4. Fonctionnement
4.1. Algorithme de charge
La gamme Blue Smart IP65 Charger de Victron est une gamme de chargeurs de batterie intelligents à plusieurs phases, spécialement conçus pour optimiser chaque cycle de charge et maintenir la charge sur de longues périodes.
L’algorithme de charge à plusieurs phases inclut les phases de charge individuelle décrites ci-après :
Test
Avant que ne commence le cycle de charge, la batterie est testée pour déterminer si elle acceptera la charge. Même si la batterie est entièrement déchargée (avec une tension de circuit ouvert de près de 0 V), elle pourrait accepter la charge avec succès.
La phase Test continuera tant qu’une impulsion de charge peut augmenter la tension de la batterie au-dessus de 12,5 V (6,25 V pour les chargeurs de 6 V) ou lorsque deux minutes se sont écoulées.
Si un problème évident survient – tel qu’une connexion en polarité inversée, un court-circuit ou si le chargeur est raccordé à une batterie de tension supérieure – alors la batterie sera rejetée, et une erreur sera indiquée. Dans ce cas, la source d’alimentation secteur doit être débranchée avant de vérifier les connexions/câblages CC et de résoudre le problème.
Une connexion en polarité inversée provoquera l’allumage du voyant de polarité inversée. Toutes les autres erreurs sont indiquées par le clignotement rapide des voyants 12 V (vert) et 6 V (orange).
Bulk
La batterie est chargée avec le courant de charge maximal jusqu'à ce que la tension atteigne la tension d'absorption configurée.
La durée de la phase Bulk dépend du niveau de décharge de la batterie, de sa capacité et du courant de charge.
Une fois la phase Bulk terminée, la batterie est chargée à environ 80 % (ou > 95 % pour les batteries au lithium-ion) et elle peut être remise en service si nécessaire.
Absorption
La batterie est chargée à la tension d’absorption configurée avec le courant de charge diminuant doucement au fur et à mesure que la batterie se rapproche de sa pleine charge.
La durée de la phase Absorption par défaut est adaptative et varie intelligemment en fonction du niveau de décharge de la batterie. Ceci est déterminé à partir de la durée de la phase de charge Bulk.
La durée de la phase Absorption adaptative peut varier d’un minimum de 30 minutes jusqu’à un maximum de 8 heures (ou selon la valeur configurée) pour une batterie profondément déchargée.
Sinon, une durée d’absorption fixe sera sélectionnée. Si le mode Lithium-ion est sélectionné, il s’agit de la valeur automatique par défaut.
La phase Absorption peut également prendre fin plus tôt en fonction de la condition du courant de queue (si elle est activée), c’est-à-dire quand le courant de charge chute en dessous du seuil du courant de queue.
Remise en état
La tension de la batterie essaye d’atteindre la tension de Remise en état configurée tandis que le courant de sortie du chargeur est limité à 8 % du courant de charge nominal (par exemple – maximum 1,2 A pour un chargeur de 15 A).
La remise en état est une phase de charge en option pour les batteries au plomb, et il n’est pas recommandé de l’utiliser régulièrement/cycliquement, mais uniquement si nécessaire. Une utilisation inutile ou excessive réduirait la durée de vie de la batterie en raison d’un dégazage excessif.
Une tension de charge supérieure durant la phase de remise en état peut récupérer/inverser la dégradation de la batterie due à la sulfutation qui est généralement causée par un processus de charge inadéquat, ou si la batterie reste profondément déchargée pendant une longue période (si effectuée à temps).
La phase de remise en état peut également être appliquée à l’occasion aux batteries à électrolyte liquide pour égaliser les tensions des cellules individuelles et éviter la stratification de l’acide.
La phase de remise en état prend fin dès que la tension de batterie atteint la tension de remise en état configurée, ou après une durée maximale d’une heure (ou selon le paramètre configuré).
Notez que sous certaines conditions, il est possible que la phase de remise en état prenne fin avant que la tension de remise en état configurée soit atteinte : si par exemple le chargeur alimente plusieurs charges à la fois, si la batterie n’était pas entièrement chargée avant que ne commence la remise en état, si la durée de la remise en état est trop courte (définie à moins d’une heure), ou si le courant de sortie du chargeur est insuffisant par rapport à la capacité de la batterie ou du parc de batteries.
Float
La tension de batterie est maintenue à la tension Float configurée pour éviter toute décharge.
Dès que la phase Float commence, la batterie est entièrement chargée et prête à l’emploi.
La durée de la phase Float est également adaptative, et elle varie entre 4 et 8 heures en fonction de la durée de la phase de charge d’absorption, moment où le chargeur détermine que la batterie doit passer à la phase de veille.
