Voir la source de Chargeur (électricité)

{{Voir homonymes|chargeur}}

[[Fichier:Chargers - Chargeurs.JPG|thumb|Chargeurs et différents types et format de batteries.]]

Un '''chargeur''' est un appareil permettant de recharger un ou plusieurs [[accumulateur électrique|accumulateurs électriques]], groupés ou non en [[Batterie d'accumulateurs|batterie]], en injectant un courant électrique inverse au sens d'utilisation (décharge).

== Principes ==
Le circuit le plus simple est une source électrique [[courant continu|continue]] et stabilisée en tension, limitée en courant ou l'inverse.
[[Fichier:Simple Charger.jpg|thumb|upright=1.2|Chargeur simple de type mural (sortie : {{unité|12 V}} / {{unité|300 mA}}).]]
[[Fichier:1.5V Lithium Battery Charger and Cable Front Picture.png|thumb|Chargeur pour piles rechargeables en [[lithium]] 1.5V, et son [[USB Type-C|câble USB-C]].]]
* Le chargeur peut être une [[source de tension]] constante (en [[volt]]s), le [[courant électrique|courant]] de charge diminuant avec la montée en tension de la batterie au fil de la charge (chargeur linéaire). 
* Le chargeur peut être une [[source de courant]] constante (en ampères), la tension augmentant au fur et à mesure de la charge ; ce type de chargeur implique généralement une maîtrise scrupuleuse du temps de charge, sous peine de dégradation des accumulateurs. Voir formule du calcul du temps de charge.

Les chargeurs linéaires sont généralement composés d'un circuit de régulation secteur assez classique constitué d'un [[transformateur électrique|transformateur]] suivi d'un [[redresseur|redressement]] à [[diode]]s puis d'un lissage à l'aide de [[Condensateur (électricité)|condensateur]]s / [[Bobine (électricité)|selfs]] et enfin d'un circuit de régulation.

Les chargeurs à courant constant sont plus complexes et basés sur des [[alimentation à découpage|circuits à découpage]].

== Détermination du temps de charge ==
La [[énergie|quantité d’énergie]] contenue dans une batterie ou un accumulateur s’exprime en [[Kilowatt-heure|watts-heures]] (Wh), en [[kilowatt-heure|kilowatts-heures]] (kWh), ou en [[milli]]watts-heures, unités [[Système international d'unités|non-SI]] mais homogènes au [[joule]].

En pratique, les fabricants annoncent généralement la [[charge électrique]] maximum ''Q'' d’une batterie annoncée en [[ampère-heure|ampères-heures]] (Ah) ou milliampères-heures (mAh), unité homogène au [[coulomb]], ainsi que la tension moyenne délivrée par la batterie en volts (V).

Le courant de charge maximal ''I''<sub>max</sub> est directement donné en [[ampère]]s ou parfois en coefficient ''CA'', avec <math>CA = \frac{I_\text{max}}{Q}</math>.

Le courant de charge nominal ''I'' (qui doit être inférieur ou égal au courant de charge ''I''<sub>max</sub>) est déterminé par le chargeur.

Le temps de charge ''T'' peut être estimé par le calcul : <math>T = \frac{Q}{I}</math>.

Par exemple : 
* pour une batterie d'une capacité énergétique de {{unité|7 Ah}} avec une charge nominale de {{unité|1 A}} : <math>T = \frac{7}{1} = 7\,\text{h}</math> ;
* pour un accumulateur de {{unité|60 Ah}} avec une charge nominale de ''CA'' = 0,2, <math>I_\text{max} = 60 * 0,2 = 12\,\text{A}</math>

:<math>T = \frac{60}{12} = 5\,\text{h} \, (= \frac{1}{CA})</math>

''I'' est fréquemment en dessous de ''I''<sub>max</sub> car, plus le courant à fournir est élevé, plus le prix du chargeur est élevé. De plus, un courant de charge trop élevé peut provoquer une surchauffe et donc une réduction de la durée de vie de la batterie.

