Evolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de vol

Lors des derniers vols que j'ai effectué avec le Flamingo j'avais placé à bord un datalogger Eagletree. Il s'agit de la dernière version de ce datalogger, que je viens d'acheter et qui permet en particulier de connecter des sondes que mon ancien logger V2 ne permettait pas d'utiliser.

Je ne m'étais pas servi du logger depuis un certain temps et depuis l'outil de traitement des graphiques a bien évolué. En testant cet outil j'ai fait tracer la courbe tension = fonction d'intensité et je suis tombé en face de quelque chose d'intéressant et de très démonstratif sur l'évolution de la tension du pack et de sa résistance interne.

La particularité d'un vol en motoplaneur, du moins tel que je le pratique (le moteur sert à prendre de l'altitude, ensuite on plane le plus longtemps possible) est qu'on va utiliser le moteur en faisant une succession de phases plein gaz et de phase moteur arrêté. C'est ce qu'on voit dans les graphiqe ci-dessous. Il s'agit en fait du même graphique mais dans un cas j'ai tracé uniquement la tension en fonction du temps et dans l'autre j'ai superposé l'intensité et la tension pack (le bué téant de bien voir l'évolution de la tension d'une part, et d'autre part de voir comment évoluent simultanément l'intensité et la tension). La tension est en bleu et l'intensité en rouge. Ces phase plein gaz d'une durée de 230 secondes environ correspondent au pics d'intensité, celle ci montant à chaque fois aux alentours de 17 ampères.  Entre deux de ces phases la tension est constante (égale à la force électromotrice du pack), quand le moteur est plein gaz la tension chute (U = E - R * I ou E est la force électromotrice et R la résistance interne du pack, voir les articles théoriques sur mon blog).

Sur les graphes suivants on voit la tension en fonction de la capacité consommée, dans le deuxième graphe comme précédemment j'ai superposé tension et intensité. Les pics correspondent ici à des phases de vol sans moteur (pas de consommation de courant donc la capacité consommée est constante). Entre deux pics on a une phase plein gaz, qui apparaît sur la courbe comme un palier (en quelque sortes car la tension n'est pas constante elle diminue légèrement pendant ce ce palier). La tension aux sommets des pics décroissent au fur et à mesure que la capacité consommée augmente : plus la capacité consommée augmente et plus la force électromotrice du pack diminue (puisque l'intensité est nulle durant les phases ou le moteur est coupé, U = E).

C'est d'ailleurs pour la même raison que la tension baisse durant les phases plein gaz : la capacité consommée augmente durant ces phases ce qui entraîne une diminution de la force électromotrice diminue et donc la tension baisse (U = E - R x I avec R et I constants durant les phases de plein gaz).

Là ou ça devient vraiment intéressant c'est quand on trace la courbe tension = fonction d'intensité. On y voit en effet une succession de droites, chacune correspondant à une des phases plein gaz.

Les pentes de ces droites (la perte de tension pour une élévation d'intensité donnée) sont toute égales (à très peu de choses près) et valent dans le cas présent 0,023.

Cette valeur est la résistance interne de mon pack. ( U = E - R * I)

Bien entendu ce qui précède n'a rien de révolutionnaire, mais je ne l'avais illustré aussi clairement avec des enregistrements de vol avion ou hélico parce que dans ce cas là le moteur est en permanence alimenté. La variation de la tension en fonction de la capacité consommée est certes visible mais pas du tout aussi nettement que dans le cas présent. Par ailleurs bien entendu dans le cas du vol d'un avion impossible de visualiser les courbes U = E-R x I aussi nettement avec des "pas" de force contre electro-motrice comme c'est le cas ici.

Au passage on notera que la résistance du pack que me donne mon chargeur (environ 0,008 ohms) n'a rien à voir à ce que j'observe durant le vol (0,023 ohms). Cette valeur restant cependant une bonne indication de la santé du pack.