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 :


Cet article a été écrit en 2010. Suite au commentaire d'Avionic78 (voir plus bas après l'article) je me suis repenché sur le sujet de la charge de ce type de packs fin avril 2020. A la suite de quoi j'ai ajouté en bleu quelques éléments à mon texte initial.

- En ce qui concerne les valeurs de deltapeak indiquées : il y a une faute de frappe "énorme" dans mon texte initial, pour les NiMh j'aurais du écrire 0.005 volt (et non pas 0.05 volt/cellule).

- Ces valeurs sont celles qui étaient communément admise dans les années 2005 - 2010. Ce sont celles qui sont appliquées par défaut par Hypérion pour ses chargeurs. J'ai regardé des notices Imax et Robbe je n'ai pas vu de préconisation sur le DeltaPeak.

- le site Ni-Cd.net ( https://ni-cd.net/wpnicd/ ) est pour moi une référence en langue française concernant nos accus. La mise en page a été refaite et j'ai l'impression que le contenu a également évolué depuis les dernières fois ou je l'avais consulté. Je ne vais pas faire de plagiat ou de recopie du contenu de ce site, il est rempli d'informations très complètes et très détaillées, il est très bien fait, et donc je renvoie ceux que le sujet intéresse vers le site lui-même. En ce qui concerne le delta peak il y a un article complet dont la conclusion est la suivante : 

"Donc je persiste et je signe, un -dV unique quelque soit le nombre d’éléments du pack,
et le -dV le plus petit possible voire zéro quand c’est possible…."
 

Avec une réserve toutefois : il faut que le chargeur soit capable de détecter le dV en question. En fait on peut penser que les valeurs qui étaient "communes" au début des années 2000 correspondaient aux capacités de détection des chargeurs. Ceci étant on peut se demander pourquoi on ne donnait pas une valeur de deltapeak absolue (ne dépendant pas du nombre d'éléments) : si un chargeur sait détecter un dV de 5 mV, autant choisir un deltapeak de 5mV quel que soit le nombre d'éléments, on préservera la pack. Peut être aussi que le but était de charger un peu plus qu'à 100% pour avoir plus d'énergie emmagasinée.

 

- J'ai souhaité consulté une autre source. J'ai dans mon PC deux Technical Handbool de source GP (fabriquant de batterie), l'un pour les NiMh et l'autre pour les NiCd. On y lit ceci :

  1. NiCd : "Negative delta voltage: within 20mV". Within signifiant "à l'intérieur de",  cela signifie donc que le -dV doit être compris entre 0 et -20 mV
  2. NiMh : "Negative delta voltage: 0-5mV".

On retient donc que les valeurs de 20 mV (NiCd) et 5 mV (NiMh) sont des maximums. Par rapport au commentaire d'Avionic78, la plage qu'il cite pour les NiCd (10mV à 20mV) est acceptable, celle donnée pour les NiMh (5mV à 10 mV) est trop large. Mais effectivement plus le deltapeak sera proche de 0 et mieux ce sera pour le pack (évite l'élévation de température). Ceci est d'autant plus important sur des packs avec beaucoup d'éléments : dans le cas ou l'un des éléments est moins déchargé que les autres, il peut très bien imaginer qu'on le surcharge fortement avant que le deltapeak soit atteint pour le pack. Imaginons un pack de 9.6 volts (8 éléments) en NiMh, auquel on applique un delta peak de 40 mV. Il est envisageable qu'un élément soit surchargé jusqu'à voir sa tension descendre de 40 mV alors que les autres éléments ne sont pas encore chargés à 100% (en fait le dV de l'élément en question peut être encore plus grand car pendant que sa tension diminue celle des autres éléments continue de baisser.). Ce n'est pas bon du tout pour l'élément en question.

- Ma préconisation finale ... je dirais déjà qu'il faut être conscient de ce qui précède et voir comment on peut l'appliquer sachant que c'est lié aux performance du chargeur. Il faut aussi prendre en compte le fait que de nos jours presque plus personne n'utilise de NiCd (interdits à la vente depuis des années) et ceux qui utilisent des NiMh sont de plus en plus rares. Pour ma part j'en ai encore sur mes émetteurs radio, plus sur quelques applications spécifiques. Sur les émetteurs je recharge avec la prise de charge sous 1 ampère (il y a un fusible) et souvent le delta peak n'est pas identifié par le chargeur qui termine la charge sur un "flat check". J'enregistrerai un de ces jour une charge pour voir à quoi ressemble la courbe de tension mais je pense d'ores et déjà abaisser le delta peak à 2mV.

