Question Incompréhension de résistance interne

[lumino62]

Bonjour !
Je m'autocorrige encore (décidémment !) : Ce n'était pas la courbe du courant qui fléchissait mais la courbe de tension...
Bonne journée !
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[CURIOSUS23]

Bonjour,
et je pense que le paramètre qui évolue au cours de la décharge est essentiellement la résistance interne.

Et ceci seulement à la fin du plateau, car tant que le courant est quasiment constant, on remarque que Rint l'est également, et qu'elle grimpe lorsque le courant chute.

[CURIOSUS23]

Bonsoir,

Voici une nouvelle mesure sur l'accu GP 2100 mAh, avec davantage de points de mesures.
La première mesure de E, de 1,495 V, (courbe bleue) en circuit ouvert a été faite avant la première connexion de la résistance de 20 ohms.
Toutes les valeurs postérieures de E sont mesurées en déconnectant Rc pendant 2 à 3 secondes, le temps de noter la valeur
On constate que Rint est quasiment constante jusqu'à la chute de V, et que E reste quasiment à sa valeur du plateau après cette chute.
Les valeurs de Rint sont très fluctuantes, mais il faut noter qu'elles sont calculées d'après la différence de E et V selon la formule :

Rint = (E - V) / I

Et qu'un digit d'écart du voltmètre numérique occasionne une variation de 10 % sur le calcul de Rint

[CURIOSUS23]

Il faut d'abord mesurer la fem E avec un voltmètre (à vide).
Ensuite, connecter une résistance de charge Rc connue.
Mesurer la tension V aux bornes de Rc.
On calcule I = V / Rc.
Ce qui donne Ri = (E - U) / I

Si Rc = 10 ohms, E = 1,55 V et U = 1,5 V, on a I = 0,15 A.

Ce qui donne Ri = (1,55 - 1,5) / 0,15 = 0,05 / 0,15 = 0,333 ohmPièce jointe 297329

OUPS !!! Quand j'écris U, c'est bien sûr V qu'il faut lire. Ou également l'inverse, si vous préférez.

[lumino62]

Bonsoir Curiosus23,

Ben ça alors, depuis le 24/11, je n'y pensais même plus !... Mais quand j'ai reçu l'alerte disant qu'une discussion est revenue ce jour sur ce sujet, je n'en revenais pas tant il est rare que cela arrive. Mais tant mieux car j'ai relu assidûment et j'avoue que ce sujet est pas mal interressant. C'est bien d'être revenu dessus pour signaler cette erreur -somme toute petite- cela prouve que vous êtes attaché au détail. Bon sinon, regardant ces courbes et vos analyses, ce qui m'interpelle aussi c'est la nécéssité de laisser quelques temps de repos à la batterie avant la prochaine mesure. C'est dire qu'une batterie (et aussi les piles) posent ce problème chimique (thermique peut-être sinon sans doûte) nous obligeant de respecter ces temps intermédiaires pour faire des mesures "signifiantes". Merci à vous. J'y vois plus clair et en même temps je me rend compte que je ne les connaissais pas si bien ces batteries (elles ne sont pas faciles à percer et n'ont probablement pas fini de nous remettre en question). Cette étude vaut le coup !

[CURIOSUS23]

Bonsoir Curiosus23,

Bon sinon, regardant ces courbes et vos analyses, ce qui m'interpelle aussi c'est la nécéssité de laisser quelques temps de repos à la batterie avant la prochaine mesure.

Bonjour Lumino62

Ceci n'est pas le but que je recherche. Avant chaque mesure, je déconnecte un court instant la charge de 20 Ohms, juste le temps de mesurer V à vide, c'est à dire U. On peut donc pratiquement considérer que la décharge est continue pendant les 25 heures de la manip.
J'ai répondu à un autre membre qui posait une question sur le même sujet, mais je ne sais pas s'il l'a vue. ICI

[CURIOSUS23]

Bonjour Lumino62

Ceci n'est pas le but que je recherche. Avant chaque mesure, je déconnecte un court instant la charge de 20 Ohms, juste le temps de mesurer V à vide, c'est à dire U. On peut donc pratiquement considérer que la décharge est continue pendant les 25 heures de la manip.
J'ai répondu à un autre membre qui posait une question sur le même sujet, mais je ne sais pas s'il l'a vue. ICI

Décidément, je n'en sors pas. Il faut lire E au lieu de U. J'ai essayé de rectifier, mais le délai était passé.

