Charge électrique pour dissiper 10 à 30A en 4V

[neelrocker]

Bonjour,

Je suis en train de tester la batterie que je construit à base de cellules li-ion 18650.
Je teste un étage de x cellules en parallèle. L'état de charge de ce pack de 3.8V.

Pour mes tests en recharge pas de problème, j'envoie juste l'intensité de courant désirée depuis mon chargeur.
Par contre pour tester en décharge il me faudrait un charge pour dissiper la puissance (mon application finale tirera 28A max, mais je peux tester un peu moins et extrapoler).

Je pensais à l'ampoule (ampoule auto 12V) mais après recherche je tombe souvent sur des sujets auto/moto évoquant des ampoules 12V qui grillent lorsqu'elles sont alimentées en 6V.
Parfois le problème est autre que la sous-tension mais j'ai aussi vu évoqué le fait qu'alimentée en 6V une ampoule 12V ne produirait pas la réaction nécessaire pour entretenir l'état du filament (d'où le fait que ça grillerait très rapidement, l'explication me parait plausible).

Qu'en pensez-vous ?
Que pourrais-je utiliser d'autre pour dissiper la puissance d'un courant de 15-25A à 3.8V ? (quelque-chose que je pourrais avoir sous la main)
-----

[invitee05a3fcc]

On appelle ça une charge électronique
Il y a plein de fournisseurs sur le WEB

[neelrocker]

Mon chargeur le fait, mais je me suis limité à 1A par ce biais (et en déportant la majorité de la charge sur une résistance externe) car à chaque fois que j'ai lu quelqu'un ayant cramé ce chargeur c'était en utilisant sa fonction de décharge.
Sur le papier (manuel) il peut dissiper 20W par lui-même (mais je ne le conseille pas^^) et jusqu'à 500W en lui adjoignant une charge externe (mais on en revient au fait qu'il faut trouver de quoi faire cette charge externe).

Sinon ton post m'a aussi fait penser que je pourrais utiliser un pack moins chargé mis en parallèle de celui que je teste, mais ce n'est pas très commode.

L'achat d'une charge électronique n'est pas envisageable. Ca reste un projet du domaine du bricolage fait à partir de cellules usagées, cette charge électronique fait 5x le prix de ce que j'ai investi jusque là dans ce projet.
Je cherche une solution simple, quelque-chose que je puisse trouver dans mon grenier

[invite01fb7c33]

En associant des résistance de puissance en paralléle, par exemple 8 résistances de 1ohm 25W
http://fr.rs-online.com/web/p/resist...assis/0157522/
Sans dépenser une fortune tu couvres sous 4V la plage 4A à 32A au pas de 4A.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Montd'est]

Parfois le problème est autre que la sous-tension mais j'ai aussi vu évoqué le fait qu'alimentée en 6V une ampoule 12V ne produirait pas la réaction nécessaire pour entretenir l'état du filament

C'est le même problème je dirais.

C'est à ce que je saches valables pour les lampes halogènes où en effet un mécanisme particulier oeuvre pour régénérer partiellement le filament qui se vaporise.
C'est pour ça qu'on entend parfois dire que lampe halogène et variateur ne font pas bon ménage.

Mais pour les incandescences simples, pas de contrainte.

Que pourrais-je utiliser d'autre pour dissiper la puissance d'un courant de 15-25A à 3.8V ?

Si tu te débrouilles en électronique de puissance tu peux faire un convertisseur boost... mais c'est du luxe pour un essai.
Sinon démonter un sèche cheveux, sèche main ou grille pain et récupérer le fil résistif pour faire une résistance sur mesure...

[gienas]

Bonjour neelrocker et tout le groupe

... L'achat d'une charge électronique n'est pas envisageable. Ca reste un projet du domaine du bricolage fait à partir de cellules usagées, cette charge électronique fait 5x le prix de ce que j'ai investi jusque là dans ce projet.
Je cherche une solution simple, quelque-chose que je puisse trouver dans mon grenier ...

Attention, cependant, que ce genre de composant peut devenir très dangereux.

L'utilisation d'ampoules à incandescence est parfois commode, mais il faut savoir que la résistance est très variable. La température du filament détermine la résistance, qui varie dans un rapport de 10 entre l'ambiante et l'utilisation en plein éclairage à la tension nominale.

Moralité, au moment de la connexion, filament froid, le courant est dix fois ce qu'il sera une fois le filament chaud. Cela risque ne pas être apprécié voire supporté par le générateur.

[neelrocker]

En tant que vapoteur j'aurais dû penser à mon kanthal pour faire mes enroulements !

