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Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

  1. JeanR40

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    octobre 2016
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Là, un peu trop publicitaire, d'autant que l'information tend à "prendre la main" de l'affichage, c'est pourquoi le lien a été supprimé.

    Comme je l'ai annoncé dans le #1, cette discussion sera, au final, placée dans les épinglés, après avoir été "nettoyée" des réponses dites d'encouragements ou commentaires. Ces réponses ne seront pas supprimées, mais simplement détachées du fil principal, et un lien sera fourni le moment venu.
    Bonsoir
    loin de mon propos de faire de la publicité mais juste de signaler une bonne affaire lié au sujet à partir d'ailleurs je l'ai vu aujourd'hui de Lundi prochain le 31/10.
    Comme cette affaire est éphémère et que tu souhaites épinglé le sujet tu as tout à fait raison de supprimer le lien.

    -----

     


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  2. HULK28

    Date d'inscription
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Bien protéger un accumulateur lithium individuel

    Avant de parler d'assemblages de plusieurs cellules il nous faut aborder la sécurité relative à une simple cellule.

    La principale source d'accident est l'emballement thermique.
    Celui-ci peut se produire dans les cas principaux suivants:

    -> surcharge par dépassement de la tension maximale de charge admissible (Over Voltage in Charge)
    -> courant excessif en charge (ou décharge)
    -> température externe excessive (exposition au soleil par exemple)
    -> court-circuit

    Comme nous l'avons vu précédemment selon le type de lithium il existe différentes tensions minimales / tensions nominales / tensions maximales.

    Ces tensions admissibles varient légèrement d'une chimie à l'autre:

    Pour les électrodes à base de Cobalt

    LiCoO2 -> 3V min / 3.6V nominal / 4.2V max
    LiMn2O4 -> 3V min / 3.7V nominal / 4.2V max
    NMC -> 3V min / 3.6v~3.7V nominal / 4.2V ~ 4.3V
    NCA -> 3V min / 3.6V nominal / 4.2V max

    Pour le LFP (Lithium-Fer-Phosphate)

    LFP -> 2.5V / 3.2V~3.3V nominal / 3.65V max

    Pour le LTO (Lithium-Titanate)

    LTO -> 1.8V / 2.4V nominal / 2.85V max

    Ce sont les valeurs typiques qu'il faut retenir, en réalité sous certaines conditions et selon la techno il est possible d'aller légèrement au-delà.
    Nous y reviendrons.
    Toutes dérogations doivent avoir reçues le consentement écrit du fabricant dans le cas d'une mise en production sur le marché.

    Pour la tension minimale il faut considérer le niveau de courant (et son profil) subit en décharge.
    On ne limite pas à la même tension minimale un accumulateur travaillant en impulsions de courants et un accumulateur travaillant à courant constant faible.
    Lorsque l'accumulateur subit des di/dt forts il en résulte des dv/dt forts (puisque la résistance interne d'un accu en fin de décharge augmente), donc si on positionne le seuil de coupure par exemple à 3V la capacité restante ne sera pas à 0% mais plutôt autour de 10%~20% (selon la valeur du di/dt), les pics de tension atteindront 3V mais n'y resteront pas.
    Ce qui ne sera pas le cas si le niveau de courant de décharge est faible et constant, à 3V l'accu sera totalement vide.
    C'est pour cela qu'il est indispensable de consulter la datasheet de la cellule utilisée, car chaque modèle peut avoir des spécificités propres.

    La première conclusion est que pour le lithium la tension n'est absolument un indicateur fiable de l'état de charge.

    Il faut également considérer qu'un accu lithium possède un profil de tension en "plateau".
    C'est à dire qu'entre 90% et 10% sa tension est quasi constante, c'est d'autant plus vrai pour le LFP.
    Il est donc plus difficile d'en déduire un état de charge (ou de décharge) en faisant une simple mesure de tension, surtout sans savoir depuis combien de temps l'accu est au repos, puisque la "relaxation" liée au temps de repos va faire remonter la tension.

    On peut en profiter pour dire aussi que les accus lithium sont très peu dépendants à l'effet Peukert, phénomène prépondérant pour les batteries au plomb qui exprime que la capacité décroit exponentiellement selon un indice n fonction du régime de courant (Q=I^n*t).
    Dans le cas des lithium la capacité nominale est quasiment intégralement restituée pour différents niveaux de courants.