Veille
La tension de batterie est maintenue au niveau de tension Veille configuré, soit légèrement réduite par rapport à la tension Float pour minimiser les dégazages et prolonger la durée de vie de la batterie pendant que celle-ci n'est pas utilisée et qu'elle est soumise à une charge continue.
Rafraîchissement
Pour rafraîchir la batterie et éviter qu'elle ne se décharge toute seule lentement alors qu'elle est en état de veille pendant une longue période de temps, une charge d'absorption d'une heure s'exécutera automatiquement tous les 7 jours (ou selon le paramètre configuré).
Les voyants lumineux peuvent être utilisés pour déterminer l’état de charge actif ; voir l’image et le tableau ci-dessous :
4.2. Compensation de température
La gamme Blue Smart IP65 Charger de Victron compense automatiquement la tension de charge configurée en fonction de la température ambiante (sauf pour le mode Li-ion ou si cette fonction est désactivée manuellement).
La tension de charge optimale pour les batteries au plomb varie de manière inverse à la température de la batterie. La compensation automatique de la tension de charge en fonction de la température évite d'avoir à configurer une tension de charge spéciale dans des environnements chauds ou froids.
Durant la mise sous tension, le chargeur mesurera sa température interne, et il utilisera cette valeur de référence pour la compensation de température. Cependant, la mesure de température initiale est limitée à 25 ºC, car on ne peut pas savoir si le chargeur est encore chaud suite à une utilisation antérieure.
Comme le chargeur produit de la chaleur quand il est en marche, la mesure de température interne n'est utilisée de manière dynamique que si l'on considère que cette mesure est fiable : lorsque le courant de charge a baissé à un niveau faible/négligeable, et que le temps adéquat s'est écoulé pour que la température du chargeur se stabilise.
Pour une compensation plus précise de la température, les données de température de la batterie peuvent provenir d’un contrôleur de batterie compatible (tel qu’un BMV, SmartShunt, Smart Battery Sense ou VE.Bus Smart Dongle) via le réseau VE.Smart - reportez-vous à la section « Fonctionnement - Mise en réseau VE.Smart » pour plus d’informations.
La tension de charge configurée est liée à la température nominale de 25 ºC, et la compensation de température linéaire intervient entre les limites de 6 ºC et 50 ºC en fonction du coefficient de compensation de température par défaut de -16,2 mV/°C (-32.4mV/°C pour des chargeurs de 24 V, -8.1mV/°C pour des chargeurs de 6 V) ou de celui paramétré.
Le coefficient de compensation de température est défini en mV/°C et il s’applique sur l’ensemble de la batterie/parc de batteries (et non pas par cellule de batterie).
4.3. Démarrer un nouveau cycle de charge
Un nouveau cycle de charge commencera quand :
La phase Bulk prendra fin et que la sortie de courant atteindra le courant de charge maximal pendant quatre secondes (en raison de consommations connectées simultanément).
Si un courant de re-bulk est configuré, et que la sortie de courant dépasse le courant de re-bulk durant la phase Float ou Veille pendant quatre secondes (en raison de consommations connectées simultanément).
VictronConnect est utilisée pour sélectionner un nouveau mode de charge ou pour passer de la fonction de « Power supply » (alimentation électrique) au Mode « Charger » (chargeur).
L'alimentation CA a été débranchée et branchée à nouveau.
Avis
Remarque : au cas où les câbles CC seraient débranchés/isolés de la batterie et/ou de la consommation alors que le chargeur est alimenté par l’alimentation CA, il est recommandé de laisser 5 secondes au chargeur afin qu’il se réinitialise avant de rebrancher les câbles CC et de lancer un nouveau cycle de charge.
4.4. Estimation du temps de charge
Une batterie au plomb atteint un état de charge (SoC) d’environ 80 % lorsque la phase de charge Bulk est achevée.
La durée de la phase bulk Tbulk peut être calculée avec la formule Tbulk = Ah / I, où I est l’intensité de recharge (à l’exclusion de toute charge) et Ah est la capacité de la batterie vidée sous les 80 % d’état de charge.
Une période d'absorption Tabs de jusqu'à 8 heures peut être nécessaire pour recharger entièrement une batterie profondément déchargée.
Par exemple, la durée de charge d’une batterie de 100 Ah entièrement déchargée si elle est rechargée avec un chargeur de 10 A à un état de charge SoC d’environ 80 % est Tbulk = 100 x 80 % = 8 heures.
En incluant une durée d’absorption Tabs = 8 heures, le temps de charge total estimé serait Ttotal = Tbulk + Tabs = 8 + 8 = 16 heures. Une batterie au lithium-ion est chargée à plus de 95 % à la fin de la phase Bulk, et elle atteint 100 % de charge après environ 30 minutes de charge d’absorption.