Chargeur "Intelligent" RS1000

Les accus coûtent cher... l'achat d'un bon chargeur participe à leur longévité.

Mon engagement dans la photo numérique date de l'année 2000 et a évolué en parallèle avec mon abandon progressif de l'argentique. La problématique des accus a suivi de peu, et comme tout à chacun j'ai testé beaucoup d'accus et "subi" beaucoup de chargeurs qui avaient un potentiel de nuisance égal à leur capacité de charge. Face au constat d'accus qui perdaient leur performance au bout de quatre ou cinq mois et qui étaient pratiquement inutilisables quelques mois plus tard, je me suis tout simplement demandé si l'on pouvait remédier à cet état de fait... Ces recherches datent d'une dizaine d'années, mais la plupart des conseils restent d'actualité.

1ère recommandation: Évitez d'acheter un chargeur dont vous ne connaissez pas les caractéristiques, c'est le cas classique des lots chargeur + accus, premier prix. Mon premier achat a été réalisé dans ces conditions et j'ai ainsi naïvement participé à la destruction de mes accus...

Voilà l'exemple type du chargeur à éviter, il est livré avec un lot de quatre piles rechargeables, mais aucune précision sur ses performances.Par contre l'argument de vente de la charge rapide est lui bien évident... En d'autres termes on achète cet appareil pour quelques euros supplémentaires et en bonus on "bénéficie" de la charge rapide... Argument décisif quand on a par exemple qu'un ou deux  jeux de piles pour son flash.

Plus tard on apprendra qu'une charge rapide et à plus forte raison ultra rapide non contrôlée va tout simplement détruire en partie l'accu...

2ème recommandation: lire les modes d'emploi... Beaucoup d'accus nécessitent par exemple une charge complète avant emploi, ce qui va conditionner leur vie future. On pourrait penser qu'au 21^e siècle, il suffirait de mettre son jeu d'accus dans le chargeur et d'attendre que le voyant vert s'allume... C'est vrai pour certains chargeurs, mais pas pour tous, encore une fois la lecture attentive du mode d'emploi pourra nous permettre d'éviter quelques pièges.

Pour mieux comprendre les critères de choix d'un chargeur, il est logique de s'intéresser au fonctionnement de l'accu. Pour simplifier l'argumentaire, et en tant que photographe, je ne parlerai que des accus Ni-MH les plus couramment utilisés dans notre domaine.

L'ACCUMULATEUR

Son pseudo: Ni-MH
Son nom: Nickel - Hydrure métallique

Un accumulateur est un système électrochimique réversible qui permet de produire et stocker de l’énergie électrique à partir de deux réactions électrochimiques réalisées sur deux électrodes plongées dans une solution appelée électrolyte. Les réactions chimiques mises en jeu sont des réactions d’oxydation et de réduction...

Les caractéristiques élémentaires qui vont vous permettre de choisir un accu...

• Sa tension
  C'est la différence de potentiel entre l'électrode positive et l'électrode négative. Exprimée en volt, elle est par exemple de 1,2 V pour un accu HR6 (c'est l'équivalent de la pile classique  AA LR6 1,5 V).

• Sa capacité (désignée par la lettre C)
  C'est la quantité d'électricité délivrée par un accumulateur au cours d'une décharge complète. Elle s’exprime dans notre cas en milliampère par heure.

  (1000mAh = 1Ah ou un débit théorique de 1 ampère pendant une heure)
  Plus la valeur est importante et plus l’autonomie des appareils alimentés sera élevée.
  (2000mAh = 2 ampères pendant une heure ou 1 ampère pendant 2heures)

• Son taux d’auto-décharge
  Cette valeur représente la perte de capacité de la batterie lorsque celle-ci n'est pas utilisée et qu'elle est stockée (20% à 40% par mois avec des accus standards).

• Sa durée de vie
  Elle désigne le nombre de cycles de charge/décharge pouvant être effectués avec une perte de densité d’énergie donnée (l’accumulateur doit restituer un niveau d’énergie supérieur à 80% de son énergie nominale; ordre de grandeur souhaité ~1000 cycles).