    Pour les techno Cobalt en général jusqu'à un régime de 1C~2C, pour les techno LFP 2C~5C.
    Bien entendu la durée de vie va s'en ressentir, on ne peut pas tout avoir.

    Après cette petite parenthèse, revenons à nos protections indispensables.

    Pour protéger notre cellule il nous faut donc lui adjoindre un circuit électronique qui interdira tout outrage qui ferait sortir de la spécification constructeur et garantira un service long et durable.

    Il existe 2 types d'architectures permettant de protéger une cellule (ou un assemblage de cellules).

    PCM (Protection Circuit Module) et BMS (Battery Management System)

    PCM:

    Ce type de protection est dite "stand alone" car elle est autonome, elle est toujours active tant que le niveau de tension n'atteint pas un minimum.

    Principaux avantages:

    -> très faible prix
    -> très faible consommation (typiquement quelques dizaines de µA en action, ~1µA en shutdown)
    -> simple (sur de petits pack surtout)
    -> facile à assembler

    Principaux inconvénients:

    -> toujours actif même durant des périodes prolongées de non service de l'accu.
    -> non paramétrable après assemblage avec la cellule, valeurs de consignes figées
    -> trop peu renferment l'intégralité des sécurités nécessaires
    -> impossibilité de communiquer avec l'extérieur (sauf exceptions dont nous reparlerons)
    -> ne permet pas à un SAV de récupérer l'historique d'usage (ceux qui travaillent en SAV comprendront)
    -> Qualités très variables selon l'origine
    -> Difficile de tester rapidement à 100% toutes les protections (en production).

    BMS:
    Ce type de protection renferme un µC (voi FPGA pour certains), elle associe donc une "intelligence" qui supervisera une chaîne de mesure tension, courant, température (AFE "Analog Front End).
    Un BMS assure principalement, par des moyens purement analogiques, les mesures et protections, le µC quant à lui supervise les paramétrages, traite les mesures retournées par la partie analogique et les formate pour la communication, les décisions non critiques, l'enregistrement d'événements, fais les calculs d'état de charge, assure la communication avec l'extérieur.
    Avantage non négligeable, avec une communication on peut faire dialoguer la batterie avec son chargeur (si tant est que le chargeur soit lui même "intelligent" ), ce qui permet d'optimiser le système énergie vis à vis de l'application et de pouvoir accepter uniquement un chargeur homologué (identification par codes cryptés)

    Principaux avantages:

    -> communications (CAN, I2C, SMBus, RS485, ...)
    -> paramétrages aisés
    -> permet d'avoir un même modèle de base pour plusieurs types de batteries
    -> précisions des mesures
    -> calcul de SOC, SOH
    -> data-logging pour SAV, historisations
    -> tracabilité, identification
    -> tests simplifiés en production
    -> flexibilité
    -> sécurité maximum

    Principaux inconvénients:

    -> prix de série plus élevé que pour un PCM
    -> complexité
    -> nécessite de développer du soft
    -> coût de développement supérieur (outils pour paramétrages/communication, niveau de compétence en SAV supérieur)
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  3. HULK28

    Date d'inscription
    janvier 2006
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Architecture d'un système de protection type PCM

    Les principaux acteurs du marché PCM: Mitsumi, Ricoh, Seïko, Texas Instruments, Lapis,...

    Tous systèmes de protections, y compris les BMS, se composent (normalement) des fonctions suivantes:

    -> mesure de tension(s) cellule(s)
    -> mesure du courant de charge et de décharge
    -> mesure d'au moins une température
    -> commutateurs électroniques de charge et de décharge (NMOS ou PMOS)
    -> équilibreurs (si au moins 2 cellules en série)
    -> fusible

    mesure de tension(s) cellule(s)

