Accu LI-PO et autres technologies .

[marc.suisse]

Bonjour à tous

Je parlais hier avec un ami qui fait du modélisme , de ces différents accus , principalement des technologies NI-CD et LI-PO .

Je sais que pour la technologie NI-CD , l'intensité de charge doit être 1/10 de la capacité totale de l'accu pendant 12-13 heures .

Par contre , me viens un doûte sur le LI-PO , après avoir surfé sur le site en lien ci-dessous , il semblerait que ce ne soit pas du tout la même chose et si j'ai bien compris , l'intensité de charge doit être assez proche de la capacité totale pendant 2-3 heures , vous confirmez ?

http://www.ni-cd.net/accusphp/index.php

Je demande ça , car le chargeur qu'il à reçu avec les accus sort 650mA et l'accu fais 720mA et au début , je partais dans l'idée que c'était beaucoup trop et que je voulais utiliser un chargeur donnant que 1/10 de la capacité , comme pour le NI-CD .

Et en plus j'aurai été embêté par le 3ème fil de l'accu ...

Merci d'avance et désolé de ce roman

Bonne journée , ciao ciao MARC ....
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[FC05]

Les tensions sont différentes, la courbe de charge est différente ... donc si tu as un chargeur "qui va bien" fourni avec, ne cherches pas à faire ce qu'il ne faut pas faire !

[invite9b1f5876]

hello, je fais moi aussi du modélisme et j'utilise ses accus courament.

Donc je dirais que ces batterie ne sont pas très pratique au niveau charge. On ne peux charger qu'à une fois la capacitée maximum.

Pour les 1/10 c'est une charge lente, mais les accus Nicd de propulsion accepte tous la charge rapide: en 15min c'est chargé.

Pour le troisieme fil c'est spécifique au lipo. En fait les éléments constituant ce genre de batterie on la facheuse tendance à se déséquilibrer avec le temps. Le chargeur charge donc chaque accus indépendament. Dans le cas de 3 fils, tu as 2 fils posisitif qui vont à chaque éléments et une masse. Le chargeur détecte indépendament la coupure de fin de charge pour chaque élement.

Autre infos à savoir avec les lipo: on indique leurs montages avec un nombre de S et de P: ex 2S1P

S indique le nombre d'élements monté en série et P indique le nombre d'éléments monté en parallele.

Voila, tu sais tout

[marc.suisse]

Bonjour à vous 2

Merci beaucoup de vos réponses

par contre pour ceci :

Pour les 1/10 c'est une charge lente, mais les accus Nicd de propulsion accepte tous la charge rapide: en 15min c'est chargé.

Tu dis qu'ils acceptent , mais à long terme ? Car cela ne doit quand même pas être bon pour eux .

Autre infos à savoir avec les lipo: on indique leurs montages avec un nombre de S et de P: ex 2S1P

S indique le nombre d'élements monté en série et P indique le nombre d'éléments monté en parallele.

Alors ça. je ne savais pas , je te remercie

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3c675f3]

Bonsoir Marc.Suisse.

La méthode de charge des lithium ion ou des lithium-ion polymère est différente de celle pour le plomb-acide ou le Ni-Mh . on commence par une charge à TENSION constante limitée en courant; puis, la tension de la cellule atteinte on reste à tension constante jusqu’à 3C/100 ou le chargeur s’arrête complètement :
http://www.batteryuniversity.com/partone-12.htm

[invitedfc52f0a]

Hello louloute/Qc & all,
Je crois que le clavier à fourché

Bonsoir Marc.Suisse.

La méthode de charge des lithium ion ou des lithium-ion polymère est différente de celle pour le plomb-acide ou le Ni-Mh . on commence par une charge à TENSION (c'est COURANT CONSTANT)constante limitée en courant; puis, la tension de la cellule atteinte on reste à tension constante jusqu’à 3C/100 ou le chargeur s’arrête complètement :
http://www.batteryuniversity.com/partone-12.htm

[invitea3c675f3]

Exact F4DXU:
Début de charge à courant constant suivi du ‘toping’ à tension constante jusqu’à ce que I baisse jusqu’à 3C/100 où toute charge arrête.

