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Publié : 11 septembre 2017

Un désulfateur de batterie 24 volts pour camion ou transpalette

Cet article fait suite à une description d’un désulfateur 12 volts pour batterie de voiture, cette fois il nous a fallu une puissance beaucoup plus importante.

Ce montage nécessite de bonnes connaissances en électronique et de très bonnes conditions de sécurité car il fait appel à des courants importants qui peuvent se révéler dangereux en cas de défaut du montage.

Un poste à souder comme transformateur
Nous avons utilisé comme source de courant un un poste à souder, en effet la sortie est à 37 volts alternatifs ce qui donne après redressement et filtrage environ 50 volts. C’est la tension idéale, car pour produire des crêtes d’intensité il nous faut une source de courant du double de la tension de la batterie, qui fait ici 24 volts. Le poste à souder possède un bouton à deux positions, sur la deuxième la sortie est à 45 volts ce qui est trop fort pour notre utilisation donc nous ne nous en sommes pas servis. Le poste a tendance à chauffer assez sérieusement même avec un débit de seulement 12 ampères, il serait bon de lui rajouter un ventilateur qui brasse l’air à l’intérieur.
On aurait pu aussi utiliser une alimentation à découpage 50 volts mais l’avantage du transformateur classique à bobinages tel que celui de notre poste à souder est d’être très fiable et résistant, son inconvénient est dans le poids et la taille.
La sortie du poste est connectée à un disjoncteur ou fusible 25 ampères, en série avec un ampèremètre de 30 ampères, un pont redresseur 50 ampères sur refroidisseur, et un PWM ou circuit à découpage acheté sous le nom DC10-55V 40A Brush Motor Speed Controller Overload Protection Board. Ce circuit permet soi disant de commander une intensité de 30 ampères mais il ne nous a pas paru réaliste de dépasser 12 ampères moyennes, en plus cette intensité nos a paru suffisante, car même si c’est ce que l’ampèremètre indique, en réalité on envoie des impulsions très courtes qui, compte tenu de la différence de tension entre l’alimentation et la batterie, montent à plusieurs centaines d’ampères.

10_55v_PWM_Desulfateur_SpeedController

Les résultats du montage et le désulfatage
Nous avons désulfaté une batterie de 24v 240 AH en la chargeant à un intensité de 12 ampères. La batterie était très sulfatée. Alors qu’elle aurait dû se charger en une journée avec ce courant de 12 ampères, il lui a fallu presque une semaine.
Quand la batterie arrive à une tension de 27 volts il faut diminuer l’intensité à environ 4 ampères car la batterie chauffe davantage et produit plus de gaz. Il faut également surveiller le niveau de l’acide et en rajouter régulièrement en fonction des pertes. Il faudrait que la tension monte jusqu’à 30 volts environ pour que la désulfatation soit entièrement efficace.
Ensuite décharger par une alimentation à découpage à une intensité de 5 ampères jusqu’à descendre à 23 volts. (voir dans notre autre article de désulfateur) Ensuite recharger, cette fois la recharge a fonctionné normalement et a pris une journée seulement.

L’importance du refroidissement et les limites du circuit utilisé
Il nous a fallu rajouter un ventilateur sur le PWM car les transistors chauffent énormément. Les transistors de puissance sont 6 mosfet IRF3205 en parallèle. Etonamment ces transistors ont une tension limite de 55 volts sur un module lui même donné pour une tension limite de 55 volts. On se demande où est la marge de sécurité, ceci dit dans notre cas ce n’est pas gênant car comme on charge une batterie de 24 volts les transistors ne commuteront jamais qu’une tension de (50 moins 24 volts) soit environ 26 volts. Par contre si on tentait de charger une batterie en court-circuit cela pourrait devenir dangereux pour les transistors. Ces transistors sont donnés pour commuter un courant important, jusqu’à 110 ampère chacun, soit une capacité théorique de 660 ampères ! Bien sûr la capacité des transistors décroit fortement avec la température c’est pour cela que pour un bon résultat le refroidissement par ventilateur me paraît incontournable.

Les 2 condensateurs de 470 microfarads 63 volts ont gonflé pendant la charge, ils sont restés utilisables mais pour une bonne sécurité il faudrait les dessouder et les reconnecter par l’extérieur car ils sont trop près des refroidisseurs, ou les remplacer par des condensateurs de valeur plus forte à « Low ESR » (faible résistance). En effet vu qu’on alimente avec du courant redressé à 50 périodes ils sont soumis à plus forte sollicitation que s’ils étaient alimentés par une source déjà stabilisée.
Nous avons branché le ventilateur sur une alim séparée 12v, on pourrait aussi utiliser un réducteur de tension de 50 vers 12 volts branché sur l’entrée 50 volts, par exemple un circuit LM2576HV car peu de circuits « step down » acceptent des tensions de plus de 30 volts. Ou alors on pourrait se brancher à la sortie du régulateur de tension LM317T mais il faudrait lui ajouter un refroidisseur.

Batterie24v_Transpalette_Desulfateur

En effet le circuit PWM est alimenté par un régulateur LM317T qui fait redescendre la tension d’alimentation de 50 volts à 12 volts pour faire fonctionner l’oscillateur. Le LM317T est prévu pour une différence de tension maximum de 40 volts entre l’entrée et la sortie, autrement dit on peut avoir 12+40= 52 volts en entrée. Apparemment la résistance tampon peut permettre aussi d’encaisser quelques volts mais on est encore sans marge de sécurité !
L’oscillateur fonctionne avec un LM339 suivi apparemment d’un étage tampon amplificateur de courant à 2 transistors. Ce circuit permet si on le désire -et à condition de pouvoir intervenir sur des composants CMS minuscules – de modifier aussi la fréquence si on pense que certains fréquences sont plus efficaces pour le désulfatage que le 15Khz fixé par le circuit.

Autres améliorations possibles
On pourrait prévoir un arrêt en fin de charge. On peut utiliser alors un circuit vendu sous le nom
0-99v led manel indicator w/alarm,
et on peut brancher la sortie à la place du bouton marche-arrêt du potentiomètre.
Ce premier circuit ne possède pas de relais intégré, il est à câbler en extérieur, il existe un autre circuit qui possède son propre relais vendu sous le nom
12-24v XH-M603
ou 6-60V XH_M604 Battery Change Control Protection Board Switch For Lithium/Lead-acid
ou encore Battery Charger Discharger Undervoltage Overvoltage Protection Auto Off Module.
Ce dernier circuit permet aussi un arrêt en fin de décharge pour le module déchargeur, voir la photo.