[lumino62]

Bonsoir Curiosus23,

E, U,.. Pas de pb, j'avais pigé que ça se remélangeait et me doutais bien que vous alliez rectifier. Bon sinon oui, ok, normal ! En ce moment au boulot j'ai à faire à 3 onduleurs qui fonctionnaient parfaitement avant de les récupérer des machines mises à jour l'an passé. Un quatrième avait été utilisé 3 ou 4 mois après stockage et refonctionnait sans problème. Mais les 3 autres refusent de démarrer. Ok, la notice dit qu'il faut les recharger tous les 3 ou 4 mois pendant au moins 5 heures. Mais même 24 H plus tard c'est idem (??). Elles contiennent chacune 3 batteries au plomb de 12 V 7.2 Ah. Il y est inscrit (comme sur sa doc technique) qu'il faut les charger sous 13.5 à 13.8 V et le courant de charge ne doit pas dépasser 2.6 A. Sur les 9 batteries, une donne presque 0 Volt et les autres ont des valeurs panachées entre environ 2 et 11.5 V. Ce qui est plus ou moins embétant avec ces blocs batterie scellées, c'est qu'en fait elles sont constituées de plusieurs éléments en série et je pense qu'une défaillance ne serait-ce que sur un seul peut faire que la batterie est hs. Je parie que chaque élément a sa tension différente des autres. Donc, étudier de telles batteries doit certainement donner des résultats qui seraient un casse-tête à analyser ! Ce qui est bizarre, c'est que les 3 onduleurs ne les chargent plus, alors que les cartes paraissent nickel. Je me dit que si ça se trouve c'est un peu fait exprès (raison commerciale), qu'il faut qu'elles présentent une tension globale minimale (autour des 30 V car 3 batteries en série) pour que l'électronique se met en marche (?) donc je décide de prendre les 3 meilleures et de les charger séparément avec une alim de labo (ELC) ou l'on peut régler séparément la tension et le courant. Nous sommes d'accord : elle se comporte comme un géné de tension tant que le courant dans le circuit n'atteint pas le réglage du courant (qui est donc le courant max) et comme un géné de courant de valeur "le réglage du courant max" donc dans ce cas la tension est inférieure à celle que l'on règle quand la charge consomme moins que ce Imax. Réglé à 13.8 V à vide et mis le potar du courant au quasi mini puis je "coupe" l'alim, raccorde la batterie dessus, puis met en route : Au début, batterie froide elle bascule en géné de courant, l'afficheur de I correspond à son réglage et l'affichage (2 afficheurs sur l'alim) de U monte doucement et d'autant plus vite que j'augmente I. J'en profite pour régler à 2.0 A (2.6 me paraissais trop pour le moment...). Une fois la tension grimpée à 13.8 V l'alim rebascule en géné de tension (y'a 2 LEDs sur l'alim qui indique le mode de fonctionnement). De là le courant décroît jusque environ 0.8 A puis, à la surprise générale, il regrimpe !! (??) Jusqu’à 2.0 A (géné de courant), la tension rediminue. Puis, quelques 4 heures plus tard, on retrouve 13.8 V (géné de tension), le courant décroît jusque environ 0.05 A. J'éteint tout, débranche : à vide, on a 13.?? ça descend trop vite, bon stop ! 13.5 puis 13.4,... finalement ça suit comme une courbe logarithmique (on dirait) et au bout d'un quart d'heure on a environ 12.8 V. Que pensez-vous de tout ça ? J’aimerais bien avoir vos lumières là-dessus et vous en remercie d’avance (désolé mon texte est long).