[marc.suisse]

Bonjour et merci de vos réponses

Juste être d'avoir bien compris quelque chose , quand tu dis :

on reste à tension constante jusqu’à 3C/100 ou le chargeur s’arrête complètement :

C'est bien la capacité de l'accu divisé par 100 ?

[invitea3c675f3]

Oui, C est l'abréviation de Capacité (en Ampère.heure).

[invite897678a3]

Bonjour à tous,

En ce qui concerne les Li-po, louloute/Qc a écrit :

Exact F4DXU:
Début de charge à courant constant suivi du ‘toping’ à tension constante
jusqu’à ce que I baisse jusqu’à 3C/100 où toute charge arrête.

Me permettez-vous d'ajouter qu'il est impératif de surveiller
très précisément la tension en fin de charge.

En aucun cas la tension aux bornes de l'élément Li-xx
ne doit dépasser la valeur fixée par le constructeur.

Selon le fabricant, cette tension maximale sera 4,0 ou 4,10
ou 4.25 volts, et retenir qu'il n'y a pas de tolérance!


Et pour la décharge, c'est aussi "pointu":
veillez à ne pas descendre en dessous de la tension minimale prescrite
sous peine d'altérer irrémédiablement les performances de l'élément.


Amicalement.

[invitea3c675f3]

Bonjour 'a tous,

Ouk A Passi a bien raison, il y a même GRAVE DANGER à ne pas observer cette consigne. La batterie se met alors à libérer de l’Hydrogène gazeux et gonfler . Ça devient encore plus distrayant quand l’hydrogène est libéré.

http://www.youtube.com/watch?v=WeWq6rWzChw&eurl

Pour finir, comme si ce n’était pas assez marrant comme ça, la tension max de charge à observer sous peine d’accident diffère entre les Lithium-ion et les Lithium-ion polymère, et comme dit plus, haut, ce n’est pas parce que ce n’est que de quelques millivolts qu’on doive prendre ça à la légère.

Amicalement.

[marc.suisse]

Bonsoir et encore merci de vos réponses

Je parlais d'un chargeur universel qui possède un mode de charge d'accu li-po.

Je pense alors que ce n'est pas une très bonne idée de l'utiliser ?

[invitea3c675f3]

Tes scrupules t’honorent, Marc Suisse. Si tu es capable de réaliser le danger, tu es capable itou de t’en affranchir. Il existe des circuits intégrés chargeurs Ni-Cad / Li-io / Li-po avec un simple interrupteur pour faire la sélection, si tu choisis la switch que ton chat ne pourra pas accrocher, je pense que la communauté, avec moi, peut te donner l’absolution pour utiliser un tel engin de mort entre d’autres mains.

[invite2a143378]

Bonjour,

Ni-Cd ou Ni-Mh

On parle souvent d'un courant max de C/10 pour les éléments Ni-Cd ou Ni-Mh, parce que c'est le courant max en surcharge. Autrement dit, c'est le courant au delà duquel il ne faut pas aller si l'on n'interromp pas la charge lorsque l'élément est chargé.
Pour charger avec un courant plus élevé un élément Ni-Cd ou Ni-Mh, il faut donc arrêter la charge lorsque l'élément est chargé.
Les chargeurs évolués utilisent comme indice de fin de charge le dV/dt (négatif) ou le dtheta/dt (peut-être M. le Modérateur a-t-il une lettre grecque pour remplacer le mot theta?) soit respectivement la dérivée de la tension par rapport au temps, et la dérivée de la température par rapport au temps.


Li-Po ou Li-Io

Les éléments Li-Po ou Li-Io sont chargés en toute sécurité du moment que les conditions suivantes sont toujours respectées:
* T° ambiante < valeur donnée par le fabricant (exemple: 40°C)
* Ic <1 ou 2C (suivant taille et techno des éléments et température ambiante. Ne pas dépasser C sans confirmation du fabricant)
* V <= 4,10 V (ancienne techno) ou 4,20 V selon préconisation du fabricant, comme cela a déjà été indiqué ici.

