Expérimentation avec résultats mitigés
J’ai récemment fait des recherches pour m’équiper en système de micros HF et j’ai fais le constat de l’utilisation de plus en plus fréquente par les fabricants de batteries internes. Si les systèmes haut de gamme possèdent toujours des batteries interchangeables de type AA, permettant une opération continuelle en changeant périodiquement les batteries ; la plupart des systèmes d’entrée de gamme, comme le Rode Wireless Pro, ou Hollyland Lark Max ont des petits accumulateurs Li-ion intégrés, nécessitant un temps de charge une fois qu’ils ont été vidés. Serait-il possible de remédier à ces limitations en alimentant ces appareils par des batteries AA ?
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L’idée serait donc de trouver un petit boîtier externe, aux dimensions réduites pour pouvoir être glissé dans une poche de pantalon et alimenter un émetteur HF en acceptant des batteries AA. J’ai donc cherché sur le net des solutions possibles et voici le résultat de mes expérimentations :
Boitier pour 4 piles aa sans nom
Je me suis vite rendu compte qu’il faudrait au minimum 4 batteries pour alimenter correctement les appareils en 5V sans convertisseur, une batterie AA ne produisant que 1,5V en version alkaline ou lithium, et 1,2V dans le cas des accumulateurs rechargeables NiMH.
La plupart des options sur le marché n’inspirent pas confiance, comme ce premier choix : un boîtier sans nom acceptant 4 piles AA et disposant d’une sortie USB, le tout pour 5€.
Si le boîtier est relativement compact, l’électronique est extrêmement basique car incapable de mettre en charge le moindre appareil, même ceux dont la batterie est de petite taille (<500mah à 5V). Mon hypothèse est l’absence de circuit boostant le voltage au niveau nécessaire pour enclencher le cycle de charge (environ 8V pour des batteries 5V). Le boîtier sera cependant capable d’alimenter les appareils sans batteries internes, comme un Zoom H5 par exemple.
XTAR BC4 Chargeur/Banque d’alimentation
Présentation
J’ai continué de chercher un boîtier aux caractéristiques similaires mais plus avancé, et suis tombé sur le chargeur/banque d’alimentation BC4 de Xtar, vendu pour environ 20€.
C’est à la base un chargeur pour 4 piles AA ou AAA (NiMH ou Lithium rechargeable) mais disposant d’une fonction banque d’alimentation pour alimenter tout appareil grâce au port USB-A. Une petite LED peut servir d’éclairage de fortune mais je doute de l’utilité réelle de cette fonction. Une petite lanière fournit un point d’attache pratique au boîtier. Un cable USB-A vers USB-C est fourni.
La coque transparente est solidement clipsée et empêche les accumulateurs de sortir de leur logement. 4 LEDs affichent l’état de charge de chaque pile individuellement. Rouge indique que la charge est en cours, vert que l’accumulateur est plein. En mode banque d’alimentation, les 4 voyants indiquent le niveau de batterie restante: 4 LEDs pour >75%, 3 pour >50%, 2 pour >25% et 1 pour <25%.
Anomalie de comportement en charge rapide
L’électronique est ici plus développée car le boîtier peut charger tous les appareils USB 5v que j’ai pu tester. Cependant j’ai remarqué un comportement très particulier en tentant de charger un smartphone.
Une mesure plus approprié de la capacité d’une batterie est en Watt-heure (Wh), obtenu simplement en multipliant la valeur d’Ampère-heure (Ah) par le voltage. La batterie de mon portable fait donc 17,4 Wh.
Une pile AA Eneloop comme illustrée de 2000 mAh à 1,2V, possède 2400Wh de capacité. 4 batteries devraient fournir presque 10Wh, peut être 8,5 à 9Wh en comptant les pertes. Mais utilisées pour charger le portable, elles ne sont capables de recharger qu’environ 25 % de la batterie, soit moins de 5Wh. Presque 50 % de la capacité est perdue ! Une première hypothèse était que l’intensité de chargement était trop importante et réduisait fortement la capacité des batteries. J’ai mesuré le voltage des batteries pendant la charge du portable et il y a effectivement une énorme baisse de tension, de 1,25V sans charge à 1V avec le portable branché. La charge trop importante, en plus des déperditions de chaleur (le boîtier devient chaud au toucher) et des pertes de charge et de conversion, réduit la capacité des accumulateurs et déclenche le fin de charge plus tôt. La notice indique que la sortie USB n’est censé fournir que 1A à 5V, mais en chargeant le portable, les piles sont vidées en seulement 45mn. Un calcul rapide montre que la charge réelle serait plus de 2 à 3A. L’indicateur d’état des batteries passe aussi très rapidement de 100 % à 75 % puis 25 % d’énergie restante en moins d’une minute, ce qui corrobore l’énorme baisse de voltage observée. Il est possible que le smartphone tente de forcer la banque d’alimentation en mode charge rapide, contournant la limitation de courant et épuisant prématurément les piles AA.
J’ai ensuite testé de brancher une banque d’alimentation Li-ion de 55Wh (15 000mah à 3,7V) et celle-ci a bien été rechargée, sans observation de baisse de courant particulière, ni d’échauffement du boîtier. Je ne recommanderai donc pas d’essayer de charger des appareils disposants d’un protocole de charge rapide.
De l’importance de tester le matériel en avance
Dans le cas de l’alimentation d’un émetteur HF, la banque le chargera sans problème et continuera de l’alimenter jusqu’à ce que les piles soient vides. J’ai d’abord cru que le boîtier s’éteignait si la charge était trop faible, mais il s’agissait en fait de l’émetteur d’un Rode Wireless Pro qui ne supportait pas la charge en continu. En effet, une fois la batterie pleine, l’émetteur va couper l’alimentation qu’il s’agisse d’une banque d’alimentation standard ou du BC4, rendant impossible de le garder chargé en continu!
Il vaut donc mieux bien tester son matériel et surtout les différentes combinaisons pour s’assurer qu’il n’y ait pas de comportements particuliers avant de les découvrir un jour de tournage.
Conclusion
Malgré quelques détails, le boîtier BC4 peut s’avérer utile pour augmenter l’autonomie des petits appareils électroniques. C’est une solution pratique, car utilisable comme une banque d’alimentation standard, en la mettant en charge avec un simple câble USB-C avant de la brancher sur l’appareil qu’on souhaite charger, mais permettant toujours d’échanger les piles pour redonner environ 8Wh d’autonomie en un instant. Il peut donc s’avérer une bonne option d’urgence si l’accès au secteur est compliqué.
Cependant, en comparant des banques d’alimentations Li-ion Anker 321 de 19Wh et le chargeur BC4, on se rends compte que la densité énergétique de la banque Anker est 2 fois plus importante pour un volume 33 % inférieur ! (96 x 45 x 23 mm pour l’Anker, contre 78 x 76 x 26 mm pour la Xtar).
Il est donc possible de charger des batteries internes avec des piles AA, mais ce n’est pas non plus l’alternative la plus efficace. D’un côté, on peut facilement changer des accumulateurs âgés, abîmés ou déchargés, générant potentiellement moins de déchets électroniques. Mais on perd en compacité et densité énergétique par rapport à une banque d’alimentation intégrée Li-ion.