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La recharge des batteries est essentielle pour les projets à long terme et les économies d’énergie. Lorsque vous utilisez un chargeur, vous créez un circuit électrique qui augmente la charge stockée dans chaque batterie. Ce guide explique comment créer des circuits permettant aux chargeurs de fonctionner efficacement, que vous connectiez des batteries en série ou en parallèle.
⚠️ La sécurité avant tout :ne touchez jamais les fils exposés à moins qu'ils ne soient isolés, évitez les conditions humides et utilisez des gants en caoutchouc si nécessaire. Ne mélangez pas des batteries de tensions ou de capacités en ampères-heures (Ah) différentes.
Dans une connexion en série, la borne positive du chargeur se connecte au positif de la première batterie. Le négatif de cette batterie se connecte ensuite au positif de la batterie suivante, et ainsi de suite, jusqu'à ce que le négatif de la dernière batterie se connecte à la sortie négative du chargeur.
Le câblage en série maintient le même courant dans chaque batterie, tandis que la tension s'additionne. Pour trois batteries de 12 V, la tension totale présentée au chargeur est de 36 V. Étant donné que la sortie du chargeur doit correspondre à la tension totalisée, vous aurez besoin d'un chargeur conçu pour la tension totale ou de plusieurs chargeurs adaptés à chaque batterie.
Bien que la capacité en ampères-heure reste inchangée en série, la tension plus élevée peut rendre la charge plus efficace si le chargeur est conçu pour cette tension. N'oubliez pas que la loi d'Ohm (V =I × R) régit la manière dont la tension, le courant et la résistance interagissent dans cette configuration.
Un câblage parallèle connecte tous les positifs de la batterie ensemble et tous les négatifs ensemble, de sorte que chaque batterie voit la même tension, généralement 12 V pour un système 12 V. Le courant fourni par le chargeur est partagé entre les batteries, augmentant ainsi la capacité totale en ampères-heures.
Étant donné que les batteries au plomb obéissent à la loi de Peukert, leur capacité utilisable diminue à mesure que les taux de décharge sont élevés. En parallèle, la consommation de courant individuelle plus faible par batterie permet de maintenir une capacité utilisable plus élevée.
Pour configurer un chargeur parallèle, connectez la sortie positive du chargeur au nœud positif commun de toutes les batteries, puis connectez la sortie négative du chargeur au nœud négatif commun. Cela garantit que chaque batterie se charge simultanément.
Les arrangements hybrides combinent les avantages de la série en matière d’augmentation de tension avec les avantages du parallèle en matière d’augmentation de capacité. Une configuration 2s2p courante utilise quatre batteries 12 V :deux batteries en série forment un groupe 24 V et deux autres en série forment un deuxième groupe 24 V. Ces deux chaînes de 24 V sont ensuite connectées en parallèle, fournissant 24 V au double de la capacité.
De telles configurations sont standard dans les packs lithium-ion et dans de nombreux systèmes d'alimentation automobile. Les chargeurs modernes utilisent des circuits intégrés pour réguler la tension, le courant et la température, garantissant ainsi un fonctionnement sûr sur le réseau hybride.
En comprenant la physique des circuits série, parallèle et hybrides, vous pouvez concevoir un système de charge qui optimise l'efficacité, la sécurité et la durée de vie de la batterie.