Vieillissement des accus en charge TRES lente

[pcdwarf]

Bonjour, J'aimerais savoir si il est possible d'utiliser des accus NiCd ou NiMH (modèles AAA grand public) avec des courants de charge prolongés mais très faibles compris entre 50 et 400µA (Oui ce sont bien des micro ampères, pas des milli)

L'idée de base des cycles charge/décharge est une charge tres lente de quelques heures entre 400 et 50µA puis une décharge plus rapide pendant 8 à 10 secondes à environ 50mA

Je n'ai aucune idée du rendement de charge que l'on peut espérer à ces niveaux de courant ni du nombre de cycles que l'on peut espérer faire avant que l'accu n'ai perdu ses propriétés.

J'avais bien pensé au condensateur "backup" de 1F mais leur ESR fait qu'ils ne peuvent pas soutenir le courant de décharge...

[gcortex]

pourquoi on charge en 12H, alors qu'on peut le faire en 5mn ?

oui : une charge lente est meilleure ( > courant de fuite)

par contre pour un NiMh, la détection de fin de charge sera plus difficile

[invite18c7c32f]

il faut avant voir si ça va se charger? regarde sur le net l'auto-decharge des NIMH et calcule le courant min pour qu'elle ne se décharge pas;;;

[bobflux]

A mon avis, le mieux est un condensateur.

> J'avais bien pensé au condensateur "backup" de 1F mais
> leur ESR fait qu'ils ne peuvent pas soutenir le courant de décharge...

Attention il en existe deux types :

- le "backup mémoire" (optimisé pour le coût et la taille), très forte ESR, c'est à celui-là que tu penses

- le "stockage d'énergie" plus cher, plus gros, mais on en trouve avec des ESR de 50 mOhm : c'est ce qu'il te faut, bonne chasse !

[A voir en vidéo sur Futura]

[pcdwarf]

A mon avis, le mieux est un condensateur.
[...]
- le "stockage d'énergie" plus cher, plus gros, mais on en trouve avec des ESR de 50 mOhm : c'est ce qu'il te faut, bonne chasse !

D'accord sur le principe mais j'ai aussi des contraintes de cout et d'encombrement. d'où mon idée d'employer des accus. (si possible)

[invite936c567e]

Bonjour

J'imagine que la tension sous laquelle tu souhaites délivrer tes 50 mA est fixée, de même que celle de la source qui fournit le courant de charge.

La solution faisant appel à un (super-)condensateur implique donc forcément l'utilisation de convertisseurs régulés, avec des pertes d'énergie plus ou moins importantes selon la technologie choisie. Il faudrait connaître les tensions en question pour évaluer le volume, le coût et le rendement optimums, mais j'imagine que le résultat ne sera ni simple ni bon marché.


Si tes tensions correspondent assez bien à celle de ta batterie, alors on peut considérer que tu as une solution très acceptable, selon les même critères. Les caractéristiques obtenues vont beaucoup dépendre des tensions présentes et du modèle de batterie choisi.


Quant à ta question sur la durée de vie de la batterie, je crains que ton application soit beaucoup trop extraordinaire pour qu'on trouve des résultats d'étude sur la question.

Néanmoins, si tu prends garde à ne pas surcharger ni trop décharger la batterie, il n'y a pas de raison que cette durée de vie soit inférieure à celle donnée par le constructeur pour un usage normal.

Pour maintenir une charge correcte et garantir ainsi une bonne durée de vie, je pense qu'on peut se référer à la tension de la batterie pour évaluer au moins grossièrement sa capacité restante.

En effet, un élément de batterie NiMH totalement chargé et au repos présente une tension d'environ 1,4V ; une décharge partielle fait rapidement chuter cette tension à une valeur inférieure à 1,3V ; une décharge plus conséquente (par exemple 50%) l'amène à une valeur proche de 1,25V (la valeur exacte dépend beaucoup de la température - elle chute quand il gèle).

Ainsi, en limitant simplement la tension de charge à une valeur proche de 1,3V, il est possible d'empêcher la surcharge. En augmentant le courant de charge lorsque la tension des éléments s'éloigne de cette valeur, on peut également empêche une décharge trop importante. L'ensemble peut être réalisé simplement à l'aide d'un régulateur de tension de précision et d'une résistance.