Bonne soirée

[lumino62]

Suite (des réponses).
Bonsoir,
J'ai testé toutes les autres batteries et croyez-moi d'une à l'autre les comportements divergent. Mais à part celles qui sont vraiment hs (plus chargeables), celles encore à peu prés bonnes ont un point commun : le courant augmente tout doucement jusqu'au courant max réglé sur l'alim, puis, quelques heures plus tard il diminue, la batterie étant en fin de charge. Selon la batterie on peut attendre des heures avant que ce courant augmente de façon significative. Sinon, j'avais enfin 3 batteries bien chargées que je reconnecte à mon onduleur Falcon. Incroyable ! J'avais raison : il redémarre ! Dingue car apparemment (c'est même sûr), cet onduleur teste d'abord les batteries et si celles-ci présentent un problème alors non seulement il ne génèrent aucune énergie pour les recharger mais en plus sa LED "LINE" signalant la présence de la tension de secteur ne s'allume même pas ! Bon sinon et enfin, je suis bien conscient que des mesures faites pour étudier une chose ne valent qu'en présente d'une chose en état de marche... En plus, l'étude de départ n'était pas sur le comportement en charge mais en décharge donc désolé je suis hors sujet... Et enfin, des blocs, et non un élémement unique... Avec le temps une disparité apparait entre éléments et il arrive qu'un ou plusieurs -en charge- prennent la majorité de la tension au détriment des autres éléments. Tensions différentes entre éléments : pas bon !
Au revoir

[CURIOSUS23]

Bonjour lumino62
J'ai lu avec intérêt votre "long" texte.
En fait, vous vous intéressez plus à la charge de la batterie qu'à sa décharge.
De plus, c'est surtout cette dernière qui est intéressante puisque c'est son utilisation.
D'autre part, vous faites référence à des batteries à éléments multiples alors que je n'ai fait seulement allusion qu'à des éléments uniques.
Il est sûr qu'un assemblage d'accus en série a la fiabilité de son élément le plus faible.
C'est une chaîne.
Cordialement

[invite03481543]

Bonjour,

pour en revenir au sujet initial, la résistance interne d'un accu ou d'une pile se mesure très simplement.
Mais pas avec un voltmètre et un ampèremètre si on veut de la précision vu que généralement on trouve des valeurs faibles et bien inférieure à l'Ohm.
Un autre facteur très important est la nature de la chimie (plomb, Lithium, etc)

Le plus simple est d'utiliser un oscilloscope.
Appliquer un pulse de courant calibré en amplitude et en durée, par exemple 1A pendant 1s.
On observe un dv/dt propre à la réaction de l'élément soumis à ce courant, on relève la pente dans sa partie linéaire (très important) dv1-dv2 par exemple valant 0.2V et on déduit Ri par Ri=deltaV/I

La chimie intervient car par exemple certaines ne réagissent pas de manière linéaires comme le plomb précisément.
Cette techno est fortement impactée par l'effet Peukert qui caractérise le coefficient du même nom et provoque Ck=I^k.t
Ainsi la capacité ne sera pas restituée selon que I soit 1A ou 10A ou plus encore.

Le Lithium est quasiment insensible à cet effet dans la mesure où on l'utilise dans le respect des consignes du constructeur.

L'usage de multimètres est donc peu précis dans la mesure où dans un accumulateur ou une pile les phénomènes de relaxations et d'appels sont moyennés et perturbent les résultats.
Ou alors il faut faire un relevé sur du long terme mais dans ce cas le résultat sera influencé par la composante thermique et d'autant plus si le courant d'essai est élevé.

[invite03481543]

Petite précision: il faut un générateur de courant constant (et précis) ou idéalement une charge électronique.

[CURIOSUS23]

Petite précision: il faut un générateur de courant constant (et précis) ou idéalement une charge électronique.

Bonjour,
Très simplement ? Avec un oscilloscope ?
Et un générateur de courant constant, et de plus, précis ???
Depuis que j'ai quitté le labo, il y aura bientôt 22 ans, je n'ai plus d'oscilloscope à ma disposition, et je ne possède plus à la maison qu'un petit contrôleur numérique, ce qui me suffit amplement dans le but que je me suis fixé ici.
Certes, ma mesure de Rint n'est pas ponctuellement très précise, pour des raisons que j'ai mentionnées précédemment, mais ce n'est pas ce qui m'intéresse.
je constate qu'en fin de décharge, c'est Rint qui s'envole, puisque, du moins apparemment E reste quasiment constant alors que I décroit très rapidement.
Je me contente de ce résultat qui répond totalement à mon souhait qui est de comparer des accus disponibles dans le commerce.
Cordialement.