LE CHARGEUR D'ACCUMULATEURS

Le courant de charge

Les fabricants préconisent un courant constant égal à 1/10 ème de la capacité de l'élément, cette valeur est la seule recommandée pour obtenir une longévité optimisée des accus. Dans ce cas, un accumulateur de 2000mAh (totalement déchargé) que l'on rechargera avec un courant de 200mA (C/10), aura un temps de charge théorique de 10h ( valeur de la capacité / valeur du courant de charge = nombre d'heures ).

La charge comme toute phase de conversion d'énergie ne se fait pas sans pertes. Le rendement de la charge est limité par la variabilité de plusieurs facteurs (électrochimiques, intensité du courant de charge, résistance interne etc). Il faut donc envisager d'augmenter la charge en proportion de cette perte.
On admet couramment sur internet un rendement de 0.7 avec C/10 (ou un courant de charge de 1/10ème de la capacité de l'accu) pour exprimer cette déperdition de charge, ce qui porterait le temps de charge à environ 14 heures (10 / 0.7). Ce chiffre doit être considéré comme une approximation, et je recommande en cas de charge manuelle de surveiller la température des accus en fin de charge et d'arrêter celle-ci en cas de surchauffe. Pour information, les accumulateurs chargés avec un courant de charge de 1/10ème de la capacité de l'accu doivent être tièdes.

Un courant de charge plus élevé produit une charge plus rapide:

• Charge accélérée: courant de charge constant de 1/5ème (C/5) de la capacité de l'élément à charger. (400mA pour un accu de 2000mAh)
• Charge rapide: courant de charge constant égal (1C) à la capacité de l'élément à charger. (2A  → 2000mAh)
• Charge ultra rapide: courant de charge constant d'au moins 2 fois (2C) la valeur de la capacité de l'élément à charger. (4A → 2000mAh)

À noter qu'une charge plus rapide entraîne un échauffement des éléments pendant la charge et produit une charge de moindre qualité (moins de capacité) que la charge normale (C/10). Les charges rapides et ultra rapides produisent une chaleur excessive pour l'élément, et employées de manière régulière réduisent la durée de vie de l'accu. À ce titre elles ne devraient être utilisées que de manière exceptionnelle en usage photographique.

Le processus de charge

La charge provoque une croissance de la tension de la batterie jusqu'à son maximum (pleine charge). À partir de ce moment la tension n'augmente plus. Si l'on poursuit la charge au delà de ce point, il y a surcharge, l'accu ne peut plus absorber l'énergie et la transforme en chaleur (une température supérieure à 45° est dommageable pour la batterie).

 D'où l'importance vitale de détecter la fin de charge pour éviter la surcharge...

La détection du Delta Peak
À la fin de charge commence la surcharge, à ce moment le début d'élévation de la température de l'accu va faire légèrement diminuer sa résistance interne et provoquer une petite baisse de tension aux bornes de l'accu. C'est ce que l'on appelle le Delta Peak, période qui correspond à une modification de pente de la courbe de charge.

Un bon chargeur saura analyser et reconnaître ce changement (détection Delta Peak) et permettra d'arrêter la charge et de modifier le courant de charge de façon à entretenir l'accu à sa charge maximale.

La précision de la détection, voire l'anticipation de la fin de charge dépend essentiellement de la qualité ou de la sophistication des circuits intégrés (CMOS) du chargeur, ce qui explique en partie qu'un bon chargeur coûtera un peu plus cher à l'achat.

La détection de la variation de température en fin de charge
La batterie s'échauffe notablement sous l'effet du courant lorsque la charge atteint 100%. (Utilisation d'un capteur de température pour la détection)

La temporisation
Elle consiste à déterminer théoriquement le temps de charge et la programmation de l'arrêt. C'est la méthode la moins fiable puisqu'elle ne tient pas compte des caractéristiques spécifiques de l'accu (capacité et niveau résiduel de charge). Elle intervient en dernier lieu si aucune des autres méthodes n'a fonctionné.