== Contrôle de fin de charge ==
Le contrôle de fin de charge est essentiel pour un chargeur. Il permet, en fonction du type d'accumulateur, de déterminer si la batterie ou l'accumulateur a terminé son [[cycle de charge]]. Les chargeurs modernes combinent différentes méthodes de contrôle afin de s'assurer que la batterie ne s'endommage pas.

=== Contrôle temporel ===
Elle consiste à arrêter la charge au bout d'un temps prédéterminé. Ce temps de charge est programmé manuellement, soit [[#D.C3.A9termination_du_temps_de_charge|en le calculant spécifiquement]], soit en sélectionnant la capacité de la batterie sur le [[minuteur]] qui correspond à un temps de charge prédéterminé.

=== Contrôle par seuil de tension ===
Lorsque l'accumulateur ou la batterie atteint ou dépasse un seuil déterminé, la charge est considérée comme terminée.

Exemple : [[accumulateur au plomb]].

=== Contrôle par seuil de courant ===
Lorsque la consommation de courant descend en dessous d'un certain seuil, la charge est arrêtée.

Exemples : [[accumulateur au plomb]], [[accumulateur lithium fer phosphate]].

=== Contrôle par variation négative de la tension ===
Malgré l'injection de courant dans l'accumulateur, la tension se met à diminuer. C'est le signe que la charge est terminée.

Exemples : [[accumulateur lithium-ion]], [[accumulateur nickel-hydrure métallique]] (en charge rapide).

=== Chargeur à microcontrôleur ===
Dans ce type de chargeur, la charge est effectuée suivant un programme exécuté par un [[microcontrôleur]].

Un chargeur à microcontrôleur peut présenter plusieurs avantages, par exemple :
* adapter le [[Courant électrique|courant]] ainsi que le temps de charge en fonction de la capacité et de la [[Tension électrique|tension]] de la batterie ;
* détecter la fin de charge de manière combinée ;
* détecter une inversion de polarité ;
* suivre la température de la batterie si le chargeur ou la batterie sont dotés d'un capteur [[thermique]] ;
* maintenir automatiquement le niveau de charge, prévenant le phénomène d'[[auto-décharge]] ;

Ces chargeurs portent souvent la dénomination marketing de « chargeur intelligent ».

Les chargeurs sont munis d'un circuit de charge (partie puissance), d'un circuit de contrôle ([[partie commande]]) et, au besoin, d'un circuit de pré-décharge. Le circuit de pré-décharge servira à la décharge complète de la batterie avant de la recharger, évitant l'[[effet mémoire]].

== Chargeur rapide ==
Un chargeur dit « rapide » est un chargeur qui injecte un courant de charge élevé, et de ce fait réduit le temps de charge. Ce terme est une dénomination marketing, car la notion de rapidité est relative, et ne dit rien sur les autres caractéristiques du chargeur (complétude de la charge, durée de vie des accumulateurs, [[Efficacité énergétique (économie)|efficacité énergétique]], sécurité...). En charge rapide, les accumulateurs chauffent davantage et leur durée de vie peut être réduite, notamment si les caractéristiques de charges des accumulateurs sont dépassées<ref>[http://www.ni-cd.net/accusphp/theorie/nickel/charge.php La charge des accus au nickel], sur ''ni-cd.net''.</ref>.

== Chargeur de véhicule électrique ==
{{Article détaillé|Station de recharge}}
{{Section vide ou incomplète}}

== Chargeur pour accumulateurs au plomb ==
=== Chargeur à impulsions ===
[[Fichier:Chargeur à impulsion.JPG|thumb|upright=1.2|Chargeur à impulsions de {{unité|2.4 à 14.4 V}}.]]
C'est une [[technologie]] récente ; des impulsions de tension négative, émises lors de la phase de charge, empêchent le [[wikt:sulfatage|sulfatage]] (une [[réaction chimique]]) sur les plaquettes de la batterie. Ceci prolonge la durée de vie des batteries.

Dans le cas de batteries anciennes, il diminuerait progressivement l'accumulation de sulfate sur les plaquettes (désulfatation), restaurant le rendement de ce type de batteries.

