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Comment fonctionne une batterie externe, ce petit appareil portable destiné à stocker de l’énergie électrique ? Le mieux est de la considérer comme une prise de courant mobile.
Comment fonctionne une batterie externe – Principe de fonctionnement, structure, composants et performances
Une batterie externe est un chargeur portable doté d’un boîtier robuste et souvent compact, qui protège ses composants internes et la rend facile à transporter. Elle sert à alimenter en électricité, lors de vos déplacements, des appareils électroniques tels que les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, les montres connectées et autres appareils dotés d’un port USB. La batterie externe sert de batterie externe qui stocke de l’énergie électrique et peut la restituer à d’autres appareils en cas de besoin.
- La batterie externe offre un moyen pratique de recharger des appareils en voyage, lors d’activités de plein air ou en cas d’urgence. Elle sert de source d’énergie de secours fiable lorsqu’il n’y a pas de prise de courant à proximité. Pour qu’elle fonctionne, elle doit d’abord être rechargée à l’aide d’une source d’alimentation externe. Des LED indiquent l’état de charge de la batterie externe.
- Le régulateur de charge garantit que le courant circule de manière régulière et sûre dans les cellules. Le courant est stocké dans les cellules internes. La plupart des batteries externes utilisent des batteries lithium-ion (Li-Ion) ou lithium-polymère (Li-Po). Celles-ci présentent une densité énergétique et un rendement élevés. Les batteries Li-Ion sont cylindriques ou prismatiques, tandis que les batteries Li-Po peuvent être fabriquées dans des formes plus flexibles.
- Les régulateurs de charge et de décharge sont des circuits qui contrôlent le flux de courant afin de ne pas endommager les batteries lors de la charge et de la décharge. Des circuits de protection intégrés empêchent la surcharge, la décharge profonde, les courts-circuits et la surchauffe. Les régulateurs de charge et de décharge se répartissent la tâche comme suit : Le régulateur de charge régule le flux de courant lorsque la batterie externe est en cours de recharge, tandis que le régulateur de décharge assure une recharge constante et sûre des appareils externes.
- La batterie externe elle-même se recharge généralement via un port micro-USB, USB-C ou Lightning. Un appareil externe, tel qu’un smartphone, est connecté à la batterie externe à l’aide d’un câble USB. La plupart des batteries externes sont équipées de ports USB-A ou USB-C. L’appareil connecté est rechargé grâce à la conversion de l’énergie stockée dans la batterie externe en énergie électrique, qui est ensuite transmise à l’appareil.
- La capacité d’une batterie externe est exprimée en milliampères-heure (mAh) et détermine la quantité d’énergie qu’elle peut stocker. Une capacité plus élevée signifie que la batterie externe peut stocker davantage d’énergie et donc recharger plus d’appareils ou des appareils plus volumineux. Cependant, l’énergie stockée ne peut pas être entièrement utilisée, car une partie est perdue sous forme de chaleur et en raison du rendement des circuits. Le rendement se situe généralement entre 80 et 90 %.
- Le temps nécessaire pour recharger complètement la batterie externe dépend de sa capacité et de la puissance de la source d’alimentation. Les sources d’alimentation plus puissantes rechargent plus rapidement que les moins puissantes. De plus, les batteries externes modernes sont équipées de plusieurs mécanismes de protection. Ainsi, la protection contre la surcharge empêche les cellules de la batterie d’être rechargées au-delà de leur capacité maximale.
- La protection contre la décharge profonde empêche les cellules de batterie de descendre en dessous d’une tension critique, tandis que la protection contre les courts-circuits évite les dommages causés par les courts-circuits et que la protection thermique empêche la surchauffe des cellules de batterie pendant le processus de charge.
Quel modèle pour quel usage
Il existe différents modèles de batteries externes qui se distinguent sur plusieurs aspects. Parmi ceux-ci figurent la capacité, la puissance de sortie, les connecteurs, la vitesse de charge et les fonctions supplémentaires. La grande diversité des batteries externes est adaptée à des besoins et des utilisations variés. Le choix de la batterie externe appropriée dépend des besoins individuels.
- Si la capacité est le critère principal, il faut d’abord déterminer l’intensité de courant souhaitée. Les batteries externes en forme de porte-clés, par exemple, ont une faible capacité pouvant aller jusqu’à 5 000 mAh et conviennent donc aux situations d’urgence, par exemple pour recharger un smartphone une seule fois.
- La plupart des utilisateurs optent pour des batteries externes standard d’une capacité comprise entre 5 000 mAh et 10 000 mAh. Elles offrent un bon compromis entre portabilité et performance. Elles permettent de recharger un smartphone une ou deux fois, ou une tablette une seule fois.
- Si vous recherchez une batterie externe pour des activités de plein air (sur plusieurs jours), optez de préférence pour des capacités comprises entre 10 000 mAh et 20 000 mAh, voire plus. Ces batteries externes sont plus volumineuses et plus lourdes, mais elles permettent de recharger plusieurs appareils à plusieurs reprises, y compris des tablettes et des ordinateurs portables.
- Un autre critère à prendre en compte lors de l’achat est la puissance de sortie. Les modèles d’entrée de gamme répondent déjà aux besoins de recharge simples, par exemple pour recharger un smartphone ou une montre. Cependant, si vous devez recharger en permanence des smartphones et des tablettes modernes, il vaut mieux opter pour des technologies de recharge rapide telles que Qualcomm Quick Charge ou USB Power Delivery.
- En ce qui concerne les connecteurs, l’USB-A suffit pour utiliser des batteries externes standard. Les connecteurs USB-C prennent souvent en charge les fonctions de recharge rapide. Ce port est idéal pour les appareils récents équipés de connecteurs USB-C. Les batteries externes plus anciennes ou bon marché disposent d’un port micro-USB. Cette norme est toutefois de moins en moins répandue sur les nouveaux modèles. Les utilisateurs Apple utilisent souvent le connecteur Lightning comme entrée ou sortie sur de nombreux modèles.
- Parfois, c’est la taille qui fait la différence. Si vous souhaitez que votre batterie externe tienne dans la poche de votre veste, optez pour un porte-clés ultra-compact. Les modèles adaptés aux sacs à main ou aux mallettes sont parfaits pour un usage quotidien. Pour les longs voyages, les batteries externes de grande taille sont incontournables. Bien qu’elles soient plus volumineuses et plus lourdes, elles offrent beaucoup plus d’énergie et de fonctionnalités supplémentaires.
- Les batteries externes solaires sont équipées de panneaux solaires intégrés. Elles peuvent être rechargées à la lumière du soleil et conviennent donc parfaitement aux campeurs ou aux randonneurs. Si vous ne voulez pas vous encombrer de câbles, optez pour une batterie externe dotée de la fonction de recharge Qi ou d’une batterie externe avec câbles intégrés. Les grandes batteries externes offrent généralement plusieurs sorties, ce qui permet de recharger simultanément un smartphone et une tablette.
- On distingue généralement les types de batteries externes suivants : les batteries externes standard, utilisées pour les smartphones et les tablettes ; les batteries externes à recharge rapide, qui rechargent les appareils en peu de temps ; les batteries externes solaires dotées de panneaux solaires intégrés, qui permettent la recharge grâce à la lumière du soleil ; et les batteries externes pour ordinateurs portables, dotées d’une capacité plus élevée et de connecteurs spécifiques.