    En général les mesures de tensions réalisées par ces marques sont plutôt précises (entre +/-20mV et +/-5mV), elles se font à très grandes impédance d'entrée bien entendu.
    Un circuit dédié PCM possède un indice associé à sa référence afin d'identifier facilement les tensions pour lesquelles il stoppera la charge et la décharge, puisque ces valeurs ne sont pas paramétrables je le rappelle.
    Il est nécessaire d'ajouter un filtre RC pour filtrer les dv/dt qui se manifestent en charge et décharge.
    Un soin tout particulier est a mettre en oeuvre lors du routage, vu les très faibles courants pas question de mettre l'entrée de mesure loin de la cellule... il faut donc veiller à router des liaisons les plus courtes possibles.
    Il n'est pas rare de voir de la résine déposée entre les pattes du circuit de mesure jusqu'aux fils d'entrées sur la carte afin que l'humidité ne puisse pas influencer la mesure.

    mesure de courant

    Sur un PCM le courant est mesuré de 2 manières:
    -> mesure par shunt dont la valeur dépend du courant max (1mOhm ~ 100mOhm en général)-> mesure à travers la résistance passante du MOS de décharge

    La mesure par shunt est à privilégiée, car plus stable et précise.
    La mesure par le Rds(on) du MOS dépend de la référence du MOS et de la température, c'est donc économique mais peu fiable donc à proscrire pour faire de la sécurité, en tout cas c'est mon point de vue.
    Là encore il faudra soigner le routage, en faisant une liaison type Kelvin en s'assurant que les pistes soient routées bien parallèles et parfaitement symétriques, cheminant côte à côte avec un filtre également.

    kelvin.jpg

    A gauche ce qu'il ne faut pas faire, à droite la bonne démarche.

    Sur les PCM la mesure de courant se fait généralement du coté - (low side), les interrupteurs électroniques étant dans ce cas des NMOS, moins chers que les PMOS et ayant des Rds(on) plus faibles.
    Le shunt se calcule en fonction du courant max continu et de la sensibilité de l'étage de mesure.
    Par exemple si nous avons 10A max continu, on évite d'aller au delà de 100mV de chute de tension pour ne pas trop perdre en énergie dissipée dans le shunt.
    Ce qui donnerait R=0.1/10=10mOhm et P(R)=R*I²=0.01*100=1W.
    En principe la plage mesurable offerte par les circuits PCM se situe entre +/-50mV et +/-300mV.


    Mesure de température

    Cette mesure est essentielle.
    Un accumulateur lithium doit être limité dans son fonctionnement aux températures suivantes:

    En charge: de 0 à 45°C
    En décharge: de -20°C à +60°C

    On ne déroge pas à ces limites sous aucun prétexte

    On ne charge pas un lithium en température négative, jamais.
    Si vous deviez le faire, il faudra dans ce cas utiliser un réchauffeur.
    Ce n'est pas vraiment un problème puisque c'est le chargeur qui fournira l'énergie nécessaire à ce réchauffeur et non pas l'accu.

    Vous noterez qu'il existe un cas critique, celui ou vous avez déchargé à un régime soutenu et que votre cellule est montée par exemple à 50°C.
    Dans cette situation vous ne pourrez pas recharger aussitôt, il faudra attendre que la température retombe en dessous d'un seuil de 43°C au moins.
    C'est pour cela qu'une étude thermique préalable doit être conduite AVANT afin de sélectionner le bon candidat, c'est à dire la bonne cellule.
    Plus une cellule est "énergique" plus elle sera exotherme à fort courant en règle générale, vous commencez à voir la limitation de vouloir absolument la plus grande capacité...
    Nous y reviendrons là encore.

    La mesure de température se fait économiquement et précisément avec une CTN, en général une valeur de 10K est commune.
    Elle doit être fixée sur le corps de la cellule, en général on trempe la CTN dans la pâte thermique (la même pâte blanche que pour les transistors lorsqu'on les monte sur un dissipateur) et on solidarise le tout avec un scotch en kapton qu'on enroule autour de la cellule, le fil parallèle à la cellule, la CTN au centre du cylindre.
    Si vous mettez 2 cellules en parallèle arrangez-vous pour coller la CTN entre les 2 cellules sur la tangente des 2 cylindres.

    Sur les PCM vous ne trouverez généralement qu'une CTN, qui mesure la température cellule.
    Au minimum il en faudrait 1 de plus pour mesurer la température des MOS.