[CURIOSUS23]

Bonjour,

Appliquer un pulse de courant calibré en amplitude et en durée, par exemple 1A pendant 1s.
On observe un dv/dt propre à la réaction de l'élément soumis à ce courant, on relève la pente dans sa partie linéaire (très important) dv1-dv2 par exemple valant 0.2V et on déduit Ri par Ri=deltaV/I

Ceci manque un peu de clarté.
Un petit schéma du circuit serait très utile.
Je ne comprends pas bien ce que vient faire dt, sauf explication complémentaire. Un diagramme temporel, par exemple.
Que sont dv1 et dv2 ?
Merci

[invite03481543]

Voici en image.

[lumino62]

Bonsoir Curiosus23,
Bonsoir Hulk28,

D'abord Curiosus23 merci beaucoup d'avoir pris la peine de me lire.

Oui comme expliqué -encore désolé- j'étais hors sujet. Mais comme vous connaissez bien mieux les batteries que moi, j'aurais aimé avoir votre avis sur cette bizarrerie qui fait que, au contraire d'un condensateur déchargé, une batterie déchargée placée dans un circuit de charge ne génère pas un courant maximal en début de charge. C'est, comme expliqué par Hulk28 une caractéristique chimique liée à cette technologie. Merci à vous Hulk28 pour cette explication avec cet effet Peukert que je ne connaissais pas.

Merci à vous deux et bonne soirée

[CURIOSUS23]

Voici en image.

Avec le schéma, peut-être que je vous suivrais mieux.

[invite03481543]

Le schéma de quoi?

[CURIOSUS23]

A votre avis ???

[invite03481543]

Vous êtes bizarre vous.
L'image en #75 se suffit à elle même.

[CURIOSUS23]

Bonsoir Curiosus23,
Bonsoir Hulk28,

D'abord Curiosus23 merci beaucoup d'avoir pris la peine de me lire.

Oui comme expliqué -encore désolé- j'étais hors sujet. Mais comme vous connaissez bien mieux les batteries que moi, j'aurais aimé avoir votre avis sur cette bizarrerie qui fait que, au contraire d'un condensateur déchargé, une batterie déchargée placée dans un circuit de charge ne génère pas un courant maximal en début de charge. C'est, comme expliqué par Hulk28 une caractéristique chimique liée à cette technologie. Merci à vous Hulk28 pour cette explication avec cet effet Peukert que je ne connaissais pas.

Merci à vous deux et bonne soirée

D'abord, pendant la charge, ce n'est ni le condensateur, ni la batterie qui génère le courant, mais le générateur utilisé pour la charge.
Mais il me semble cependant que le courant de charge (à tension constante) est maximum au début de la charge et décroit par la suite au fur et à mesure que l'accu se charge. Non ???

[CURIOSUS23]

Vous êtes bizarre vous.
L'image en #75 se suffit à elle même.

Pour vous, je n'en doute pas, car vous savez de quoi vous parlez, mais pas pour moi.
Sans doute du fait que je suis bizarre.

[invite03481543]

D'abord, pendant la charge, ce n'est ni le condensateur, ni la batterie qui génère le courant, mais le générateur utilisé pour la charge.
Mais il me semble cependant que le courant de charge (à tension constante) est maximum au début de la charge et décroit par la suite au fur et à mesure que l'accu se charge. Non ???

Le chargeur génèrera du courant, si et seulement si, il y a une condition pour que le courant circule.
Donc on ne peut dissocier le chargeur et l'accu dans le mécanisme de charge.
Et comparer un condensateur à un accu est une erreur classique, ce ne sont pas les mêmes phénomènes qui sont en jeux.
Le condensateur accumule des charges électriques et les restitue, un accumulateur est un échangeur électrochimique de type oxydoréduction généralement, les comportements internes sont très différents puisque ce dernier réalise des échanges ioniques.

[invite03481543]

Mais il me semble cependant que le courant de charge (à tension constante) est maximum au début de la charge et décroit par la suite au fur et à mesure que l'accu se charge. Non ???

Oui tout à fait.
Mais je ne vois pas le rapport avec le sujet initial.
Le dessin en #75 explique comment mesurer la résistance interne avec oscillo comme je l'avais décrit précédemment.