La détection de la surchauffe
Un capteur de température détecte la surchauffe et arrête la charge.

Ces méthodes combinées permettent généralement de sécuriser la charge de l'accu.

1/ Bête mais travailleur "Le Simplet" (Charge lente - temporisation manuelle)

C'est le lot des chargeurs d'entrée de gamme, ils proposent en général une capacité de référence assez faible ∼ 1000mAh, appliquent un courant de charge conforme aux préconisations (C/10) soit ∼ 100mA dans ce cas. En contrepartie l'arrêt de la charge est manuel, et la charge est longue... voire très longue... un accu de 2000mAh nécessitera une charge théorique de 20 heures. Dans ce cas à C/20 une surcharge de quelques heures ne pose pas de réel problème mais peut avoir un effet mémoire. Donc ce chargeur est recommandé dans le cadre d'un budget réduit (entre 10 et 20 €) car il permet des pleines charges en respectant l'accu. Le plus difficile est d'accéder aux caractéristiques du chargeur, souvent oubliées dans le cas de vente en lot avec des accus, une chose dont on peut être sûr c'est qu'il ne sera pas badgé chargeur rapide...

2/ Bête et méchant "The Killer" (Charge rapide - temporisation par minuterie)

C'est le chargeur à éviter absolument, c'est l'aboutissement du marketing génocidaire ! Il est vendu en lot avec ses accus. Il revendique une charge rapide et l'automatisme de fin de charge pour un prix défiant toute concurrence... L'argument de vente séduit bien sûr les consommateurs non avertis.

-  Rapide se traduit par courant de charge élevé entre 500mA et 1A, l'hypothèse d'une surcharge entraîne un danger pour l'accu.
-  La temporisation de charge est fixe, calculée spécifiquement pour les accus fournis avec le chargeur.
-  Un seul circuit de charge qui appliquera une charge identique aux quatre accus et qui ne tiendra pas compte des disparités de capacité ou de charge résiduelle entre accus.

Inconvénients pour les accus propriétaires: un accu qui ne sera pas complétement déchargé sera soumis irrémédiablement à la surcharge destructrice, puisque la temporisation de charge est calculée pour la charge d'un élément complétement déchargé.
Inconvénients pour les autres accus: un accu de plus faible capacité que l'accu d'origine sera surchargé et un accu de plus forte capacité ne sera pas complétement chargé.

Pour résumer un cycle d'une centaine de charges suffira à détruire les accus ou à les rendre inefficaces.

Avantage pour le fabricant: rendre le client captif en recommandant (à juste titre) l'achat exclusif de ses accus et accessoirement profiter d'un renouvellement plus fréquent.

3/ Intelligent ou Smart "Appelez-moi Super" (détection de fin de charge)

On retrouve une partie des élément évoqués ci-dessus:
Une réelle détection de fin de charge, un circuit de charge / décharge par élément, un courant de charge / décharge réglable par élément, une charge rapide sécurisée, la possibilité de " régénérer⁽¹⁾ " un accu fatigué sujet à l'effet mémoire, une fonction test pour déterminer à tout moment la capacité de l'accu, la détection de surchauffe, la détection d'accu défectueux, la possibilité d'agir sur chaque canal indépendamment des autres, etc...

L'importance de pouvoir choisir l'intensité du courant de décharge / charge est évidente si on possède (comme c'est souvent le cas) des accus d'origines et de capacités diverses. On peut dans ce cas maîtriser plus finement l'utilisation du courant de charge, soit pour l'adapter à la capacité spécifique d'un accu, soit pour opérer une charge rapide. Disposer de circuits de décharge / charge indépendants permet de pratiquer de manière sélective sur chaque accu les diverses opérations d'entretien.