Merci Montd'est

@gienas: j'ai mis bricolage mais je sais quand même un peu ce que je fais hein. Ca fait quelques mois que je suis sur ce projet et j'ai pas mal parcouru la littérature sur le li-ion.

Mais tu fais bien de mentionner l'appel de courant dans le cadre d'un filament d'ampoule froid. Je vais devoir tenir compte de ça avec mon kanthal car je suppose qu'il y aura le même phénomène. Je vais commencer par une petite charge et monter progressivement en vérifiant l'appel de courant au branchement.

[invitee05a3fcc]

Voilà une idée de départ :

• NMOS sur radiateur
• On peut compter, à la louche, 3A par NMOS
• On peut mettre autant de NMOS que l'on veut

[Jean4259]

Bonjour,

Les ampoules auto sont une bonne solution simple. Naturellement une ampoule 12v ne peut pas être détériorée sur une tension de 3,8v.
Jean

[invitee05a3fcc]

Naturellement une ampoule 12v ne peut pas être détériorée sur une tension de 3,8v.

Sauf :
- Que tu ne sais pas trop le courant qui passe dans une lampe avec 3,8V
- Que le courant qui passe change avec la tension

Tout dépend ce que tu veux faire comme mesure .
PS : il est possible de rajouter un détecteur de tension pour couper la décharge en dessous d'une certaine tension . Pour info, si tu décharges trop ta batterie, elle est mourrue !

[invite2c278084]

hello,


petites remarques pour transformer l'élucubration d'Antoine DAUDET en réalisation pratique :

les MOS sont à déconseiller si le montage doit fonctionner dans une zone linéaire comme le fait penser l'utilisation d'un LM324 (de la part d'un pourfendeur d'aop utilisés en comparateur)

voir extraits de la doc IR sur le IRF1010e
en page 1, le transistor donne 84A, en page 2 la petite note dit qu'il ne donne plus que 75A
en page 4, la SOA ne donne moins de 20A , pour les 10V de la page 2 au lieu des 75 (page 2) & 59A (page 1 et 100°C) annoncés. Et on n'a plus le droit de les dissiper que pendant 10ms !
au-dela c'est de la libre interprétation, aux frais du client puisqu' IR a prévenu
c'est d'ailleurs un bon composant pour défiabiliser les tableaux de bord français, où sa défaillance récurrente coûte entre 800 et 1300€ au client final

un beau foutage de gueule !
j'ai quand même voulu essayer, et il m'en a effectivement coûté quelque demi-poignée de puces !

remarque sur l'étage driver
si on préfère favoriser la sécurité des puces, ce qui est devenu le choix de mon portefeuille, c'est la descente du signal des grilles qu'il faut favoriser par un transistor et non par une résistance de 1k, et la commande par LM324 risque de ne pas être assez rapide surtout sur plusieurs capacités de grille >3nF chacune

j'ai fini par avoir le shunt "R" entre émetteur et base d'un NPN qui tire les bases à la masse(0.8V) , c'est le plus simple, le plus fiable et le plus rapide, et surtout avec des bons gros bipolaires de puissance

puissent mes transistors mourus servir à d'autres


saluts

[invitee05a3fcc]

les MOS sont à déconseiller si le montage doit fonctionner dans une zone linéaire comme le fait penser l'utilisation d'un LM324 (de la part d'un pourfendeur d'aop utilisés en comparateur)

C'est effectivement un montage linéaire

voir extraits de la doc IR sur le IRF1010e
en page 1, le transistor donne 84A, en page 2 la petite note dit qu'il ne donne plus que 75A
en page 4, la SOA ne donne moins de 20A , pour les 10V de la page 2 au lieu des 75 (page 2) & 59A (page 1 et 100°C) annoncés. Et on n'a plus le droit de les dissiper que pendant 10ms !

Il aurait mieux fallu donner un lien WEB sur la datasheet !
- Je n'ai pas donner de type de NMOS, ce n'est qu'une élucubration
- Si on se limite à 3A et 10V (on est à 4V dans la demande) , le phénomène de HotSpot ne se produit pas

remarque sur l'étage driver
si on préfère favoriser la sécurité des puces, ce qui est devenu le choix de mon portefeuille, c'est la descente du signal des grilles qu'il faut favoriser par un transistor et non par une résistance de 1k, et la commande par LM324 risque de ne pas être assez rapide surtout sur plusieurs capacités de grille >3nF chacune

Remarque non fondée.
On est en régime linéaire, pas en commutation .