A chacun après de se poser la question en toute connaissance de cause.

 


     Charge : pour ces deux types de batteries charge se fait à intensité constante (enfin il y a des variantes, dans certains mode de charge l'intensité s'annule régulièrement pendant quelques secondes avant de remonter à la valeur fixée) et la fin de charge est détectée par le deltapeak. En fait tout repose sur le fait que tout au long de la charge la tension du pack augmente, et quand le pack est chargé à 100% la tension se met à diminuer en même temps que la température des éléments augmente. Cette augmentation de température est le résultat de transformation chimique à l'intérieur des éléments et est néfaste à la durée de vie de ceux-ci. On a donc tout intérêt à stopper la charge dès qu'elle a atteint 100%. Cela pourrait être fait en surveillant la température (il semble que certains chargeurs l'aient proposé) mais la méthode la plus courant est de surveiller l'écart entre la tension maximum (le peak) et la tension à l'instant t. Le chargeur arrête sa charge lorsque la tension est redescendue d'une certaine valeur (que l'on appelle delta peak). c'est ce que font automatiquement la plupart des chargeurs.

En 2010 il est admis que 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  0.005 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). Voir le début de l'article pour des compléments sur ce point et des réflexions plus récentes..

Il est important de ne pas prolonger la charge après le delta peak : le delta peak est lié à l’échauffement 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 crainte 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 contrôleur, 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.



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 lorsque 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 accus 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. On trouve sur Ni-Cd.net une limite de 2.5 volts mais je suis assez réservé sur cette valeur. En particulier parce qu'il n'est pas précisé si c'est une valeur au repos ou sous charge. Je préfère me référer à une tension du pack au repos ou à la capacité restant dans le pack (c'est lié) sachant qu'il est prudent de ne pas décharger ses packs à plus de 80% (ce qui correspond à une tension au repos de 3.75 volts par élément environ) et qu'on dit éviter de descendre en dessous de 10% (3,6 volts au repos par élément environ). Attention, il s'agit d'une tension au repos et pas en utilisation et il est difficile d'en tirer une règle sur la tension limite en utilisation, car celle-ci dépend de la résistance interne du pack et de l'intensité au moment ou on effectue la mesure. Pour ma part j'utilise comme avec le lipo le timer de ma radiocommande et la led de contrôle de mes contrôleurs 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. Certains continuent de les utiliser, moi c'est poubelle directement ...

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 ou en utilisation) 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 contrôlant à chaque charge que tous les paramètres sont corrects.

 

Certains chargent leurs packs dans des "lipobags" ou restent à coté du chargeur pendant toute la durée de la charge. Je n'ai jamais pu m'y contraindre, je préfère appliquer de la sécurité préventive en limitant au maximum les risques : pas de pack gonflé, utilisation de chargeurs de qualité, contrôle de l'équilibrage avant la charge, sonde de température permettant d'arrêter la charge au dessus d'un seuil que l'on fixera, bien entendu équilibrage durant la charge, attention aux paramètres de charge utilisés (mes chargeurs ont plusieurs mémoires qui permettent de ne pas changer les paramètres à chaque charge).


Gestion du temps de vol - détermination du moment ou il faut se poser :

Actuellement les contrôleurs permettent de régler la tension de coupure de la propulsion. Il est recommandé de mettre cette coupure suffisamment 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’approche. 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.

Sur les ensembles de radiocommande d'aujourd'hui la télémétrie permet de savoir avec précision la capacité du pack qui a été consommée et certains l'utilisent pour mieux gérer le moment ou il faut se poser. J'ai quelques réticences sur cette pratique, dans le cas ou le pack est usagé et a perdu en capacité je me demande comment on va régler le niveau d'alerte. On peut aussi utiliser le retour de la valeur de la tension et se dire que quand le pack atteint 3.8 volts par élément il faut songer à faire son approche. Attention dans ce cas, c'est la tension moteur coupé depuis quelques secondes qu'il faut prendre en compte. Irréaliste sur un hélicoptère, difficile à faire sur un avion (il faut couper les gaz pendant quelques secondes) mais bien adapté en planeur parce que la propulsion ne sert généralement qu'à prendre de l'altitude.

 

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