Comment bien utiliser les lipo pour toutes nos machines ?
I) Généralités :Les accus de type lithium-polymère(LiPo) sont aujourd'hui les accus les plus performants pour notre usage.
Performant, ça veut dire qu’ils offrent le meilleur rapport puissance / masse.
Autrement dit, à capacités équivalentes, entre les mimh, nicd, lifepo4, etc… Ce sont les lipos qui sont les plus légers.
Par ailleurs, leur capacité de décharge fait partie des meilleures.
Cette grande capacité à encaisser des taux de décharge élevée est due à leur résistance interne très faible, de l’ordre de 10 milliohms.
Les C, les S les P … quesako ?
S = nombre d’éléments en série de l’accu
P = nombre d’éléments en parallèle de l’accu
mAh = Autonomie du pack exprimée en mAhIci pour exemple : une lipo 2S1P 850mAh et juste après une lipo 3S1P 3000 mAh
Décodons par exemple un accu « 5S3P 3000 20C »
5S3P : Nous avons ici 3 blocks en parallèle, chaque block est constitué de 5 éléments en série. On a donc 15 élément en tout dans cet accu (nb d’élément = S x P)
3000 : La capacité de l’accu est C = 3000 milli ampère heure. L’accu est donc capable de fournir un courant de 3A pendant 1 heure. Après, ben il est vide, faut le recharger.
20C : « capacité » de décharge : cet accu est capable de fournir en instantané 20 fois sa capacité, soit ici 20×3000 mAh / 1 heure = 60 Ampères. Évidemment, ces 60 ampères ne pourront être fournis que pendant un temps de 60 minutes / 20 = 3 minutes, après l’accu sera vide (et bien chaud !
)
Il y a aussi la « capacité » de charge :
pour une grosse majorité d’accu lipo, la « capacité » de charge est de 1C (une fois C ). Cela signifie que le courant instantané de charge ne doit pas dépasser 1 fois sa capacité instantanée. Cet accu de C=3000mah se recharge donc avec un courant max de 1.C = 3000 mah/1h = 3 ampères
Ne pas confondre le nombre de C puissnace instantanée délivrable par la lipo avec son nombre de C
de charge qui est est souvent bien moindre(=>5C max en général) et pas toujours indiqué sur la lipo sinon risque de gonflement de voir explosion ...Donc, un accu est constitué de un ou plusieurs éléments. Chaque élément offre une tension de 4.2V lorsque chargé à fond.
3 éléments montés en série, d’une capacité unitaire de par exemple C=2000mah et capables de taux de décharge 30C, ça s’appelle donc un accu 3S, permet d’avoir une tension aux bornes de l’accu de 3×4.2 = 12.6V et permettra de fournir en 30*C / 1h = 30*2000 = 60A sous cette tension (et donc capable de U.I = 60 * 12.6 = 756 Watts ! )
Un accu lipo 20C 4S2P 2500mah est constitué de 2 blocks de 4 éléments en série, les 2 blocks étant connectés en parallèle, et est capable de sortir 50A sous 16.8V. Ca veut dire aussi que chaque élément à une capacité de 1250 mah et fait aussi 20C.
En série => on somme les tensions (exprimée en V)
En parallèle => on somme les capacités (donc l'autonomie, exprimée en mAh)
La différence entre les deux :
Savoir qu’en pratique
- on n’a pas 4.2V par élément, mais 3.7V en utilisation. Les 4.2V, c’est une tension à vide (dite hors courant d'appel).
- les données constructeurs sont bien souvent fantaisistes et un accu noté 20C en continu devra être utilisé en pratique sous 10 ou 12C continu (et votre accu vous remerciera de le ménager en durant plus longtemps)
Ne pas choisir un batterie avec un nombre de C insuffisant par rapport au besoin car elle va chauffer rapidement et gonfler à court terme ...- Ne jamais faire tomber en dessous de 3.0V / élément un accu lipo. (gonflements de l’accu, perte de performance, et parfois élément mort dans l’accu irrécupérable)
De plus, un accu lipo à une durée de vie. Environ 2 à 3 ans. Même si on s’en sert pas car de toute façon l’électrolyte vieillit. Bien sur, au-delà, l’accu fonctionnera encore (j’en ai certains qui ont 8 ans !), mais avec des performances bien amoindries. (augmentation de la résistance interne). En général, c’est environ 100 cycles de charges/décharges avec un max de performance. Après, ils donnent moins, mais ça dépend beaucoup des marques.
