Caractéristiques dimensionnantes d'un chargeur-onduleur : tension, puissance, courant de charge

Si vous voulez utiliser des batteries rechargées par le réseau électrique ou par un groupe électrogène, par exemple dans un système solaire hybride ou dans un système anti-délestage, le combi chargeur-convertisseur va être le cerveau de votre système :

• il va assurer l'interface entre les batteries (utilisant du courant continu) et le reste de l'installation (qui fonction avec du courant alternatif),
• il va réguler la charge et la décharge des batteries afin d'optimiser leur durée de vie,
• il peut offrir de nombreuses options ou fonctions complémentaires, parfois essentielles pour le bon fonctionnement de votre système.

Le choix du chargeur-convertisseur est donc crucial pour la réussite de votre projet. Avant de parler des performances ou des options, les caractéristiques du chargeur-onduleur que vous devez absolument dimensionner sont :

• La puissance maximale en sortie du convertisseur, c’est-à-dire la puissance maximale qu’il pourra fournir à votre installation. Notez que de nombreux modèles de chargeur-onduleur ont une fonction « boost » qui leur permet de dépasser ce maximum pendant une durée limitée,
• L’intensité maximale que le chargeur peut délivrer aux batterie, 
• La tension avec laquelle chargeur alimente les batteries.

Un autre critère essentiel est la forme du signal délivré par l'onduleur.

Puissance maximale de l'onduleur

La puissance maximale délivrée en sortie du chargeur-inverter par l'onduleur doit être supérieure à la puissance maximale consommée par votre installation. 

Courant de charge du chargeur

Le chargeur pourra délivrer à vos batterie un courant de charge limité. Plus le courant est élevé plus la recharge sera rapide.

Exemple :
Un chargeur 12V avec un courant de charge de 10A délivre 10Ah par heure. Si vous voulez recharger une batterie 200Ah,12V qui est à moitié déchargée, il vous faudra 100Ah/10A=10 heures.
Si vous voulez recharger la même batterie en moins de 4 heures, il faudra choisir un chargeur avec un courant de charge de 100Ah/4h = 25A au minimum.

!	Attention quand même : vous ne pouvez pas utiliser un courant de charge supérieur au quart de la capacité de vos batteries sinon vous risquez de les dégrader rapidement. Pour en savoir plus : Optimiser la durée de vie des batteries : mode d'emploi

Le courant de charge est en général réglable.

Tension du chargeur

La tension du chargeur est en général de 12, 24 ou 48 volt.
La puissance du chargeur augmente et les pertes diminues quand la tension augmente. En contrepartie, le choix d'une tension supérieure à celle des batteries oblige à mettre celle-ci en série et vous oblige à en utiliser un nombre pair (pour un chargeur 24V avec des batteries 12V) ou un multiple de 4 (pour un chargeur 48V avec des batteries 12V).

Exemple :
Un cas réel auquel j'ai été confronté. Il s'agissait d'un système de batterie avec un chargeur 24V et des batteries 6V, 500Ah. Un premier dimensionnement avait montré que 4 batteries suffisaient à couvrir l'ensemble des besoins. Lors de l'installation du système, l'utilisateur a voulu ajouter un système d'éclairage extérieur. Une batterie supplémentaire aurait suffi à couvrir ce nouveau besoin mais pour arriver à 24V, il fallait relier au chargeur des blocs de 24/6=4 batteries. Il aurait donc fallu passer de 4 à 8 batteries ce qui aurait pratiquement doublé le coût du matériel utilisé.

Le choix de la tension sera parfois imposé par la puissance voulue pour le chargeur-inverter : pour des systèmes importants ou pour des durées de recharge courtes, un chargeur 12V sera rapidement insuffisant.

Forme du signal délivré par l'onduleur

L'onduleur transforme le courant continu stocké dans les batteries en courant alternatif. La qualité de cette transformation varie d'un onduleur à l'autre.
Si la forme du signal délivré par l'onduleur est tout-à-fait semblable à celle d'un groupe électrogène ou du réseau électrique public, on dit que l'onduleur est pur-sinus. Sinon, il s'agit d'un onduleur pseudo-sinus ou à onde sinusoïdale modifiée.

Différence entre un signal sinusoïdal (à gauche) et un pseudo-sinus (à droite)

Les appareils électriques sont conçus pour fonctionner avec un signal pur-sinus. Certains peuvent accepter sans problème un pseudo-sinus (lampe, chauffage, four...), d'autres verront leurs performances et leur durée de vie dégradées ou auront tendance à chauffer mais pourront tout de même fonctionner (moteur, télévision...) mais certains ne pourront fonctionner qu'avec un pur-sinus (radio...).

!	A noter : un haut-parleur alimenté avec un pseudo sinus émettra un bourdonnement, à éviter donc si possible pour les télévision, la hifi... D'une manière générale, préférez un pur-sinus si vous avez à alimenter des appareils électroniques.

Par ailleurs, les onduleurs pur-sinus ont un meilleurs rendement que les onduleurs pseudo-sinus.
Revers de la médaille : les onduleur pseudo-sinus sont moins chers à puissance égale que les pur-sinus.

Pour aller plus loin : Les principaux fabricants de chargeur-onduleurs et leurs gammes

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