Donc la procédure de charge consiste à appliquer un courant inférieur à C tant que la tension n'atteint pas 4,10 ou 4,20 V, puis à maintenir cette tension de 4,10 ou 4,20 V tandis que le courant consommé par l'élément baisse au fur et à mesure qu'il se charge. Ce courant (donc le courant de charge) tend asymptiquement vers 0.
Il n'est donc en principe pas nécessaire d'arrêter la charge, l'élément l'arrêtant en fait de lui-même.
L'indice de fin de charge (Ic = faible fraction de C) indiqué plus haut est utile:
- pour annoncer à l'utilisateur que la charge est terminée
- ou bien lorsqu'on souhaite déconnecter l'élément du chargeur afin de préserver sa longévité, ceci étant souhaitable lorsque l'élément doit rester longuement non utilisé après recharge.

Il y a danger (incendie) dans trois cas:
- échauffement de l'élément par une source externe
- surcharge (c'est à dire dépassement de la tension max de 4,10 ou 4,20 V). Attention, si l'on ne contrôle pas la tension, on peut surcharger un élément avec un courant très faible, appliqué longtemps.
- court circuit interne ou externe à l'élément.
Attention, un court circuit interne ou externe peut être notamment provoqué par un choc avec ou sans écrasement.

Dans ces cas, le risque est un emballement thermique dont les conséquences peuvent être graves puisqu'il se termine par un dégazage d'hexafluorophosphate de lithium et souvent par un incendie.

Afin de minimiser le risque, et notamment celui, le plus souvent générateur d'accidents, de la surcharge, on doit assurer à la batterie un environnement tel que défini plus haut.

Pour cela, on considère qu'il est nécessaire mais pas suffisant d'utiliser un chargeur réalisant les conditions électriques de tension et courant énoncées.
En effet, le chargeur peut avoir une panne qui le rendra capable d'imposer une tension supérieure à la tension max de 4,10 ou 4,20 V/élément.
La probabilité d'une telle panne est jugée trop grande compte tenu du danger consécutif.
Il doit donc y avoir, en plus d'un chargeur approprié, au moins un circuit de sécurité électronique, totalement indépendant de celui du chargeur, qui surveille la tension ainsi que les courants entrant et sortant, et qui coupe la connexion batterie (au moyen généralement d'une paire de MOSFET) lorsque le courant ou la tension sort des limites autorisées.
Dans le cas d'éléments multiples, un circuit électronique d'équilibrage de charge doit être ajouté.
Les batteries équipant des appareils de grande diffusion (téléphone portable, appareil photo, PC etc) sont en principe toutes munies d'un circuit de sécurité (et d'équilibrage le cas échéant).

Attention donc aux éléments nus, à proscrire. Il suffit par exemple de taper sur Google les trois mots Lithium, incendie et modélisme, pour trouver des photos de nombreux accidents.

Amicalement
Jean Antoine

[marc.suisse]

Hello et merci de ta réponse très complète comme à ton habitude

Les chargeurs évolués utilisent comme indice de fin de charge le dV/dt (négatif) ou le dtheta/dt (peut-être M. le Modérateur a-t-il une lettre grecque pour remplacer le mot theta?) soit respectivement la dérivée de la tension par rapport au temps, et la dérivée de la température par rapport au temps.

Donc cela veut dire que le chargeur intelligent va "chronométrer" le temps de charge et si la tension n'est pas à une certaine valeur à un certain temps , il ne va pas considérer l'accu chargé et donc continuer ?

Il doit donc y avoir, en plus d'un chargeur approprié, au moins un circuit de sécurité électronique, totalement indépendant de celui du chargeur, qui surveille la tension ainsi que les courants entrant et sortant, et qui coupe la connexion batterie (au moyen généralement d'une paire de MOSFET) lorsque le courant ou la tension sort des limites autorisées.

Comment savoir si le chargeur utilisé comporte cette protection ?