    Sur de petits packs, genre 1 à 5 cellules, le PCM se doit d'être le moins cher possible, c'est malheureusement une erreur que de sacrifier la sécurité au coût... c'est à dire quelques dizaines de cts.
    Pire, la grande majorité des PCM "low cost" ne détectent que la température haute en décharge, la plupart ne protègent pas de la température négative en charge, sous prétexte que l'équipement a très peu de chance d'être rechargé dehors en hiver.... ni de la température haute en charge puisqu'ils considèrent que c'est au chargeur d'assurer cette protection, c'est dire comment votre protection est assurée avec ces daubes pas chers!
    Donc prudence quand vous ferez vos courses sur le net
    Dernière modification par HULK28 ; 29/10/2016 à 21h41.
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  4. nornand

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Pour allez dans le sens de "l'homme vert" , cette semaine une tablette 10 " explosée par l'accu qui a gonflé, dalle fendue et boitier ouvert comme une coquille de noix , l'appareil n'était pas en charge. , j'ai retrouvé l'accu 3.7V 5 A gonflé comme pas possible.

    je n'ai aucune idée de ce qui a bien pu se passer .
     

  5. HULK28

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Les commutateurs électroniques.

    Là encore 2 possibilités:

    la topologie "1 chemin" ou la topologie "2 chemins".
    Késako?

    Un accu se charge et se décharge, comme il faut bien aller du + cellules au + de sortie, donc les commutateurs se doivent d'être bidirectionnels, puisqu'en en série, mais considérons 2 cas:

    -> on décide de faire un pack pour un courant de décharge de 60A et un courant de charge max de 5A.
    Le nombre de MOS, si on décide de faire un montage "1 chemin" devra être identique pour le commutateur de charge ET de décharge, par exemple 4+4, soit 8 MOS.
    L'avantage du mode "1 chemin" est que je n'aurai que 2 pôles en sortie (le + et le -) identique pour charger comme pour décharger.

    Maintenant si j'opte pour le mode "2 chemins", je n'aurai plus que 5 MOS, 4 pour assurer la décharge et 1 pour assurer la charge, par contre j'aurai 3 bornes en sortie, le + et - de décharge et le + de charge.
    Dans ce cas les MOS travaillent de manière unidirectionnel, le MOS de charge ne "voit" pas la décharge et les MOS de décharge ne "voient" pas la charge.

    Si vous faites une seule batterie autant opter pour le mode "1 chemin", si vous en faites 100000 vous économiserez 300000 MOS ça cause tout de suite ce genre d'économie.

    Donc ne soyez plus surpris si vous voyez des batteries à 3 fils (hors CTN de charge).

    Les commutateurs dans les PCM sont encore à grande majorité des NMOS mis dans le chemin du retour du - batterie.
    Ce choix est encore une question d'économie, puisque au delà de 4S il faudrait un driver pour piloter correctement la grille des NMOS s'ils étaient mis en "high side" donc sur le coté du +.
    On peut par contre mettre des PMOS dans le + mais leur prix étant plus élevés vous n'en trouverez pas dans des PCM, money is money.
    Certains PCM sont vendus moins de 1$ (par 5k) faut pas s'attendre à des prouesses technologiques.

    Nous reviendrons sur ce sujet intéressant quand nous parlerons des BMS.

    Fusible:

    Et oui en toute logique il devrait y avoir un fusible sur toute batterie, car le mode de défaut d'un MOS est 50% circuit ouvert MAIS aussi 50% en circuit fermé... et qui va protéger dans ce cas là en cas de court-circuit?
    le câble ?

    non! le fusible parce que vous y avez pensé.
    Ca pourrait être aussi une protection thermique style disjoncteur thermique non réarmable, donc "one shot" mais c'est plus cher.

    Nous verrons la prochaine fois que dimensionner un fusible n'est si trivial que ça, je pense que beaucoup seront surpris par l'état de l'art en la matière, vous ne verrez plus vos fusibles de la même manière.
    Mais en attendant ce prochain chapitre: dodo
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     


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  6. HULK28

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Une illustration du message précédent:

    topologie "1 chemin":
    1_chemin.jpg


    topologie "2 chemins":
    2_chemins.jpg
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  7. bobflux

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Excellent ce topic, merci HULK.

