargeur DC/DC est donc indispensable pour l’optimisation de leur durée de vie grâce à des profils de charge adaptés.
Les Converty DC proposés par Selfenergy® sont conçus avec des courbes de charge personnalisés qui prennent la forme de deux étapes supplémentaires visant à offrir une recharge complète et sécurisée :
- La phase acceptance : Avant de commencer une charge à fort courant, le chargeur Selfenergy® vérifie que la batterie n’est pas défectueuse. La batterie est chargée à faible courant afin de permettre au chargeur de vérifier que la batterie réagit correctement à cette charge lente ;
- La phase maintenance : Après plusieurs jours ou si la tension de charge diminue, le Converty DC relance automatiquement un cycle de charge Bulk-Absorption afin de garantir que la batterie auxiliaire reste pleinement chargée.
Une connectivité permettant d’optimiser les performances de la batterie au lithium
Avec des composants électroniques plus modernes et des évolutions algorithmiques, les chargeurs DC/DC sont de plus en plus efficients et peuvent s’adapter à des batteries complexes à l’image des batteries Lithium afin d’optimiser leurs performances grâce à leur connectivité.
La connectivité entre chargeur DC/DC et batterie : Qu’est-ce que c’est ?
La connectivité désigne la capacité d’un chargeur à s’interfacer à la batterie à travers un protocole de communication tel que le CAN Bus par exemple. Grâce à ce protocole, la carte électronique du chargeur communique avec tous les éléments du système, notamment le Battery Management System (BMS) de la batterie.
Le BMS est une carte électronique de gestion de batterie permettant de gérer et surveiller en temps réel tous les éléments qui composent la batterie.
Aujourd’hui, des chargeurs embarqués tels que le Converty DC de Selfenergy® sont capables de récupérer des informations importantes sur la batterie, notamment son état de charge (SOC) ou encore son état de santé (SOH), grâce au protocole de communication CAN Bus afin d’’assurer une recharge complète et sécurisée de la batterie.
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