Encore merci

[invite2a143378]

Bonjour,

Retour sur la détection de fin de charge Ni-Mh ou Ni-Cd

Pendant la charge d'un élément Ni-Cd ou Ni-Mh, on observe quatre phases
1/ La tension monte rapidement, donc la variation de tension par rapport à la variation du temps (notée dV/dt) est positive.
2/ La tension augmente très peu pendant par exemple un peu plus d'une heure (si l'on charge à I = C). La courbe tension en fonction du temps est quasiment horizontale, donc la variation de tension par rapport à la variation de temps ou dV/dt est proche de 0.
3/ La tension se met à augmenter plus vite. dV/dt est donc franchement positif.
4/ La tension cesse d'augmenter et elle se met même à décroître alors que le temps, lui, continue toujours de croître. Donc dV/dt est négatif.

Il est grand temps alors de couper le courant de charge, car dV/dt négatif signifie que l'élément est en train de chauffer. Il chauffe parce qu'il est chargé à bloc et qu'il est devenu incapable d'emmagasiner plus d'énergie sous forme électrochimique. Comme on continue de lui apporter de l'énergie, il la transforme en chaleur pour s'en débarrasser.

C'est pourquoi les chargeurs évolués mesurent en permanence le dV/dt, et coupent la charge lorsqu'il devient négatif.

On comprend bien que ce procédé ne fonctionne que si l'échauffement est important, c'est à dire si le courant de charge est important.
Il est assez difficile de dire quel courant minimum est nécessaire pour bien détecter la fin de charge. Le dV/dt négatif est plus faible et donc moins perceptible en Ni-Mh qu'en Ni-Cd. Par ailleurs l'échauffement ne dépend pas que du courant de charge. Il dépend aussi de la résistance thermique élément/-ambiance de l'élément ou de la batterie.
Pour un élément de petites dimensions et seul (donc dont le ratio surface de peau/volume est important), le refroidissement par convection est plus efficace que pour un gros élément ou plusieurs éléments groupés.
Donc, s'il faut par exemple un courant d'au moins C pour bien détecter la fin de charge d'un élément de taille AAA seul, il ne faudra peut être que C/3 pour un groupe de AAA ou pour un seul A et C/5 pour un ou plusieurs plus gros.

Sécurité Li-Io
En première approche, peu importe si le circuit de sécurité électronique est logé dans le chargeur ou dans la batterie.
Mais s'il est dans la batterie, on est certain qu'il s'interposera quelque soit le chargeur utilisé. C'est la raison pour laquelle il est généralement situé dans le pack batterie, sur un PCB minuscule dont on ne devine pas la présence.
Pour tester ce circuit, on utilise en production des points de test, avec un appareil de test dédié.
N'ayant pas ce banc de test, on pourrait être tenté de tester le bon fonctionnement du circuit de sécurité en provoquant l'événement craint (surintensité ou surcharge) pour voir si le circuit déconnecte bien l'élément. Il faut résister à cette tentation car ce serait aussi dangereux que de tester les freins d'une Golf GTI (exemple choisi au hasard) en fonçant vers un mur: s'ils fonctionnent, tout va bien. Mais s'ils ne fonctionnent pas...

Bon premier mai ciao ciao Jean Antoine

[marc.suisse]

Hello

Je reviens à la technologie LI-PO , tu parles d'un petit circuit électronique qui ferait partie intégrante de l'accu en lui-même .

J'ai sous les yeux des accus LI-PO ayant une connecteur à 3 fils , j'ai cru lire que c'était pour une question d'équilibrage , mais cela reste relativement assez obscure pour moi , existe-il un lien avec la sécurité dans la charge ?

Merci encore

[invite2a143378]

Bonjour,

C'est les deux.

