Dans l’un des derniers articles (VOIR :LES PILES), nous avons parlé des différentes batteries et piles qui peuvent équiper nos modèles. Rappelons brièvement qu’outre les batteries de plomb (semblables à celle de notre voiture), qui posent des problèmes particuliers quant à la charge et au stockage, l’immense majorité des batteries utilisées en modélisme sont des Nickel-Cadmium (Ni-Cd) ou des piles “normales”. Nous insistons une fois de plus sur le fait que les batteries Ni-Cd représentent un excellent investissement si notre intention est de nous consacrer à la radiocommande avec un minimum d’assiduité.

Chargeur sophistiqué capable de charger jusqu'à 30 éléments Ni-Cad.

Ce que l’on ne peut pas faire

Etant donné que, dans cet article, nous allons parler de charge et recharge, mentionnons, pour commencer, certaines choses qu’il faut éviter. En premier lieu, les batteries alcalines, les autres piles sèches ainsi que celles au lithium (mis à part certaines récemment apparues sur le marché et destinées, pour le moment, aux ordinateurs et téléphones portables), au mercure et les piles photographiques habituelles, etc. ne sont pas rechargeables. Sur le marché, on trouve assez souvent des appareils permettant soi disant de recharger ce type de piles. Vous verrez que sur toutes ces piles, il est indiqué clairement qu’elles ne sont pas rechargeables; je doute fort qu’un fabricant puisse ignorer que ses batteries possèdent une caractéristique d’une telle importance. En réalité, certaines de ces piles risquent d’exploser si on essaie de les recharger. Un deuxième point, dont nous reparlerons plus en détail, est que les batteries de plomb, scellées ou non, et indépendamment de leur voltage, doivent être rechargées avec le chargeur approprié, qui n’est pas toujours le même que celui utilisé pour les piles Ni-Cd. Troisième point : vous vous rappelez sans doute que les batteries Ni-Cd peuvent être chargées rapidement ou non; on ne peut charger en “charge rapide” que les batteries prévues à cet effet. Charger rapidement un élément qui n’est pas conçu pour cela peut le détériorer ou le faire exploser. Dans ce cas, outre les dégâts causés par les éclats métalliques de la batterie, la poudre de cadmium libérée peut se révéler extrêmement toxique et provoquer des lésions pulmonaires irréversibles.

Avec une bonne source d'alimentation et beaucoup de précautions, il est possible de charger des batteries de tout type.

Charge lente et rapide
Outre ce qui a été dit ci-dessus, d’autres points sont à prendre en considération en ce qui concerne ces deux types de charge. On considère comme charge “lente”, celle qui charge complètement une batterie en 10-20 heures; en général, cette charge équivaut à 1/10 de la capacité nominale de la batterie. Ainsi donc, la charge lente d’une batterie de 500 mAh est, d’habitude, de 50 mA maximum. Il est clair que cette même batterie peut être chargée à 10 mA, mais le temps de charge est alors de cinq fois supérieur. En pratique, il existe une limite inférieure de charge lente au-dessous de laquelle le courant est si faible qu’il n’arrive pas à compenser l’ ‘’autodécharge” de la batterie. L’avantage de la charge lente réside dans le fait qu’il est possible de laisser la batterie se charger durant un laps de temps assez long (jusqu’à plusieurs jours) sans qu’il y ait dommage ou surchauffe. La “charge rapide” est un traitement beaucoup plus ‘dur” pour les batteries; on ne peut l’appliquer qu’à certaines batteries spécifiques. Ces batteries à charge rapide sont dotées d’orifices de ventilation par où s’échappent les gaz produits par le passage du courant de charge. Certaines batteries résistent à un courant de charge plus élevé que d’autres. Pour ce qui est des batteries aux dimensions courantes de 1200-1800 mAh utilisées pour la propulsion de nos modèles, certaines n’admettent qu’une charge de 2-3 ampères, tandis que d’autres peuvent être rechargées à 8-10 ampères. L’avantage évident de ces dernières est que le temps nécessaire pour leur recharge est fortement réduit. Soulignons que dans les cas de charge très intense, le rendement obtenu est légèrement inférieur.

1) Eventail de câbles nécessaires pour connecter le chargeur aux différentes batteries.

2) Un multimètre digital nous permettra de connaître avec précision l'état d'un pack de batteries.