[invitee05a3fcc]

les MOS sont à déconseiller si le montage doit fonctionner dans une zone linéaire

Pour ta culturation :
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8199-D.PDF
http://www.ixys.com/Documents/AppNotes/IXAN0061.pdf
http://www.jiep.or.jp/hp_e/journal/6...n6_1_51-56.pdf

[Antoane]

Bonjour,

Pour ta culturation :
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8199-D.PDF
http://www.ixys.com/Documents/AppNotes/IXAN0061.pdf
http://www.jiep.or.jp/hp_e/journal/6...n6_1_51-56.pdf

Tu as oublié : https://fr.wikipedia.org/wiki/Transi...C3%A9tal-oxyde, Zibuth27 en a besoin

http://forums.futura-sciences.com/at...ectronique.jpg

Pourquoi le NPN ?

[invitee05a3fcc]

Pourquoi le NPN ?

Dans le doute, j'ai pas voulu tirer sur la sortie de l'ampliOP LM324 (et pas le comparateur ...).
Donc, par sécurité, j'ai mis un suiveur
De même, les 470 pour éviter une charge trop capacitive sur l'émetteur du NPN.
Je suis du genre ceinture et bretelles surtout pour une élucubration .

[Antoane]

Si tu considères qu'une impédance de source de 1k suffit pour commander l'ensemble mosfets+Rgate, pourquoi ne pas ajouter une résistance entre la sortie de l'AOP et le commun des Rgate ?
Ou même laisser la limitation de courant de sortie du 324 faire le travail.

[invitee05a3fcc]

Si tu considères qu'une impédance de source de 1k suffit pour commander l'ensemble mosfets+Rgate, pourquoi ne pas ajouter une résistance entre la sortie de l'AOP et le commun des Rgate ?
Ou même laisser la limitation de courant de sortie du 324 faire le travail.

Oui, c'est négociable .... J'ai opté pour qui peut le plus, peu le moins !
Et c'est pas un NPN qui gréve le budget !

PS : j'aime pas faire fonctionner les limitations intrinsèques .

[Antoane]

Et c'est pas un NPN qui gréve le budget !

Un raton laveur non plus

PS : j'aime pas faire fonctionner les limitations intrinsèques .

Pourquoi ?

[invitee05a3fcc]

Pourquoi ?

Quand tu as un circuit intégré qui affiche, sur la datasheet, la valeur du courant de sortie max :
I_Outmax= 1,5A min

Cela veut dire que tous les circuits sont au moins capable de fournir 1,5A . Mais tu ne sais pas si TON LM317 va se limiter à 1,6A , 2A , 2,5A ou plus !
Et comme c'est un circuit ancien, il est probable que les composants fabriqués en 2016 soient un peu plus nerveux qu'en 1977 !
Donc j'ai toujours éviter de me baser sur ce genre de paramètre non spécifié en max ... et je m'en porte bien !

[invite01fb7c33]

Équilibrer le courant dans les mos par des résistances de source est plus pénalisant qu'avec des bipolaires. En effet le threshold des mos peut varier de 15mV/°C. Il faut donc une excelente uniformité de température sur le (les) dissipateurs, ce probléme conduit souvent à ce que le delta I maximum souhaité entraine une varaition de plus de 100mV ce qui amène à des valeurs de résistances chutant plus de 1V à I nominal, quand on veut travailler à 3 ou 4V ça laisse pas grand chose pour le mos, on est donc conduit à utilisé un AOP par mos.
Utiliser impérativement des mos "single die" et si possible des mos dédiés (le hot spot arrive vite sinon) aux applications linéaires http://www.ixys.com/ProductPortfolio/PowerDevices.aspx

[invitee05a3fcc]

.... ce qui amène à des valeurs de résistances chutant plus de 1V à I nominal, quand on veut travailler à 3 ou 4V ça laisse pas grand chose pour le mos,

Plus la résistance de mesure qui chute de quelques centaines de millivolts ..... No Problemo !

[neelrocker]

Méthode une peu plus manuelle.

Le plus long c'est de fabriquer le support mais ensuite c'est très rapide de créer la charge que l'on souhaite.

Là je visais 0.37Ω et je suis arrivé à 0.32Ω mais j'ai fait ça à la va-vite car je n'avais pas besoin d'une charge bien précise. Ca aurait été facile de rectifier pour arriver à la résistance voulue à 10mΩ près.

Le kanthal a une résistivité qui change très peu avec la t° donc pas d'appel de courant en début de décharge.

Je l'ai finalement utilisée en charge externe sur mon chargeur (reaktor 300W) et ça a fonctionné sans problème et sans dommage pour le chargeur qui n'est pas du tout monté en t° (un peu plus de 20 décharges à 10A, décharges de 2min espacées d'une minute de pause).