    Et en bonus, voici une batterie lithium qui semble avoir un léger problème. Je vous suggère de regarder la vidéo jusqu'au bout (efforts héroïques du stagiaire avec son extincteur, puis arrivée des pompiers, et enfin prise de décision : on va juste laisser le truc cramer dehors sur le parking en fait...)

    https://www.youtube.com/watch?v=pIAHU-MTjK8#t=12s
     

  8. bobflux

    Date d'inscription
    août 2010
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Maudit timeout de 5 min ! Cette vidéo a de bien meilleures explications (et puis, on entend mieux l'explosion)...

    https://www.youtube.com/watch?v=FAUtlqRPQmA#t=5.55628

    Le stagiaire a eu du bol de s'en sortir vivant en fait.
     

  9. HULK28

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Merci pour ton lien bobfuck, on va parler un peu de l'aspect sécurité.

    J'ai écouté le rapport qu'ils en font et comme quoi de l'autre coté de l'Atlantique ils ont les mêmes problèmes de manque de rigueur que chez nous.

    Dans cette vidéo on voit exactement tout ce qu'il ne faut pas faire, petite analyse rapide:

    1/On voit 4 types autour de cet engin sans EPI

    Strictement INTERDIT d'être autour d'une batterie ou de toucher une batterie proto sans EPI!!

    Qu'est-ce qu'un EPI?

    Un EPI est un Equipement de Protection Individuel (gants isolants, lunette anti-aveugement et projections, outils homologués et dûment contrôlés ou changés régulièrement).
    En France une habilitation électrique est obligatoire pour travailler sur les batteries, ne pas le faire expose le responsable (le patron) à la prison en cas d'accident grave, et le gars qui subit l'accident à un handicap lourd voir la mort.
    On ne joue pas avec la sécurité, on ne transige jamais avec la sécurité.

    2/ On ne laisse jamais une batterie active sans surveillance dans un labo

    la règle est de mettre la batterie en "shutdown" et de débrancher le chargeur dès que l'équipe s'en va.
    Là il y avait une caméra visiblement, on peut donc considérer qu'elle était sous surveillance et apparemment elle n'était pas en charge.

    3/ On ne court JAMAIS! face à une batterie en train de "partir"

    Quand une batterie s'emballe (et 100 balles c'est pas cher ) il est très dangereux de courir, un parce que vous pouvez chûter DANS la batterie et vous la prendre sur la tronche et là vos chances de survie sont fortement compromises, deux vous ne pourrez plus alerter si vous vous cassez la jambe.
    La règle n°1 en cas de sinistre de cet ampleur est d'alerter les pompiers immédiatement.
    La règle n°2 est d'avoir des extincteurs à portée de main (c'est la cas ici visiblement) mais adaptés aux lithium ET NE JAMAIS INTERVENIR SEUL

    4/ Prévoir une ouverture du labo vers l'extérieur (ici c'est le cas et c'est parfait)

    Rien ne peut empêcher l'énergie de se libérer et les gaz de s'échapper, la seule solution est de laisser passer l'orage PUIS de réduire avec les extincteurs.
    Entrer dans le local comme fait ce jeune est suicidaire, sans masque et en T-Shirt!
    Donc la solution d'amener la batterie agonisante dehors est la meilleure approche mais pas n'importe comment.
    Vous noterez comment le pompier est équipé pour vous faire une idée des risques qu'à pris ce jeune inconscient.

    5/ La non communication comme le soulève le rapport est la cause n°1 d'accidents graves.
    Plus la boite est grande et moins ça communique efficacement, ce n'est pas un scoop, j'en sais quelque chose.

