Overblog Suivre ce blog
Administration Créer mon blog
1 mars 2010 1 01 /03 /mars /2010 22:13

Avec les packs Nicd on utilisait une table de décharge réalisée avec des diodes et des résistances. On laissait le pack branché et les éléments se déchargeaient dans les résistances, la tension de décharge étant limitée par la diode. Ca ne fonctionne pas avec des NimH, les diodes laissent baisser trop bas la tension des éléments (les NimH supportent mal de descendre en dessous de 0,9 volt. Donc si on monte un pack NimH sur une table de décharge classique on le bousille.

Quand je veux décharger un pac Nimh, je commence par le décharger jusqu'à 1,1 volt par élément sous intensité moyenne (par exemple sur un avion, ou dans une lampe de voiture). Ensuite je poursuis la décharge, élément par élément, avec un chargeur faisant déchargeur, sous une intensité de C/10 environ, jusqu'à 0,9 volt par élément.

Une autre technique consiste, une fois la charge du pack terminée, à laisser recharger le pack sous une intensité de C/10 pendant une dizaine d'heures. Il n'y aucun risque de surcharge si on ne dépasse pas C/10.

Repost 0
1 mars 2010 1 01 /03 /mars /2010 21:44

Dans sa notice Hypérion recommande de ne pas descendre en dessous de 20% de charge de ces accus, exceptionnellement 10%.

Si on traduit cela en tension, cela représenter minimum 3,7 volt / élément au repos après le vol, mesuré sans consommateur. En fait on se rend compte que le taux de charge augmente très vite avec la tension, puisque pour une tension pack au repos après une décharge de 3,8 volts on est déjà à 40% de la capacité.


Difficile de dire à quoi cela correspond en vol, la tension du pack dépend de l'intensité qu'on lui demande de fournir. Ceci dit dans des mesures que j'ai effectué avec mes G3VX 3S 4200, j'ai pu constater que sous une décharge de 15 ampères (donc relativement modeste mais correspondant à peu près à l'utilisation quej'en fait) si on arrête la décharge à 3,65 volts après un petit temps de repos la tension remonte vers 3,7 volts et le testeur indique qu'il reste 20% de charge. Il faut donc oublier; quand on  utilise ces accus, l'arrêt sur coupure moteur programmée avec un seuil de tension de3,1volt comme le font certains.

 

La faible remontée de tension après l'arrêt est tout simplement une conséquence de la résistance interne faible de ces packs : avec une résistance interne de 0,004 ohms l'abaissement de tension dans l'élément sous 15 ampères est seulement de 0,004*15 = 0,06 volts.


On notera que c'est la première fois que je vois une notice donnant des consigne sur le taux de décharge. Par ailleurs si les G3 sont donnés pour être plus endurants que des accus "classiques" pour la charge (taux de charge plus important, charge possible après le vol) et permettre de faire plus de cycles, aucune communication n'a été faite par Hypérion sur une meilleure résistance à des décharges profondes. Donc dans le doute mieux vaut être prudent.

Repost 0
1 mars 2010 1 01 /03 /mars /2010 21:34

Kv est la vitesse de rotation du moteur pour 1 volt. On l'exprime en tours/mn/volt. En simplifiant un peu les choses, si le moteur est alimenté par une tension U la vitesse de rotation est égale à : N = U * Kv

Au passage on oublie souvent la constante de couple, Kc, qui relie le couple fourni par le moteur et l'intensité qui la traverse : C = I * Kc

Et pour compléter cela, on a Kc = 1/Kv . On retrouvele fait souvent évoqué par ailleurs qu'un moteur à faible Kv est "coupleux".

Pour plus de détails voir dans la catégorie "électrique : théorie et calculs"

Repost 0
28 février 2010 7 28 /02 /février /2010 21:57

Ce petit article parce que je me suis longtemps posé la question sur la façon dont le controleur régulait la vitesse du moteur. Et j'ai également posé la question sur plusieurs forums, j'en ai discuté avec d'autres modélistes et j'ai eu des versions contradictoire avant d'avoir finalement la bonne explication.

Tout d'abord une petite précision : pour un moteur a balais on parle de variateur, et pour un moteur brushless on parle de controleur.

Je ne détaille pas le fontionnement du moteur électrique, mais en gros la rotation est assurée par le passage du courant dans un fil électrique (le bobinage) situé dans le champs magnétique créé par les aimants. Et pour que le moteur tourne il faut utiliser plusieurs bobinages dans lesquels ont fait successivement passer le courant.

Dans le cas d'un variateur et donc d'un moteur à balais : la commutation entre les différents bobinages est mécanique : les balais amènent le courant et sur le rotor du moteur il y a des lamelles en cuivre reliées aux différents bobinages. Les balais frottent sur les lamelles et alimentent donc le bon circuit au bon moment. Le variateur lui même régule la tension d'alimentation du moteur. La vitesse de rotation est liée à la tension (N = Kv * ( U - I * Ri)).

Dans le cas d'un controleur et donc d'un moteur Brushless : il n'y a pas de balais, il n'y a pas de lamelles en cuivre pour faire passer le courant dans le bon circuit électrique. Mais le principe du fonctionnement est le même que dans le cas d'un moteur à balais. Seulement ici c'est le controleur qui envoie le courant vers le bon circuit. Un certain nombre de personnes croient que c'est la fréquence de commutation qui impose la vitesse de rotation. C'est faux. La fréquence de commutation, comme dans le cas d'un moteur à balais, est une conséquence de la vitesse du moteur, ce n'est pas la cause de cette vitesse. La vitesse du moteur est ici encore imposée par le controleur, qui abaisse la tension d'entrée par découpage de celle-ci. Il y a donc deux systèmes distincts dans le controleur : le premier réagit à la consigne de gaz venant du récepteur et fourni une tension d'alimentation. Le second, en fonction de la position du rotor, commute le bon circuit (en se servant d'informations remontant du moteur par les fils d'alimentation, et qui permettent de savoir dans quelle position est le rotor et quel circuit il faut commuter), aux bornes duquel on va retrouver cette tension.

Je n'ai pas trouvé dans la littérature d'explication détaillée satisfaisante complète (avec les deux aspects régulation de la tension et commutation des circuits) du fonctionnement du controleur. On pourra toutefois se reporter au Fly spécial électrique, qui en apporte une description rapide (moi-même je ne l'avais pas remarqué, c'est en relisant l'aticle suite à une discussion sur le Forum Modelisme que je l'ai trouvée).


Repost 0
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.





Repost 0