Enfin, a savoir aussi qu’un accu lipo, ça fonctionne mal quand il fait très froid (les ampères ont du mal à sortir…).
La plage de T°C ou il est au top c’est autour des 40/50°C si je me souviens bien. Pour cette raison, l’hiver, quand je vais au terrain, je pose les accus sur la bouche du chauffage intérieur de ma voiture
Ne JAMAIS les percer. ou alors, on sait ce qu’on fait
En effet, ces accus contiennent du lithium.
Or, le lithium est un métal malléable blanchâtre dont une particularité est de s’enflammer au contact de l’eau.
Parfois l’humidité de l’air ambiante suffit..
Donc: même si les quantités de lithium contenue dans nos packs sont assez minimes et en plus sous une forme moins propice à ce phénomène, on ne perce pas l’enveloppe étanche (et très résistante au demeurant) de ces accus.
D'une part a cause de cette histoire de lithium, mais aussi pour ne pas risquer de mettre en cours jus l’accu lors du perçage avec un risque d’étincelle et de voir donc l’accu s’enflammer aussitôt.
autre vision des choses pour l’autonomie :
iciII) Comment les recharger ?Un accu a base de lithium se charge à tension constante .
Ne jamais dépasser 4.2V / élément sinon risque de boom.
C’est pour ça que dans tous les cas, utiliser impérativement un chargeur approprié avec un programme de charge gérant les lipos.
La plupart des accus lipos se chargent à 1C. C’est a dire que si on a un accu 3S 2200 mAh 20C, il faut mettre un courant de charge maximum de 2200 mA.
Donc en théorie, il faut 1 heure pour recharger un accu lipo. Dans la pratique, il en faut un peu plus car le courant de charge diminue vers la fin de charge pour maintenir la fameuse tension de 4.2V par élément.
Certaines lipos acceptent des charges rapides sous 2 voire 3 ou 4C !
Ne pas charger une lipo au-dela du nombre de C de charge spécifié sans quoi risque de gonflement de voir explosion et feu !Pour être encore plus clair :
Comment charger par exemple un accu de 3S 5000 mah 30C avec son chargeur doté d’une fonction d’équilibrage intégrée ?
- On allume son chargeur et on sélectionne sur son chargeur un programme « lipo » de charge/équilibrage
- on branche les 2 prises de l’accu : charge/décharge (la grosse a 2 fils) et équilibrage (la petite avec plein de fils, ici dans l’exemple elle a 4 fils car 3 éléments)
- On programme son chargeur :
- accu 3S => 3 éléments => on indique sur son chargeur « 3S » ou nb d’éléments=3 (donc pour info 3*4.2=12.6V)
- accu 5000 mah => ca fait une capacité de de l’accu de 5Ah => on indique sur son charge un courant de charge de 5A
- accu 30C => on s’en tape pour la charge
- on lance la charge.
Toujours laisser un accu lipo se reposer pendant 2 ou 3 heures avant de le recharger.III) L’équilibrage :On a vu qu’un accu est constitué de plusieurs éléments. De plus, chaque élément doit impérativement rester dans une fourchette de tension comprise entre 3.3V et 4.2V.
Or, si des éléments d’un accu sont déséquilibrés entre eux (ex: un élément est à 3.3V et un autre à 4.1V) alors le chargeur -en mode charge lipo-
risque de voir une tension globale de l’accu normale avec le risque de surcharger l’élément le plus chargé (ex celui à 4.1V) avec pour conséquence de gros gonflements de l’accu, au pire explosion avec feu.
Pour cette raison, tous les chargeurs lipo dignes de ce nom permettent d’y connecter la prise d’équilibrage de l’accu lipo.
Sur cette photo à gauche le connecteur de puissance(ici une Dean T) qui va au controleur(ESC) à droite la prise d'équilibrage de la lipo(ici une 3S)
puis une prise d'équilibrage 2S pour voir la différence.
Ici enfin le câblage des prises d'équilibrage en fonction du nombre d'éléments de la lipo.
Il est donc indispensable d’utiliser ces programmes de charge/équilibrage.
Le chargeur -en mode Lipo Balance- surveille ainsi chaque élément lors de la charge, adapte le courant de charge de façon optimale
et équilibre en tension les éléments entre eux de l’accu.
Lors de la charge, par sécurité, ne jamais être trop loin de l’accu en charge afin d’intervenir en cas de souci.Il existe des sacs de charge ignifugés; On met l’accu dans le sac pendant la charge.
Si l’accu prend feu ou explose, le sac permet d’éviter la propagation du feu en contenant les flammes à l’intérieur.