Alternance de la charge
Si nous rechargeons rapidement une batterie, au bout de quelques cycles, sa capacité risque de diminuer. Pour éviter cela, les batteries doivent être complètement déchargées et être chargées en régime de charge lente de temps en temps; bien qu’il n’y ait pas de chiffres exacts, une technique raisonnable consiste à décharger et à charger lentement toutes les 5-6 charges rapides. En appliquant cette méthode (et en évitant les surchauffes), nos batteries peuvent parfaitement supporter près de 1000 cycles de charge, ce qui représente des années de fonctionnement. Les batteries ont besoin d’une ” mise en forme”: en général leur capacité augmente après les premiers cycles de charge et de décharge; pour certaines, comme les Sanyo SCR (dont nous reparlerons souvent) ce processus s’étend sur de plus longues périodes.

Types de chargeurs 
Sur le marché, on peut trouver de nombreux types de chargeurs de batteries. D’un point de vue pratique, il existe une série de critères de classification qui méritent d’être détaillés. Le premier d’entre eux est la source d’alimentation du chargeur. Certains fonctionnent à partir de la tension de réseau (240 volts) : ils sont donc très utiles pour charger des batteries chez soi, mais pas sur le terrain de vol. D’autres (en particulier ceux à charge rapide) s’alimentent sur 12 volts (la batterie de la voiture) et sont, d’habitude, de formats réduits : ils sont idéaux pour le terrain ou la piste. On trouve aussi des chargeurs “mixtes” qui s’alimentent à la fois sur batterie et sur secteur : c’est peut être la meilleure solution, à condition d’en trouver un qui réponde à nos besoins. Tous les chargeurs ne fournissent pas les mêmes sorties de courant. Les uns (en général ceux à charge rapide) ne disposent que d’une sortie fournissant un courant d’intensité relativement élevée (jusqu’à 8-10 ampères), tandis que les autres, appelés “multichargeurs” disposent d’habitude de plusieurs sorties (jusqu’à 6-8) où l’on peut connecter différentes batteries. Les sorties de ces chargeurs fournissent en général des courants relativement bas (en tous cas inférieurs à un ampère et oscillant entre 50 et 100 milliampères) appropriés à une charge lente.

1) Résistances électroniques calibrées à haute puissance. Elles nous permettront de réaliser des chargeurs sur mesure.

2) On inclut généralement dans les équipements radio, un chargeur de type "lent" (14-16 heures de charge).

Nombre d’éléments

Les chargeurs ne sont pas tous prévus pour tous les types de batteries. Les chargeurs connectés au réseau en général à charge lente fournissent une tension de charge élevée (15-20 volts); ils peuvent donc charger toutes les batteries d’usage commun. En général, les paquets de batteries comprennent 6-7 éléments (7,2-8,4 volts); cependant, dans certaines disciplines de la radiocommande -surtout en ce qui concerne les aéromodèles électriques- on recourt à des batteries à dix éléments et plus. Si vous essayez de recharger une telle batterie à partir d’une batterie de voiture de 12 volts, vous serez confronté au problème suivant : la batterie du modèle a une tension nominale supérieure à celle du chargeur. Les chargeurs “normaux” ne peuvent charger que des batteries à 7 éléments (huit avec difficulté). Pour résoudre ce problème, il existe sur le marché des chargeurs à “élévateur de tension”; ce dernier fournit un courant de sortie qui, dans certains cas, dépasse les 30 volts. Ces chargeurs permettent décharger tous les types de batteries comptant jusqu’à 30 éléments.

1) Une ampoule de voiture de 50 watts est un moyen pratique de décharger un pack de batteries.

2) A l'inverse, avec une batterie de voiture et la même ampoule, nous pouvons charger le pack de batteries à environ 3 ampères.

Eviter les surcharges
Imaginons que nous chargeons une batterie avec une intensité de courant élevé (comme en charge rapide). Une fois que la batterie sera complètement chargée, l’énergie que nous lui fournissons se transformera en chaleur : elle commencera à chauffer et, si nous tendons l’oreille, nous constaterons qu’elle émet un son identique à celui d’une bouilloire. En fait, elle expulse, elle aussi, de la vapeur. Ce réchauffement détériore la batterie et peut la rendre inutilisable. Par contre, si nous la chargeons durant un laps de temps trop court, nous constaterons que notre modèle ne fonctionne pas aussi longtemps que de coutume; en compétition, cela peut se révéler “mortel” (en termes de résultat, bien entendu). L’amateur de vol électrique ou d’automodélisme se voit donc obligé de charger ses batteries au maximum de leur capacité, mais “sans exagérer”. Différentes solutions permettent d’y parvenir. 