⁽¹⁾ La fonction de Régénération des accus ou Refresh
Elle permet dans bien des cas, de ressusciter des accus qui ont perdu leur capacité au fil du temps.  Le procédé consiste à appliquer une succession de cycles décharge-recharge jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de gain de capacité. Avec un courant de charge de 200mA (recommandé) cette opération peut durer jusqu'à trois jours selon les accus. ( Précision: il ne faut pas attendre des miracles de cette solution appliquée à un accu fatigué ou anémique, il ne retrouvera jamais sa capacité d'origine, mais cela permettra de le faire durer un peu).

Pour moi, le pas a été franchi il y a une dizaine d'années et j'ai fait ce choix de "l'intelligence" avec le Smart charger Saitek, longtemps vendu sur Photim la boutique de Chasseur d'images. Ce chargeur a fait le job très correctement toutes ces années, il avait un seul défaut, celui de n'avoir qu'un circuit de charge... (un peu encombrant aussi...)

Je l'ai remplacé il y a presque 2 ans par le RS 1000 de La Crosse Technology - photo en-tête de l'article - qui présente de meilleures caractéristiques sur le papier et dans les faits... il m'a fallu un temps d'adaptation (et lire le mode d'emploi) pour dépasser le paramétrage par défaut... qui me donnait toute satisfaction. Bref, un modèle qui convient parfaitement à mon usage...
Voir également le Manager 2010 de Conrad ou le MH-C9000 de Maha qui ont également bonne réputation.

Je précise que ce ne sont pas des préconisations d'achat, et que chacun devra se faire une une idée en fonction de ses besoins, de son budget et de ses capacités de recherche sur internet. Il existe toute une gamme de modèles intermédiaires ou équivalents qui peuvent aussi faire l'affaire à la condition de suivre ces quelques conseils...

Concernant les premiers prix (-de 10 €), pour une utilisation occasionnelle, un chargeur à vocation universel me paraît être un bon compromis. Il faut simplement faire attention à ce que le courant de charge ne dépasse pas les 200mA (entre 100 et 200mA) pour des accus de 2000mAh  afin de ne pas les endommager en cas de surcharge... la contrepartie sera une charge relativement longue.

Pour mieux appréhender la question de l'alternative entre chargeur premier prix et chargeur "intelligent",  je vous propose de faire un test qui m'a surpris moi-même. En tant que photographe, je sais qu'entre les flashs, les commandes radio diverses, les accus de rechange j'ai besoin d'au moins 5 à 6 jeux d'accus disponibles, pour une séance de prises de vue avec deux flashs seulement... soit 32 accus, je me considère à ce titre comme un power user...

Voici le petit test qui m'a fait voir les choses autrement, dans une perspective à la fois plus globale et écologique.

J'ai tout simplement compté les nombres de piles ou d'accus opérationnels de format standard dans mon foyer (2 personnes) et le résultat est juste étonnant pour un ensemble d'objets courants... (Pèse personne, pendules, télécommandes, claviers, souris, calculatrice etc...)

31 piles / accus AA
13 piles / accus AAA
1 pile 9V

soit 45 piles soit 40% de plus que ce que je pensais déjà être une consommation énorme pour mon activité de photographe.

Faites le test, vous serez surpris (ou pas, si vous avez déjà appréhendé la nature de cette problématique).

L'idée consiste donc à avoir une vision plus globale de la gestion de ses besoins énergétiques et cautionne de fait l'achat d'un chargeur "intelligent" accompagné par des accus standard, ou encore mieux par les récents accus à faible auto-décharge.

Il en résultera à terme une économie financière et une réduction des rejets polluants et une économie de voyages vers les points de collecte.

Je rappelle qu'au niveau environnemental les piles et batteries sont considérées comme des déchets dangereux et qu'à ce titre il est nécessaire de les rapporter dans les points de collecte.
Les piles et les accumulateurs contiennent des métaux lourds (mercure, zinc, plomb, cadmium) en grandes quantités. Ces métaux lourds sont connus pour être dangereux pour la santé et pour l’environnement : une pile au mercure jetée dans la nature suffit pour contaminer 1m3 de terre et 1000 m3 d’eau pendant 50 ans !

