Anti-étincelle et précharge : brancher une grosse batterie proprement

Pour brancher une grosse batterie sans étincelle, il faut charger doucement les condensateurs du contrôleur avant de fermer le contact principal. C'est le principe de la précharge : on fait d'abord passer le courant par une résistance, le temps que les condensateurs se remplissent, puis on établit la liaison franche. Connecteur anti-étincelle, bouton de précharge ou contacteur commandé : les solutions diffèrent par le confort, pas par le principe.

Rappel : d'où vient l'étincelle

À l'entrée de tout contrôleur se trouvent des condensateurs qui servent de réservoir pour les pointes de courant. Quand on branche la batterie, ils sont vides et appellent un courant très fort, limité seulement par les petites résistances des cellules, des câbles et du connecteur. L'arc jaillit entre les contacts qui se rapprochent et laisse des traces noires. Le mécanisme est détaillé dans notre guide sur les condensateurs du contrôleur et l'étincelle au branchement.

Supprimer l'étincelle revient donc à limiter ce courant d'appel pendant le court instant où les condensateurs se remplissent.

Le principe de la précharge

On place une résistance en série entre la batterie et le contrôleur. Le courant d'appel est alors limité par cette résistance : les condensateurs se chargent en douceur, en une fraction de seconde à quelques secondes selon la valeur de la résistance et la capacité du contrôleur. Quand la tension aux bornes du contrôleur est proche de celle de la batterie, on ferme le contact principal, qui court-circuite la résistance. Comme il n'y a presque plus de différence de tension entre ses deux côtés, il se ferme sans arc.

Deux points comptent :

• la valeur de la résistance : trop faible, elle laisse passer un courant encore important ; trop forte, la précharge devient longue. Elle se calcule à partir de la tension de la batterie et de la capacité à charger ;
• sa puissance : la résistance ne travaille que quelques instants, mais doit encaisser l'énergie de la charge sans chauffer excessivement. Elle ne doit jamais rester en service si le contrôleur consomme : elle chaufferait et ferait chuter la tension.

Les solutions en pratique

Le connecteur anti-étincelle

C'est la solution la plus répandue sur les trottinettes et les modèles réduits. Le connecteur possède, côté positif, un contact supplémentaire relié à travers une résistance intégrée. En enfonçant la fiche, ce contact touche en premier : les condensateurs se préchargent pendant le mouvement, puis le contact principal arrive et prend le relais. Le tout se fait d'un seul geste.

Pour qu'il fonctionne, il faut l'enfoncer d'un mouvement régulier, ni trop brusque (la précharge n'a pas le temps de se faire) ni en hésitant à mi-course. Et il doit être câblé dans le bon sens : la partie munie de la résistance du côté prévu par le fabricant.

Le bouton ou l'interrupteur de précharge

Sur une machine où la batterie reste branchée, on installe un petit bouton qui relie la batterie au contrôleur à travers la résistance. On l'appuie quelques secondes, puis on ferme l'interrupteur principal. C'est simple, mais cela demande de respecter l'ordre à chaque mise sous tension.

Le contacteur avec précharge automatique

Sur les machines plus puissantes, motos, karts, véhicules industriels, un contacteur (un gros relais de puissance) fait le contact principal. Un circuit commande d'abord la précharge à travers la résistance, vérifie que la tension du contrôleur a rejoint celle de la batterie, puis ferme le contacteur. C'est la solution des véhicules électriques de série : sûre, automatique, mais plus encombrante et plus coûteuse.

Et le coupe-circuit ?

Un coupe-circuit, comme notre coupe-circuit racing, coupe la ligne de puissance de la batterie : il isole la batterie du reste de la machine pour la compétition, le transport ou le travail à l'atelier. C'est une sécurité précieuse, obligatoire sur la plupart des circuits, comme l'explique notre guide sur le coupe-circuit de sécurité.

Mais il ne remplace pas la précharge. Quand on le referme, les condensateurs du contrôleur, vidés entre-temps, se chargent exactement comme au branchement d'un connecteur : le courant d'appel passe alors par les contacts du coupe-circuit. La précharge reste à prévoir dans le montage, par exemple avec un connecteur anti-étincelle ou un bouton de précharge à utiliser avant de refermer le coupe-circuit.

Ce qu'il ne faut pas faire

• Brancher en tâtonnant : un connecteur approché et retiré plusieurs fois fait plusieurs arcs au lieu d'un.
• Court-circuiter la résistance de précharge parce qu'elle « gêne » : on retrouve l'étincelle, avec en prime des contacts soudés à la longue.
• Laisser la précharge en service en roulant : la résistance chaufferait et ferait chuter la tension du contrôleur.
• Utiliser un interrupteur sous-dimensionné comme contact principal : ses contacts ne sont pas faits pour le courant de la machine.
• Brancher la batterie avec le contrôleur allumé, accélérateur touché, ou roue au sol sur une machine puissante.

Pour le choix des câbles et des connecteurs eux-mêmes, voir notre guide câbles et connecteurs de puissance.