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21 février 2010 7 21 /02 /février /2010 15:14

On voit souvent des questions sur ce sujet sur les forums. Voici ce que j'en ai compris :

- accus au plomb : à l'époque ou j'utilisai ce type d'accu (pour chauffer la bougie de mes moteurs thermiques) j'utilisais un chargeur non régulé (ça n'existait pas encore) qui me donnait une intensité de charge constante. La pratique était de charger pendant 20 heures à 0,1C.

Les chargeurs modernes disposent de programmes pour batetrie au plomb, je ne les ai jamais utilisé donc je ne peux pas en parler.

- NiCD et NimH :

     Charge : pour ces deux types de batteries la fin de charge est détectée par le deltapeak. La charge se fait à intensité constante. Tout au long de la charge la tension aux bornes du pack augmente, à un moment donné l'augmentation se fait plus rapide, atteint un maximum (le peak) puis redescend. On doit arrêter la charge lorsque la tension est redescendue d'une certaine valeur (que l'on appelle delta peak). c'est ce que font automatiquement les chargeurs actuels.

Pour un accu NicD il faut régler le delta peak à 0,007 volt par cellule. Pour un pack NimH on le règle à 0,05 volt/cellule. le chargeur calcule automatiquement la chute de tension au bornes du pack correspondante en multipliant cette valeur de delta peak par le nombre de cellules : soit il repère automatiquement le nombre de cellule à partir de la tension du pack (j'aime pas trop ça), soit on lui indique le nombre de cellules manuellement (je préfère).

Il est important de ne pas prolonger la charge après le delta peak : le delta peak est lié à l'achauffement du pack, qui se traduit par une augmentation de la pression interne (dégagement de gaz) et peut amener à un dégazage (et accu HS ou en partie détérioré) ou même à une explosion. Il est normal qu'un pack soit tiède en fin de charge.

L'intensité de charge sera réglée à 1C maximum (pour des accus charge rapide).

     Décharge : l'intensité de décharge maximum est donnée par la Datasheet constructeur. Les packs Nicd sont peu sensibles à la tension de fin de décharge et on peut sans craine descendre à 0,5 volt par élément. Les packs NimH sont plus fragiles et supportent mal une décharge en dessous de 0,9 volt/élément.

Beaucoup de pilotes habitués aux NiCd ont eu des déboires avec les NimH. Ils étaient habitués, en fin de vol, à décharger entièrement leurs pack. Ca passe avec du NicD mais ça détériore les NimH.

Conséquence, il faut arrêter le vol avant que la tension ne soit trop basse. Dans les premiers temps de l'électrique les pilotes utilisaient la sécurité BEC du controleur, qui coupait le moteur quand la tension du pack atteignait environ 5 volts. Sur des packs en 7 éléments ça donnait 0,65 volts/elt. Correct en NiCd mais destructeur en NimH. Quand on a commencé à utiliser des packs constitués de 10 éléments ou plus ce type de coupure n'a plus été adaptée.

Actuellement les controleurs permettent de régler la tension de coupure de la propulsion. Il est recommandé de mettre cette coupure suffisament haut, au moins 1 volt / élément en NimH. Cette valeur est même trop basse et ceci d'autant lus que le nombre de cellules est élevé. En effet la décharge ne se fait pas de façon homogène pour tous les éléments. Prenons un pack de 10 éléments NimH qui atteint une tension de 10 volts, si 9 des éléments sont à 1,05 volts à ce moment le dernier est à 0,5 volts --> en dessous du seuil limite. Sur le site Ni-cd.net on conseille une tension de coupure de : (nombre d'éléments - 1)*1,2 volts. Soit pour un pack 10 éléments 9 * 1,2 = 10,8 volts.

Je n'aime pas beaucoup ce principe de coupure. En planeur ça ne pose pas de problème, en avion une coupure même lente peut se finir mal. Il faut savoir que la tension de l'accu baisse quand on augmente l'intensité débitée. Supposons que je sois en fin de vol, je fais mon circuit d'apporche. La tension est au dessus du seuil. Tout à coup l'avion décroche en virage, je met les gaz, la tension chute et passe en dessous du seuil, la vitesse moteur chute et boum au tas. En hélicoptère c'est encore pire, pour peu qu'on soit un peu loin il y a de gros risque de finir par un crash si la vitesse rotor chute. Je préfère utiliser le timer de ma radio pour limiter le temps de vol, quitte à ne pas utiliser autant que je le pourrais mes accus. J'ai également sur mes chargeurs hypérion une diode qui se met à clignoter quand la tension du pack descend au dessous d'un certain seuil que l'on peut programmer.

nota1 : un accu NiXX a une tension en fin de charge égale à environ 1,5 volt (selon intensité de charge). Le tension à vide est de l'ordre de 1,3 volt, la tesnion en utilisation d'environ 1,15 volts (selon intensité débitée). Cette tension diminue au fur et à mesure que le pack se décharge.

nota2 : un accu NiXX se stocke chargé. Etant donné qu'il s'auto-décharge il est recommandé de le recharger régulièrement. 

     Equilibrage / remise en condition : je l'ai dit plus haut un pack d'accu nimH ou nicD se déséquilibre. Par ailleurs des transformations chimiques se produisent losrque ils sont inutilisés. Il est conseillé de faire une remise en condition/rééquilibrage de temps en temps.

Pour les NicD on peut utiliser un banc de décharge réalisé avec des diodes et des résistances. Cette technique ne fonctionne pas avec les NimH (ferai descendre la tension trop bas). pour les NimH il faut décharger les éléments 1 à 1 jusqu'à 0,9 volts, à faible intensité.