Coupure de la charge
Les chargeurs les plus élémentaires consistent en une simple résistance calibrée qui laisse passer une quantité de courant déterminée; bien évidemment, il n’y a ici aucune coupure qui vaille, et nous devrons être très attentifs au temps de charge et au voltage de la batterie afin de couper l’alimentation au moment opportun. Il existe une variante constituée par les chargeurs à temporisateur. En général, ils sont du type “résistance simple”. Dans ce cas, on utilise un courant légèrement inférieur au maximum toléré et on place une minuterie avec temporisateur; lorsque que le temps est écoulé (20-30 minutes), le temporisateur coupe le circuit. Ces chargeurs sont simples et bon marché; cependant, leur rendement est quelque peu inférieur et ils ne distinguent pas si la batterie est à moitié ou totalement déchargée en début de charge.

1) Certains chargeurs, ici un Kalt, sont prévus pour un seul type de batteries. Dans ce cas-ci, des batteries à sept éléments. 
2) Chargeur rapide avec coupure par détection de pic ‘’delta’’. L’intensité de courant est réglable.

Chargeurs ‘’ intelligents ’’

Pour résoudre le problème, il existe deux types de chargeurs qui ‘’détectent‘’ le moment ou la batterie est complètement chargée : les chargeurs à “pic delta” et les thermiques. Les “delta” sont des chargeurs qui, tout en chargeant notre batterie, vérifient son voltage (en général, plusieurs fois par seconde). Quand une batterie approche de sa pleine charge, son voltage, jusque la constant, augmente d’une façon particulière (c’est ce qu’on appelle le pic “delta”). Le chargeur détecte cette augmentation de voltage et interrompt automatiquement la charge rapide en passant en général à une charge lente d’entretien. Autre avantage : la charge est réalisée par “impulsions” et non de façon continue; on a constaté que ces impulsions de courant améliorent l’état de la batterie, ce qui se traduit par une meilleure autonomie et une capacité supérieure. Les chargeurs “thermiques” fonctionnent différemment. Ils se basent sur un autre principe : quand la batterie approche de sa pleine charge, elle commence à chauffer. Ces chargeurs sont équipés d’un senseur de température, placé sur la batterie, qui provoque la coupure du courant quand cette température dépasse une valeur déterminée (aux alentours des 40 °) ou quand il observe un rythme d’augmentation de température déterminé. Les chargeurs thermiques sont généralement des appareils de haut de gamme qui disposent en même temps d’un contrôle de voltage par pic “delta”. Parfois, les chargeurs combinent les deux systèmes et, au premier signe de surcharge ou de réchauffement, ils arrêtent la charge rapide. Aujourd’hui, on trouve sur le marché des chargeurs dotés de microprocesseurs qui nous informent à tout instant sur l’état de charge de l’accumulateur, le courant, la capacité et de nombreux autres paramètres dignes d’intérêt.

Batteries de plomb
Pour terminer, quelques lignes consacrées aux batteries de plomb. La norme est qu’il faut les garder complètement chargées, contrairement aux Ni-Cd que l’on peut emmagasiner déchargées. Les batteries de plomb peuvent maintenir leur charge pendant plusieurs mois. Ces batteries sont beaucoup moins résistantes aux surcharges que les Ni-Cd. C’est pour cette raison qu’on les charge en régime lent. De plus, la structure de ces batteries présente certaines particularités qui les différencient des Ni-Cd, ou la charge se fait à des voltages élevés; la charge de chaque batterie de plomb doit se faire à un voltage fixe selon qu’elle est de 2, 6 ou 12 volts. C’est pour cette raison que les multi-chargeurs disposant de sorties spéciales pour batteries de plomb spécifient la sortie à laquelle chaque type de batteries doit être connecté.

Multichargeur classique à plusieurs sorties pour charge lente sur secteur. 

Batteries de métal-hydrure
Depuis quelques années, on trouve sur le marché un autre type de batteries (Ni-Mh). Ces batteries sont plus chères mais, à dimension et poids égaux, leur capacité est une fois et demie ou deux fois plus grande que celle des Ni-Cd. Les batteries de métal­hydrure sont idéales pour alimenter l’équipement radio, mais elles ne supportent pas les hautes intensités de décharge nécessaires aux moteurs équipant les modèles à propulsion électrique. Ceci n’étant plus vrai actuellement, des constructeurs produisent ces accus et ayant une intensité de décharge de 3000 mAh, permettant ainsi de propulser nos modèles électriques, d’où plus d’autonomie !

Quant à leur charge, le pic de voltage “delta” de ces batteries peut être différent de celui des Ni-Cd; avant de soumettre ces batteries à charge rapide, il conviendrait de vérifier si le chargeur interrompt effectivement la charge au bon moment. En cas de doute, nous utiliserons une charge lente ou un chargeur thermique.