Lorsqu'une batterie comporte au moins deux éléments en série, en première approche on peut se dire qu'il suffit pour la charger d'avoir un chargeur donnant le même courant que pour un élément et le double de tension. Ainsi, en fin de charge, la tension d'une batterie de deux éléments sera 4,1 x 2 ou 4,2 x 2, soit 8,2 V ou 8,4 V.
Oui, mais...
Les deux éléments, tout en portant la même référence, n'ont pas tout à fait les mêmes caractéristiques en raison des inévitables dispersions de fabrication. Même s'ils sont triés, leurs caractéristiques risquent de plus d'évoluer différemment avec le temps, comme le dit Pepito3d. Lors de la charge ils recevront bien le même courant, mais la tension aux bornes de chacun d'eux pourra évoluer différemment.
A l'état final, la batterie chargée pourra avoir à ses bornes une tension correcte de 8,4 V avec un élément chargé à 4V et l'autre chargé à 4,4 V. L'élément chargé à 4,4 V est en nette surcharge. Or, la surcharge d'un Li-Po ou d'un Li-Io (voir plus haut) est très dangereuse.
C'est pourquoi les circuits électroniques de sécurité des batteries constituées d'éléments en série, comportent un dispositif d'équilibrage de leurs tensions respectives. Ce dispositif surveille la tension de chaque élément avec précision, et se met à consommer un peu de courant sur le ou les éléments dont la tension est la plus forte. Ainsi, en fin de charge, les tensions des éléments en série sont les mêmes. On dit qu'ils sont équilibrés.

Pour ces raisons, tous les fabricants sérieux de matériel grand public, dotent leurs batteries de circuits de sécurité et de circuits d'équilibrage.

Si j'ai bien compris la solution "3 fils" décrite par pepito3d, et utilisée en modélisme, elle consiste à sortir la connexion intermédiaire de deux éléments en série afin de charger chacun d'eux comme s'il était seul. Dans son principe, elle fonctionne. Dans la pratique, elle comporte à mon avis des risques, car:
- elle suppose que la liaison (le câblage) entre batterie et chargeur est sans défaut
- elle suppose que les deux chargeurs fonctionnent correctement et sont réglés à des tensions identiques. Qu'arrivera-t-il si un des éléments série est chargé à bloc et l'autre pas chargé ou beaucoup moins chargé? Lors de l'utilisation, le moins chargé des deux éléments se fera charger à l'envers et sera donc au moins dégradé, au pire dangereux.
- elle suppose que l'utilisateur ne succombe pas à la tentation d'utiliser la sortie intermédiaire pour alimenter un organe qui n'a besoin que de la tension d'un élément.

Enfin voir plus haut ce qui a été dit sur la nécessité et le positionnement idéal d'un circuit de sécurité. Il faut savoir que beaucoup de fabricants d'éléments Li-Io (parmi les plus grands) refusent de vendre des éléments nus aux détaillants car ils craignent les accidents qui résulteraient d'une non observation des précautions élémentaires.

En conclusion, je dirai que le circuit de sécurité et l'équilibrage des éléments LI-Io ou LI-Po en série sont nécessaires pour le bon fonctionnement et la conservation de la batterie, et indispensables pour la sécurité de l'utilisateur... Et de ses voisins.

Bon week end

jean antoine

[invite0324077b]

les batterie lithium sont comme les batterie au plomb : elle se degradent tres vite quand la tension descend en dessous du minimum , mais pire : cette degradation les rend dangereuse : quand il y a plusieurs element en serie il faut controler la tension de chaque element pendant la decharge pour arreter des que l'un d'eux ateind le minimum : surveiller la tension totale ne sufit pas : les circuits electroniques integré aux pack de batterie doivent faire cette fonction

certain chargeur refusent de charger une batterie dont la tension minimum a été depassé : donc ne pas stocker longtemp un accu lithium presque vide : l'auto decharge pourait l'achever et rendre la charge impossible

pour le modelisme le pack de batterie indemontable n'est pas pratique : l'utilisation d'element separé serait possible , mais avec un chargeur fiable qui mesure la temperature pendant la charge et assure la securité en cas de defaut , et avec dans le modele reduit des detecteurs de tension minimum sur tous les element pour couper la decharge a temps

autre remarque : il est interressant de recuperer des pack batteries d'ordinateur portable : souvent le pack est declaré mort par l'ordinateur a cause d'un seul element defectueux : les autres pourait toujours servir avec les bonnes precautions : toujours s'en mefier : ne pas les laisser dans un modele reduit en materiaux inflamable dans une voiture ... : toujours les ranger a l'ecart de ce qui brule ...