- Lipo :

     Charge : elle s'effectue obligatoirement avec un chargeur prévu à cet usage. La charge s'effectue d'abord à intensité constante jusqu'à ce que le pack atteigne une tension de 4,2 volt par élément. Puis la charge se termine à tension constante, l'intensité décroissant petit à petit jusqu'à environ C/10.

Les chargeurs modernes sont équipés d'un équilibreur intégré. Il est recommandé de vérifié que le pack ne présente pas de déséquilibre important avant de commencer la charge. Pendant la charge l'équilibrage sera maintenu optimum par le chargeur : il prélève du courant à l'élément dont la tension est la plus élevée, ce qui permet de maintenir une tension égale pour tous les éléments.

jusqu'à récemment les accuc lipos demandaient à ne pas être chargés à plus de 1C, et il fallait attendre un complet refroidissement pour recharger (on disait même qu'il était plus prudent de ne pas faire plus d'une charge par jour). Certains accus récents, comme les G3 hypérion, admettent selon le constructeur une charge à 4C, les accus pouvant être rechargés pratiquement après le vol (il faut toutefois attendent qu'ils soient tièdes).

     Décharge : les lipos n'apprécient pas de descendre trop bas en tension. La limite est de l'ordre de 2,5 volts, mais il est prudent de ne pas décharger ses packs à plus de 80%. Pour ma part j'utilise comme avec le lipo le timer de ma radiocommande et la led de controle de mes controleurs pour limiter la décharge. Je règle les paramètres au cours des premiers vols, en faisant en sorte que après le vol, en ayant laissé le pack refroidir 10 minutes sa tension est au minimum de 3,7 volt / elt.

nota 1 : un accu lipo a une tension de 4,1 volt environ quand on le branche (dans consommateur). LA tension en utilisation dépend de l'intensité débitée, on peut tabler sur environ 3,5 volts dans des utilisations classiques. Par ailleurs la tension diminue en cours de décharge.

nota 2 : un accu lipo doit être stocké à environ 40% de charge, soit environ 2,8 volts.

     Sécurité : il arrive que des lipos gonflent. C'est du à un dégagement gazeux dans le pack. Si cela arrive il convient d'être prudent. D'une part le pack qui gonfle perd en performance, d'autre part le gonflement est le signe d'une détérioration interne. Un pack qui gonfle chauffe généralement anormalement en utilisation. Il est recommandé de ne pas continuer à utiliser un pack qui a gonflé.

Par ailleurs on a beaucoup parlé de packs lipos qui explosent. Même si cela est rare, et qu'il n'a jamais été fait part d'explosion spontanée sur un pack stocké (l'explosion se produit généralement à la charge) il convient d'être particulièrement prudent avec ce type de pack, et en particulier d'utiliser des chargeurs équipés de toutes les sécurités nécessaires en controlant à chaque charge que tous les paramètres sont corrects.





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commentaires

Karim 14/08/2010 14:22


ha super j'ai eu du mal à trouver la description du fonctionnement des chargeurs de packs.

donc si je comprends bien seul le dernier élément sera correctement chargé, tous les autres seront surchargés ?

dans ce cas ne vaut-il pas mieux utiliser un chargeur tout bête avec timer? (tout ne sera pas chargé à fond, mais on évite la surcharge pour la plupart des éléments)


hal 15/08/2010 22:21



Oui le risque de surcharger un élément dans le cas d'un pack déséquilibré (avec des éléments plus déchargés que les autres) existe. 


- avec les lipos, c'est justement pour éviter le risque de surcharge (qui peut avoir des conséquences facheuses) que l'on utilise un équilibreur à la charge. Les modèles courants déchargent en
permanence l'élément qui a la tension la plus élevée (la tension étant liée au taux de charge)


- avec les NiCd : une surcharge présente moins de risque que avec les lipos, mais peut quand même nuire aux performances de l'élément concerné. Les utilisateurs "avertis" utilisaient une table de
décharge faite à partir de diodes (pour fixer la tension de fin de dévharge à 0,7 volts) et de résistances. Ils faisaient régulièrement un équilibrage de leurs packs.


- Avec les NimH c'est plus compliqué, car il est déconseillé de les faire descendre en dessous de 0,9 volts. Et il n'y a pas de diode permettant d'obtenir cette tension, il faut un montage
electronique plus sophistiqué. D'ailleurs les utilisateurs de NiCd qui sont passés aux NimH en appliquant les mêmes règles d'utilisation ont eu quelques déboires. On peut éventuellement
équilibrer le pack en déchargeant toutes les cellules, une par une, à faible intensité au moyen d'un chargeur qui fait déchargeur, jusqu'à 0,9 volts. C'est long, très long. Pour moi une
meilleure solution c'est de charger de temps en temps le pack en charge lente, à C/10, pendant 20 heures. La charge lente est la charge "de base", et à C/10 on peut laisser pratiquement le
pack en charge indéfiniment. Cela permet d'être sur que tous les éléments sont chagés à fond (et il n'y a pas de risque de surcharge). Si on a n'est pas pressé (par exemple pour les pack émission
que l'on ne recharge générallement qu'une fois par semaine au plus) on peut charger systématiquement en charge lente. On peut également utiliser la fonction "trickle charge" (charge à faible
intensité après le delta peak) en réglant la valeur à C/10 si on dispose d'un chargeur avec cette fonction.


Au passage deux précisions : d'une part tous les packs NimH ne supportent pas la charge rapide (voir la datasheet). D'autre part dans le cas d'un pack émission si on recharge la prise de charge
pour recharger il faut limiter l'intensité de charge pour ne pas détériorer l'électonique de l'émeteur (en général 1 ou 1,5 ampère, voir notice).