    Le nombre de labos où ça circule comme dans un moulin, des batteries stockés dans des coins, des protos les tripes à l'air, sont autant de danger latents.
    A cela vous ajoutez les gars qui rechignent à mettre leurs EPI et vous avez la bonne recette pour aller vers un accident majeur.
    Le responsable qualité et sécurité se doit de veiller au grain (on appelle ça le "5S" méthode inventée par les japonais de chez Toyota).
    Voir ici pour les détails: http://www.blog-gestion-de-projet.co...de-des-cinq-s/

    En matière de lithium et d'accumulateurs en général, la rigueur est de mise et le "chef" se doit de communiquer chaque jour avec son équipe au moindre écart.
    Le risque majeur est qu'aujourd'hui dans les boites il y a beaucoup de "turn-over", de prestataires externes, de stagiaires, et tous ne sont pas formés à ces risques.
    Vous qui allez peut-être bricoler dans votre coin pensez-y et ne commettez pas d'imprudence même si c'est avec une seule cellule, ne jouez pas aux apprentis sorciers, vérifiez tout 2 fois ça vaut vraiment le coup croyez moi.
    Ayez à votre portée de main un grand seau dans lequel vous aurez mis un fond de sable sur 10cm et remplis d'eau.
    Cela est valable pour de petits accus et pour une énergie < 100Wh, ça n'empêchera pas votre batterie de "partir" mais la combustion sera contenue et réduira les gaz.
    Dernière modification par HULK28 ; 30/10/2016 à 06h10.
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  10. Yvan_Delaserge

    Date d'inscription
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Merci pour le Tuto Hulk.
    Pour faire le lien avec ce que tu écris, sur ce type de circuit de protection pour une batterie 5S que l'on trouve facilement sur le Web:
    5S.jpg

    on peut déduire les points suivants (dis-moi si je me trompe):
    - On reconnaît la résistance de mesure de courant en bas à gauche
    - Cette mesure est faite sur le côté négatif de la batterie
    - C'est une topologie "deux chemins"
    - les quatre gros MOSFETS sont câblés en deux paires en parallèle, pour augmenter le courant maximum.
    - Il n'y a pas de monitoring possible de la température.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)
     

  11. HULK28

    Date d'inscription
    janvier 2006
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Pas loin

    c'est une topologie 1 chemin (comme tu peux le voir sur ton dessin il n'y a pas d'entrée spécifique chargeur, il se branchera sur P+ et P-).
    Il y a une NTC sur la patte 7 de l'IC (en face de la patte 5 sur la photo -> voir sérigraphie).
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  12. Yvan_Delaserge

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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    OK, je n'avais pas vu la NTC. Merci. Il va s'agir de placer le circuit au contact direct de la batterie alors!

    Et ce type de circuit va fonctionner(dis-moi si je me trompe) en monitorant la tension aux bornes de chaque cellule (à travers R1 à R5) et en coupant la charge lorsque la première des cellules aura atteint la tension max?
    Respectivement en coupant la décharge lorsque la première des cellules aura atteint la tension minimum?

    Ce serait donc la cellule la moins vaillante qui dicterait le comportement global de la batterie. Un nivellement par le bas en quelque sorte.

    Et le circuit met aussi la batterie hors circuit si le courant maximal de 10 A est dépassé?

    Avec un tel circuit et en admettant qu'il supervise une batterie de 5 cellules de type 18650 en série, quel type de chargeur utiliser? A tension constante? A courant constant?
    Pour des cellules 18650 de disons 2 Ah, quel courant de charge utiliser? 200 mA? Est-ce que le circuit présenté ci-dessus va réguler le courant de charge à une certaine valeur? (à mon avis, non!)
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)
     

  13. HULK28

    Date d'inscription
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    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Il va s'agir de placer le circuit au contact direct de la batterie alors!
    Oui c'est toujours le cas sur les petites batteries.
    Un PCM ou un BMS se doivent d'être intimement liés au pack cellules, car ils font partie intégrante de la batterie, ils sont indissociables, c'est un point essentiel.
    Fuyez les batteries qui ont leur PCM/BMS séparés de leurs cellules (sauf cas très particuliers)

    Et ce type de circuit va fonctionner(dis-moi si je me trompe) en monitorant la tension aux bornes de chaque cellule (à travers R1 à R5) et en coupant la charge lorsque la première des cellules aura atteint la tension max?
    Respectivement en coupant la décharge lorsque la première des cellules aura atteint la tension minimum?
    Ce serait donc la cellule la moins vaillante qui dicterait le comportement global de la batterie. Un nivellement par le bas en quelque sorte.
    Exact.
    La cellule qui atteint en premier le seuil haut (ou bas) déclenchera la protection.
    C'est pour cela qu'il faut absolument "équilibrer", nous parlerons de ça prochainement.