(Est-il utile de préciser qu’un sac ne sert qu’une fois ? )
Exercice corrigé
J’ai acheté un super chargeur de la mort qui tue de 70 Watts et capable de chargeur des packs jusqu'à 10 éléments. J’ai des supers packs d’accu 5S 4000 40C qui déchirent sa race capables d’être rechargés sous 4C. Donc en 1/4 d’heure, puisqu'ils sont capables d’être rechargés sous 4 fois leur capacité instantanée. ( 60 / 4 = 15 minutes)
Ben non, c’est faux.
1 / pourquoi ?
2/ combien de temps au maximum me faudra t il pour recharger mes accus ?
=> solution :
1/ mon pack possède 5 éléments (5S) donc 5×4.2 = 21V
charge sous 4C, ca fait un courant de charge de 4*4000 mah / 1h = 16A
Donc une puissance nécessaire de 16 * 21 = 336W
Or, mon chargeur ne fait « que » 70W < 336W => je ne pourrais donc pas le recharger sous 4C
2/ mon chargeur donne 70 watts. mes packs font 21V, donc le chargeur ne pourra fournir qu’un courant max de charge de 70/21 = 3.333 A
Il faudra donc 4000 (capacité totale de l’accu) /3333 * 60 = 72 minutes
De plus, on sait que le courant diminue en fin de charge et qu’il faut compter en gros 30% de temps en plus. Il me faudra donc 72 + 72*30% = 72*1.3 = 93.6 minutes, soit donc 1 heure et 33.6 minutes pour le recharger…IV) Comment les entretenir ?1/ lorsqu’on prévoit de ne pas s’en servir pendant quelques temps (disons plus de 2 ou 3 semaines) alors faut le stocker mi-chargé. Pour cela, utiliser son chargeur qui généralement sait aussi décharger. Certains chargeurs offrent un programme de décharge « stockage ».
Sinon, avec un accu plein, le décharger et lorsque la moitié de sa capacité est déchargée, arrêter la décharge et stocker.
Si on le stocke chargé, ce sont ses performances qui vont se dégrader (augmentation de la résistance interne).
Pour étayer ceci, prenez la peine de contrôler la tension du prochain accu neuf que vous achèterez avant de le mettre en charge : 3.7~3.8V/élément … soit mi-charge.
2/ Le stockage : par sécurité, on prendra garde à isoler les prises de ses accus (gaine thermo, durite d’essence, …) et les mettre dans un récipient ininflammable, résistant à la chaleur et non conducteur, genre en terre cuite (pot de fleur) et stocker l’ensemble dans un endroit suffisamment dégagé (flammes…) et sans trop d’écart de température.
3/ prendre la peine de programmer correctement la détection de fin d’accu sur ses contrôleurs brushless : en général, on met 3.3V / élément. Certains (comme moi) préfèrent désactiver cette protection ou la mettre tees basse (3.0V/élément) , avec l’argument qu’il vaut mieux faire souffrir l’accu que de crasher le modèle parce que le contrôleur a coupé l’alimentation des moteurs. La détection de fin d’accu se ressentant de toute façon naturellement avec la perte de puissance. Recommandé en hélico, mais aussi en quadri je dirais
4/ Avec un accu neuf, faudra être gentil pendant les 2 ou 3 premières utilisations et ne pas trop tirer dessus (rodage). Il donnera ensuite le meilleur de lui même.
Que faire d’un vieil accu ou d’un accu mort ?
la fin de vie des lipos se détecte avec des symptômes du genre:
- gonflements anormaux lors de l’utilisation (à gauche une neuve, à droite une gonflée)
- les volts chutent beaucoup lors de l’utilisation, (coupures voire arrêts moteurs, …)
- Grosse augmentation de la résistance interne (certains chargeurs permettent de la mesurer)
On peut parfois leur redonner une seconde jeunesse en les utilisant pour des applications qui ne demande que peu d’ampère (accus d’émetteur…)
V) Dans le cas ou l’on veut s’en débarrasser :On décharge son accu (avec son chargeur, avec une ampoule, …), on isole les contacts électriques, on met l’accu dans un sachet plastique ou dans une boite faite pour, et on va le jeter dans un bac de récupération de piles/accus, il y en a partout, par exemple dans les supermarchés.
Merci à
aerololo.free.fr et à
helidigitalpour le travail effectué .
Sujet: Re: Chargeurs, Lipos, Outils et accessoires ... 
Mer 25 Fév 2015 - 0:31