• Respectez les instructions initiales (mode d'emploi) pour la préparation des accus avant utilisation (Charge complète, cycle de décharge etc...), cela prolongera leur durée de vie.
• Il est préférable de charger ses accus avant un usage spécifique, plutôt que de les charger préventivement en vu de... puisque l'auto-décharge peut agir de 20 à 40% en un mois et qu'il faudra les recharger à nouveau à ce moment...
• Dans le même esprit, évitez les recharges inutiles puisque la durée de vie d'un accus se compte en cycles recharge / décharge.
• Il n'est pas conseillé de recharger un accu qui a une capacité supérieure à 80%.
• Si vous ne vous servez pas des accus pendant un moment, stockez-les au réfrigérateur à 4, 5 degrés cela compensera en partie le phénomène d'auto-décharge.
• Ne jamais décharger un accus Ni-MH sous 0,8V par élément  (je précise que les accus de 1,2V n'ont qu'un seul élément), 1V est une limite raisonnable pour procéder à la recharge. Une batterie trop profondément déchargée risque de perdre une partie de sa capacité de manière définitive.
• En cas de stockage long (> 6 mois), faire une charge complète, pour compenser l'auto-décharge et le risque de décharge complète.
• Charge d'un nouveau pack d'accus ou utilisation d'un nouveau chargeur, vérifier dans les premiers temps, au toucher, qu'il n'y a pas de surchauffe. Si l'accu est bouillant, arrêtez la charge de suite et posez-vous des questions.
• En règle générale évitez la chauffe au delà de 45° pour les accus Ni-MH. Testez vos charges rapides. Dans mon cas un courant de charge à 500mA est la limite admissible de mes accus 2700mAh, qui après test ont plutôt une capacité de 2400mAh, on est donc une limite de charge C/4.8
• La capacité nominale des accus est en général surévaluée et elle diminue avec le temps, tenez en compte pour les charges rapides (voir ci-dessus)
• Il est souhaitable d'attendre que l'accu soit à température ambiante pour l'insérer dans l'appareil photo.
• Essayez de vous servir toujours des mêmes packs d'accus pour avoir une usure à peu près identique et des capacités homogènes. (Personnellement je numérote mes accus à destination du flash par pack de quatre. Après usage je recharge mes accus par lot identique ce qui me permet d'avoir des décharges et des recharges similaires pour un même lot).
• Veillez à ce qu'il n'y ait pas d'oxydation sur les contacts ou de dépôt chimique lié à des fuites d'électrolyte.

Les chargeurs dits "intelligents" se sont démocratisés en quelques années avec des prix à la baisse
pour toujours plus de performances.

Qu'en est-il des accus ?

La nouvelle génération d'accumulateurs Ni-MH à faible auto-décharge (FAD) commence à devenir abordable financièrement, et va nous permettre de nous affranchir de beaucoup des fastidieuses étapes d'entretien évoquées ci-dessus...

Le représentant phare de cette technologie, au cours de ses dernières années, l'accu  ENELOOP (Sanyo ou Panasonic) fait face maintenant à plusieurs challengers, dont  Uniross avec son modèle HYBRIO très bien placé au niveau prix et qualité.

Cette concurrence et une production plus massive augurent encore d'une baisse de prix prochaine. La "Green attitude" de ces accus les prédisposent naturellement à supplanter l'accus Ni-MH vieille génération et certainement aussi, à ébranler le marché de la pile classique alcaline...
(Je pense que sur ce coup je suis digne des prédictions de Jacques Attali.)

Elle va être lapidaire:

• CONSOMMATEUR OCCASIONNEL: Évitez le piège des chargeurs d'accus "tueurs". Et pour le reste, allez au plus simple en fonction de votre budget ...
• POWER USER: Sans aucun doute, chargeur  "intelligent " associé aux accus Ni-MH FAD (Faible Auto Décharge), un investissement plus lourd certes, mais qui sera amorti dans le temps et par le confort d'usage...