    Et le circuit met aussi la batterie hors circuit si le courant maximal de 10 A est dépassé?
    Oui mais cette protection, comme toutes les protections d'ailleurs y compris tensions, sont temporisées.
    Heureusement d'ailleurs.
    La sécurité courant max est plus lente que la sécurité court-circuit par exemple.

    Avec un tel circuit et en admettant qu'il supervise une batterie de 5 cellules de type 18650 en série, quel type de chargeur utiliser? A tension constante? A courant constant?
    Toujours CC/CV de préférence, ce régime simple est idéal pour les accus lithium.
    Pour des cellules 18650 de disons 2 Ah, quel courant de charge utiliser? 200 mA? Est-ce que le circuit présenté ci-dessus va réguler le courant de charge à une certaine valeur? (à mon avis, non!)
    Non, un PCM ou un BMS (sauf exception pour ce dernier) n'est pas destiné à moduler le courant de charge d'un chargeur, c'est ce dernier qui doit être choisi selon l'accu à charger.
    Pour un BMS communiquant, comme je l'avais précisé quelque part avant, il peut envoyer une consigne de charge, à condition que le chargeur soit en mesure de la comprendre, il faut donc que le chargeur possède aussi de l'intelligence.
    Pour une 18650, la consigne de charge se trouve dans la datasheet de la cellule, chacune ayant ses propres limitations.
    Bien entendu on peut recharger avec une charge de 1/10eme de C mais aussi à C/5 ou C/2 la plupart du temps, voir plus si la techno le permet.
    La seule limitation est surtout liée à la durée de vie (nombre de cycles), le niveau de charge (et de décharge) auront un impact au delà d'une valeur max qui sort de la spec constructeur de la cellule, surtout à cause de la variation de la température.
    Dernière modification par HULK28 ; 30/10/2016 à 17h01.
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  14. abracadabra75

    Date d'inscription
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    3 489

    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Bonjour.

    Un GRAND merci à Hulk28.

    Grâce à ce topo, je viens de m'apercevoir que j'ai échappé à la catastrophe: ayant remplacé il y a quelques années déjà la batterie CD-Ni d'un petit aspirateur portable, j'ai ouvert la bête pour voir le type de la batterie de remplacement..... une Ni-Mh !!!

    Et jusqu'ici je la rechargeais simplement avec une alim en limitant le courant de charge, comme je faisais avec tous les anciens accus et batteries Pb ou Cd-Ni.

    Ce qui est presque criminel, c'est que si votre enfant (et même vous) va chez castomalin ou au mammouth du coin acheter une petite batterie pour son jouet actuel, rien n'est dit du danger d'utiliser un chargeur inadapté. Il est même étonnant de ne pas avoir plus d'accidents. Quand on voit que un fabricant de... quoi? tablette-téléphone-notebouc-ettuttiquanti n'a pas été capable de construire un chargeur correct, ça laisse rêveur.

    Mais maintenant, que vais-je faire de mon aspi dont je me sers quasiment quotidiennement? Comment trouver le chargeur adéquat? La batterie n'est pas extractible...

    A+, en espérant avoir survécu à la prochaine charge!
    Dernière modification par abracadabra75 ; 03/11/2016 à 09h42.
    Il n'y a que dans le dictionnaire où 'réussite' vient avant 'travail'.
     

  15. HULK28

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Localisation
    IDF
    Messages
    13 820

    Re : Discutons des batteries lithium-Faire? Pas faire? Et la sécurité?

    Bonjour Abracadabra,

    tu n'as pas forcément de soucis à te faire.
    Dans les produits grand public, en général, ils y vont à l'économie donc ils limitent la charge en dessous de la valeur max possible, uniquement accessible avec un chargeur plus élaboré.
    Il y a très probablement une CTN dans ton système qui arrêtera la charge si la température vient à grimper.
    Pour t'en assurer tu peux faire une charge complète puis mettre ta main sur la batterie pour "sentir" sa température, si tu n'observes pas une température élevée c'est que c'est bon.
    Tant qu'on ne s'approche pas des limites il y n'y a pas de risques à craindre.
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     


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