=== Chargeur pour batterie de véhicule ([[moteur à explosion]]) ===
[[Fichier:Chargeur pour l'auto.JPG |thumb|upright=1.2|Chargeur-démarreur de {{unité|12 V}} pour les [[batterie au plomb|batteries au plomb]] pour automobiles.]]
On peut distinguer trois types principaux de chargeurs pour l'automobile :
* le chargeur simple, avec un choix discret de modes de charge ({{ex}} choix entre charges de deux et dix ampères), à l'aide d'un sélecteur par exemple ;
* le chargeur automatique (dit « intelligent ») avec vaste choix de programmes de charge ou d'entretien, avec un indicateur de niveau de charge, et arrêt automatique<ref>[http://forum-auto.caradisiac.com/pole-technique/mecanique-electronique/sujet360351.htm « Chargeur de batterie : principe, comparatif, précautions »], sur ''forum-auto.caradisiac.com''.</ref> ;
* le chargeur-démarreur professionnel dont la puissance permettra aussi d'actionner directement un démarreur lors d'une panne totale de batterie ;
* le chargeur de dépannage portatif, lui-même équipé d'une batterie d'appoint, ou « ''booster'' » qui permet une aide au démarrage lors d'une panne de batterie.

Même si la majorité de ces chargeurs sont adaptés à la tension des batteries les plus courantes ({{unité|12 V}}, dans l'[[automobile]]), certains sont spécifiques à une autre tension ou peuvent basculer manuellement ou automatiquement pour recharger des batteries de {{unité|6 V}} ([[moto]]) ou encore {{unité|24 V}} ([[camion]], [[tracteur agricole|tracteur]]).

== Source d'alimentation des chargeurs ==
Différentes sources d'énergie sont utilisées pour les chargeurs électriques commercialisés. Si les chargeurs s'alimentent, le plus classiquement, depuis le [[réseau_électrique|secteur]], certains utilisent la prise [[allume-cigare]] quand d'autres fabriquent également leur électricité depuis l'énergie solaire, éolienne, etc. Le port [[USB]] peut être utilisé également directement comme source d'électricité.

=== Cas du port USB ===
[[Fichier:USB wall charger.JPG|thumb|upright|Chargeur USB mural avec son fil connecteur.]]
Beaucoup d'équipements portatifs électroniques, incorporant leur propre circuit de contrôle de charge, ne nécessitent plus qu'un chargeur composé d'une simple alimentation stabilisée. C'est le cas notamment pour les actuels [[Téléphone mobile|téléphones mobiles]], les [[Global Positioning System|GPS]], les [[baladeur numérique|baladeurs]], etc. Cette simplification des chargeurs a permis de les remplacer par d'autres sources d'alimentations stabilisées comme les ports informatiques [[Universal Serial Bus|USB]] qui prévoient une alimentation pour les périphériques.

En 2009, l'[[Union européenne]] a fait pression sur les principaux fabricants de téléphones mobiles afin que soient normalisées les connectiques et tensions des chargeurs. Le format choisi a été le micro-USB<ref>[http://www.clubic.com/mobilite-et-telephonie/actualite-387958-europe-chargeur-universel-telephone-mobile.html « Le micro-USB comme standard universel européen pour recharger les mobiles en 2011 »], sur ''clubic.com'', 30 décembre 2010.</ref>.

De plus en plus de fabricants fournissent des chargeurs équipés d'une prise USB-A (femelle) en sortie avec un cordon USB/micro-USB.

=== Chargeur solaire ===
{{Article détaillé|Énergie solaire}}
[[Fichier:Panneau solaire sur un bateau.JPG|thumb|upright|Chargeur solaire et éolien sur un navire.]]
La conversion des rayons solaires en électricité est réalisée grâce à l'[[effet photovoltaïque]]. Des chargeurs solaires permettent ainsi la recharge de batteries. Ils sont utilisés en particulier par les militaires comme source de recharge dans de nombreux pays et pour alimenter les batteries des systèmes de communications ou de systèmes de pompage. Dans le cadre d'une installation énergétique indépendante, ces chargeurs peuvent recharger tout un réseau de batteries qui alimentent à leur tour un campement.

=== Chargeur éolien ===
{{Article détaillé|Éolienne}}

Des chargeurs à énergie éolienne existent et peuvent compléter les chargeurs solaires, principalement sur les voiliers.

