Ordinateur portable - Partie 7
Batterie et alimentation
Depuis la fin des années 1990, les ordinateurs portables utilisent généralement des batteries lithium-ion ou lithium-polymère. Celles-ci ont remplacé les anciennes batteries nickel-hydrure métallique, généralement utilisées dans les années 1990, et les batteries nickel-cadmium, utilisées dans la plupart des premiers ordinateurs portables. Certains des ordinateurs portables les plus anciens utilisaient des batteries non rechargeables, ou batteries plomb-acide.
L'autonomie d'une batterie varie considérablement selon le modèle et la charge de travail, allant d'une heure à près d'une journée. Les performances d'une batterie diminuent progressivement avec le temps ; une réduction notable de sa capacité est généralement constatée après deux à trois ans d'utilisation régulière, selon le schéma de charge et de décharge et la conception de la batterie. Les innovations en matière d'ordinateurs portables et de batteries ont permis d'atteindre des autonomies allant jusqu'à 24 heures de fonctionnement continu, avec une consommation d'énergie moyenne. Le HP EliteBook 6930p en est un exemple lorsqu'il est utilisé avec sa batterie ultra-capacité.
Les ordinateurs portables équipés de batteries amovibles peuvent prendre en charge des batteries de rechange plus grandes et de capacité accrue.
La batterie d'un ordinateur portable se charge grâce à une alimentation externe, branchée sur une prise murale. Cette alimentation fournit une tension continue généralement comprise entre 7,2 et 24 volts. Généralement externe, elle est connectée à l'ordinateur portable via un câble CC. Dans la plupart des cas, elle permet de charger la batterie et d'alimenter l'ordinateur portable simultanément. Une fois la batterie complètement chargée, l'ordinateur portable continue de fonctionner grâce à l'alimentation externe, évitant ainsi son utilisation. Si l'alimentation utilisée n'est pas suffisamment puissante pour alimenter les composants informatiques et charger la batterie simultanément, la batterie peut se charger plus rapidement si l'ordinateur portable est éteint ou en veille. Le chargeur ajoute généralement environ 400 grammes (0,88 lb) au poids total de l'ordinateur portable lors du transport, bien que certains modèles soient nettement plus lourds ou plus légers. La plupart des ordinateurs portables de 2016 utilisent une batterie intelligente, une batterie rechargeable avec système de gestion de batterie (BMS) intégré. Cette batterie intelligente mesure en interne la tension et le courant, et en déduit le niveau de charge et les paramètres d'état de santé (SoH), indiquant ainsi l'état des cellules.
Connecteurs d'alimentation
En 2025, les ordinateurs portables sont généralement alimentés uniquement par des connecteurs USB-C (y compris tous les modèles Apple) et dotés d'un connecteur d'alimentation CC dédié. Depuis le milieu des années 2010, la plupart des systèmes équipés des deux connecteurs peuvent être alimentés par l'un ou l'autre.
Les connecteurs dédiés sont généralement des connecteurs coaxiaux cylindriques ou en forme de tonneau ; certains fabricants, comme Lenovo, utilisent des connecteurs rectangulaires. Avant le milieu des années 2000, les connecteurs spécialisés étaient beaucoup plus courants.
Certaines têtes de connecteur sont dotées d'une broche centrale permettant à l'appareil de déterminer le type d'alimentation en mesurant la résistance entre celle-ci et le pôle négatif du connecteur (surface extérieure). Les fabricants peuvent bloquer la charge si une alimentation n'est pas reconnue comme étant d'origine, ce qui pourrait empêcher l'utilisation légitime de chargeurs tiers universels.
Avec l'avènement de l'USB-C, les appareils électroniques portables l'utilisent de plus en plus pour l'alimentation et le transfert de données. Sa prise en charge de 20 V (tension d'alimentation courante pour ordinateur portable) et de 5 A est généralement suffisante pour les ordinateurs portables d'entrée et de milieu de gamme. Cependant, certains ordinateurs portables plus gourmands en énergie, comme les ordinateurs portables de jeu, nécessitent des connecteurs CC dédiés pour gérer des courants supérieurs à 5 A sans risque de surchauffe, voire supérieurs à 10 A. De plus, les connecteurs CC dédiés sont plus durables et moins sujets à l'usure due aux reconnexions fréquentes, car leur conception est plus simple.
Refroidissement
La chaleur résiduelle générée par le fonctionnement est difficile à évacuer dans l'espace interne compact d'un ordinateur portable. Les premiers ordinateurs portables utilisaient un refroidissement passif, mais depuis le milieu des années 1990, la quasi-totalité des ordinateurs portables utilisent des ventilateurs pour un refroidissement par air pulsé. Les premiers ordinateurs portables utilisaient des dissipateurs thermiques, mais depuis les années 2000, la quasi-totalité des ordinateurs portables utilisent des caloducs ou déplacent la chaleur résiduelle vers les bords de l'appareil, permettant ainsi un système de refroidissement par ventilateur et dissipateur thermique beaucoup plus compact. La chaleur résiduelle est généralement évacuée de l'appareil vers l'arrière ou les côtés. Plusieurs voies d'admission d'air sont utilisées, car certaines peuvent être obstruées, par exemple lorsque l'appareil est posé sur une surface souple et confortable, comme un coussin de chaise. La surveillance de la température d'un appareil secondaire peut réduire les performances ou déclencher un arrêt d'urgence s'il ne parvient pas à dissiper la chaleur, par exemple si l'ordinateur portable est laissé allumé et rangé dans une sacoche de transport. Des systèmes de refroidissement avec ventilateurs externes peuvent être utilisés sur les ordinateurs portables pour réduire les températures de fonctionnement.
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