[gcortex]

un élément de batterie NiMH totalement chargé et au repos présente une tension d'environ 1,4V

Bjr Pa5cal, alors pourquoi on mesure le dV²/dt² ?

[invite936c567e]

Bjr Pa5cal, alors pourquoi on mesure le dV²/dt² ?

Parce que lorsque le courant de charge est important (ce qui est le cas lorsque l'on souhaite faire une recharger complète de la batterie en quelques heures seulement), la tension mesurée est nettement supérieure à la tension au repos, et dépend de la pression et de la température qui règnent à l'intérieur de la batterie, lesquelles sont inconnues.

La tension au repos ne pouvant pas être mesurée pratiquement durant la charge, on se rabat alors sur d'autres indicateurs de fin de charge, comme l'élévation brusque de la tension ou de la température.

Mais dans le cas présent le courant de charge est extrêmement faible, et on peut considérer que la batterie retrouve son état de repos quelques minutes après chaque décharge. Par ailleurs on ne cherche pas nécessairement à atteindre une recharge maximale, ce qui autorise à faire l'économie d'un indicateur de fin de charge plus efficace.

.

[gcortex]

merci

ne pourrait-on pas charger par impulsions et mesurer entre ces impulsions ?

[pcdwarf]

J'imagine que la tension sous laquelle tu souhaites délivrer tes 50 mA est fixée, de même que celle de la source qui fournit le courant de charge.

Ok, je vous en dis un peu plus sur ce cas.

Après filtrage, la source d'énergie pour la charge est (à peu près) assimilable à un générateur idéal de 6,5 à 7V avec une résistance série allant de 10k à 15k.
C'est carrément faiblard mais je ne dispose de rien de mieux.

J'ai un régulateur linéaire 3.3V qui alimente mon circuit de contrôle en permanence. Courants de fuite compris, l'ensemble consomme environ 35µA. (ce qui serait négligeable dans d'autres circonstances)

Le circuit passe presque tout son temps à collecter l'énergie.
une fois toutes les 3 heures (C'est un ordre de grandeur) j'ai besoin pendant environ 10 secondes de 3.3V régulé avec un courant moyen de 50mA et un pic de conso à 85mA pendant les premières 20ms)

Mon idée était donc d'assembler 4 éléments de 1.2V pour avoir une tension "source" de 4.8V. (Il me faut au moins 4.2V pour réguler à 3.3V.)

Quand je disais toutes les 3h, en fait ce n'est pas forcément une tempo, ça peut être un niveau de charge... mais je ne peux mesurer la tension batterie qu'à 10mV près.

Par ailleurs on ne cherche pas nécessairement à atteindre une recharge maximale

Oui tout a fait.
Le tout est que l'on puisse fournir l'énergie pendant les dix secondes de chaque cycle. Pour le reste l'essentiel est de préserver la santé de l'accu. (idéalement plusieurs années)

[pcdwarf]

ne pourrait-on pas charger par impulsions et mesurer entre ces impulsions ?

j'ai déjà un courant de charge super faible.
Si en plus je ne charge pas tout le temps il ne va plus rien rester.

[bobflux]

Quelle est la plage de températures de fonctionnement du bidule ?

[pcdwarf]

Quelle est la plage de températures de fonctionnement du bidule ?

Le bidule doit être en extérieur sous abris. ça ferait donc des températures usuellement comprises entre -5 et +50 °C avec quelques extrêmes très rares où on acceptera que ça fonctionne mal.

[pcdwarf]

une charge lente est meilleure ( > courant de fuite)

Justement, comment quantifier le courant de fuite ?
Autre inconnue : Avec des courants de charge très faibles, y aura-t- il effectivement une "charge" ? N'y a-t-il pas une sorte d'effet de seuil ?

[bobflux]

Le calcul est facile à faire : supposons que tu prennes des Sanyo Eneloop, qui sont censés garder 85% de leur charge après 1 an de stockage à température ambiante, ça donne dans les 15 uA d'auto-décharge, donc possible. Mais l'autodécharge n'est pas linéaire (elle est plus importante au début) donc ce n'est pas garanti.

Pour ce qui est du LiIon, ça devrait être possible aussi.

Sinon :

http://search.digikey.com/scripts/Dk...me=589-1001-ND