=== Allume-cigare ===
Ces chargeurs sont spécifiquement conçus pour une utilisation dans un véhicule, via la prise [[allume-cigare]] délivrant une tension de {{unité|12 V}}.

Des adaptateurs de tensions USB de type A femelle (avec sortie {{unité|5 V}}) existent également pour se brancher directement dans l'allume-cigare. Ces adaptateurs permettent la recharge des batteries des lecteurs MP3, appareils photographiques, iPhone, iPod{{etc.}} (Voir [[#Cas du port USB|Cas du port USB]]).

== Environnement ==
{{Article connexe|Recyclage|Obsolescence}}
Aujourd'hui les batteries rechargeables ou [[Batterie d'accumulateurs|accumulateurs]], sont utilisés dans les téléphones sans fil, les [[téléphone mobile|cellulaires]], les appareils photo-numériques, les outils, les jouets, les radios, les radiocommandes, les systèmes d'alarme, l'outillage électro-portatif, etc. L'utilisation de batteries rechargeables produit moins de déchets recyclables que les [[Pile électrique|piles]] jetables. En ce sens, les chargeurs aident à préserver l'environnement.

=== Intérêt d'un chargeur universel ===
Cependant, la panne d'un chargeur spécifique peut être une cause de rachat de l'appareil électronique complet. C'était le cas notamment pour les [[téléphones mobiles]] ou les [[smartphone]]s. Or on estime que {{unité|100000 tonnes}} de [[déchets d'équipements électriques et électroniques]] étaient dues à l'absence d'un chargeur universel. C'est pourquoi, en 2009, la Commission européenne a annoncé, en accord avec dix-sept constructeurs de téléphones mobiles, un chargeur universel pour « réduire les pollutions liées à ces équipements et simplifier la vie des utilisateurs. » Cependant, certains constructeurs continuent de proposer des chargeurs différents du chargeur universel, en raison semble-t-il du montant dérisoire de la majoration de l'[[Éco-participation#Cas des chargeurs de téléphones mobiles|éco-contribution]], qui passe de {{euro|0.01}} à {{euro|0.02}} en l'absence de chargeur universel. Après 13 ans de lutte, et malgré l'opposition de [[Apple]], l'Assemblée européenne décide le {{Date|2022-10-04}} qu'un chargeur universel à prise USB-C devra permettre de charger tous les nouveaux smartphones et appareils analogues à partir de l'automne 2024, et les nouveaux [[Ordinateur portable|ordinateurs portables]] à partir de début 2026<ref>{{Article|périodique="Les Échos"|date=2022-10-04 | titre=Le Parlement européen impose le chargeur unique pour les smartphones |lire en ligne=https://www.lesechos.fr/tech-medias/hightech/le-parlement-europeen-impose-le-chargeur-unique-pour-les-smartphones-1866230}}</ref>. En mai 2023, face à la rumeur du développement par l’entreprise Apple d’un port USB-C bridé qui ralentit la vitesse de charge ou de transfert pour les accessoires non certifiés Apple, le commissaire européen au marché intérieur et au numérique, [[Thierry Breton]], a envoyé un avertissement à Apple au sujet du chargeur universel qui stipule que les appareils qui ne répondent pas aux exigences du chargeur unique ne seront pas autorisés sur le marché de l’UE<ref>[https://www.20min.ch/fr/story/lue-interdit-a-apple-de-contourner-la-loi-sur-le-chargeur-universel-671762276259 L’UE interdit à Apple de contourner la loi sur le chargeur universel], [[20 minutes (Suisse)]], 8 mai 2023</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
 | commons=Category:Battery chargers
 | commons titre=Battery chargers
}}

* [[Multimètre]]
* [[Stockage d'énergie]]
* [[régulateur hors ligne]]
* [[Boîtier de piles]]

{{Palette|Accumulateurs électriques}}
{{Portail|électricité et électronique|physique|énergie}}

[[Catégorie:Accumulateur]] 
[[Catégorie:Appareil électronique]]
[[Catégorie:Conversion d'énergie]]