Choix de fusible - Méthodologie

[inviteae524c6f]

Bonjour à tous,

J'ai un peu de mal avec les fusibles, surtout les ré-armables, en ce qui concerne le choix des intensités ou tout simplement le type à choisir selon les cas d'utilisations.
Je pense que ce serait super que ceux qui veulent y participer, donne leurs opinions, méthodologies pour le dimensionnement de ceux-ci.

Notamment par rapport au fusibles à utiliser avec les batteries au lithium, un cas concret pourrait vraiment compléter le très bon boulot qui a été fait par HULK28 sur la sécurité relative au batterie lithium.
On pourrait peut-être l'épinglé pour que ça serve de référence ?

S'il y a besoin de concret, je pourrais volontiers soumettre la problématique que j'ai actuellement.

Merci à ceux qui voudront bien participer.

A+
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[invite5637435c]

Bonsoir,
sur une batterie au lithium on ne met pas de PPTC, ce dispositif n'est pas accepté en terme de sécurité.
On peut les utiliser pour des sous fonctions électroniques, pour de faibles courants.

Pour le dimensionnement des fusibles "normaux", ou à fusion du conducteur, il y aurait beaucoup à dire, ce genre de composant est trop souvent dimensionné au pif, et en électronique le pif c'est pas bon du tout.
Je vais rechercher un papier que j'avais fait il y a quelques années déjà.
Soumet ta problématique et je vais regarder pour te répondre, ça peut servir d'exemple.

[inviteae524c6f]

Bonsoir bonsoir,

Déjà je suis ravi que ce sujet intéresse d'autres personnes ^^

Hulk, je commence par te retourner une question par rapport aux PPTC. J'ai lu pas mal d'article (peut-être à tord, je n'ai pas assez d'expérience pour savoir si ce que je lis est idiot ou pas).
Certains constructeurs produisant des accus Li-ion avec PCM, mettent une (un?) PPTC en forme de lamelle ronde ou encore avec des PPTC CMS.
Par exemple : https://www.mouser.com/pdfdocs/Bourn...hite_Paper.pdf
Est-ce que c'est inadapté parce qu'il n'y a pas de coupure franche comme pourrait le faire un fusible standard quand il a fondu ?

Bon pour mon cas personnel :
- Une charge de 5 Volts, consommant maximum 3A (pointe durant quelques secondes), alimentée via un Boost
- La batterie que j'ai actuellement : http://liionbms.com/pdf/bostonpower/sonata4400.pdf
- Calcul du courant que la batterie doit fournir dans le pire des cas (à savoir, tension de l'accu à 3,3V) = Ie = (Is * Vs) / (Rendement * Ve) = (3 * 5,2) / ( 0.80 * 3,3) = 5,91A

Informatif :
- J'équipe la batterie d'un PCM 6A
- J'ai une petite puce MAX17043 qui scrute la tension et calcul le pourcentage restant de la batterie (elle est branchée avant le PCM) : https://datasheets.maximintegrated.c...3-MAX17044.pdf

Je me pose la question de l'ajout du fusible par rapport au PCM, si il foire et que la protection court-circuit marche plus, c'est le drame.
Ou le placer ? Sur la ligne d'alimentation positive ou le Gnd ?
Et pour le dimensionnement la, je te laisse m'éclairer aussi

J'ai balancé beaucoup d'infos, j'espère ne pas avoir dit trop de bêtises

Merciii

[invite5637435c]

Bonsoir,

je n'aurai pas le temps de répondre à tout, mais au moins à quelques unes de tes questions.

Le cas du PCM est le bon support pour discuter de la pertinence du PPTC, il vient compléter un dispositif non conforme à la base en le rendant encore moins conforme.
Un peu d'histoire:
A l'origine, les accumulateurs les plus utilisés étaient le plomb et les accus Nickel-xx (NiCad, NiMh essentiellement).
Sur ces accumulateurs ont ne monte pas un BMS ni même un PCM, généralement c'est l'applicatif (ou le chargeur) qui gère ce type d'accu.
L'équilibrage se justifie très rarement, par défaut jamais.
Le gros avantages de ces accus est qu'ils sont très "sécure" par rapport à leurs collègues lithium, les conséquences d'un défaut ne sont pas comparables.
Pour protéger ce type d'accu il était courant de se contenter d'un disjoncteur bilame donc mécanique.
L'échauffement était soit dû à un sur-courant (ou un court-circuit), soit dû à un échauffement de l'accu lui même (source thermique à proximité ou usage trop intensif à température ambiante excessive par exemple).
Cela peut donc convenir pour ce type d'accus, d'autant qu'à l'époque le coté sécurité on s'en foutait pas mal.
L'avantage d'un tel dispositif (mécanique) est qu'il ouvre effectivement le circuit => isolation physique, comme le fait un contacteur.
L'inconvénient est qu'il peut "klixonner", sur un court-circuit c'est très moyen, car au final il finit par rester collé et hop plus de sécurité du tout (si rien d'autre n'est prévu).

Sur les dispositifs plus sérieux on équipe la batterie d'un fusible dit "hara-kiri", qui assurera la protection en cas de défaut majeur, comme celui évoqué au-dessus.

Lorsque le lithium est arrivé, les générations qui avaient leurs petites habitudes du plomb et des techno nickel ont conservés cette façon de penser la sécurité, lourd héritage qui comme on le sait dans d'autres domaines ont la peau dure.
Le PPTC fait parti de ces évolutions malheureuses en tout cas dans une large mesure.
Si on ajoute à cela le faible prix de ces "solutions", on a fait le tour de la boucle infernale.

Sur le PCM qu'indique Bourns dans son document, ils expliquent que le PPTC est à monter exactement comme on montait un "PEPPY", sauf que le labo de certification n'accepte pas, et à juste raison, ce procédé en UN38.3
Un composant qui chauffe (excessivement pour du lithium) ce n'est pas ce qu'on fait de mieux quand celui-ci est collé au pack batterie...
De plus sur le schéma du PCM, la protection en courant est assuréE par la "mesure" tension qui est l'image du courant à travers le R(ds)on du MOSFET.
Des économies de bout de chandelles qui éloigne encore plus notre batterie des consignes sécuritaires.
En "safety" ça ne passe pas la porte d'une AMDEC par exemple ou d'une analyse des risques de défaillance.

Résultat ces médiocrités se retrouvent dans les jouets, les appareils de très bas de gamme, et passent allègrement les tests labo, qui dans leur grande majorité ne testent pas ce genre de problématique sécuritaires (ils testent par exemple la peinture pour la teneur en plomb, le cache batterie qui ne doit pas pouvoir s'ouvrir facilement, etc).
Car n'oublions pas que les tests sont pratiqués sur la vaste invasion de produits provenant d'où on sait, et pas le temps de s'attarder sur la batterie, ces tests étant très chronophages pour être bien menés et mettre en évidence ces problématiques nouvelles.

Ce sera tout pour ce soir

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteae524c6f]

Bonsoir Hulk,

Désolé de ne pas avoir alimenté le sujet ces derniers jours, ta réponse m'a pas mal fait cogiter.
Inquiétant ce que tu me dit
Personne fait les vérifications ? Genre on fait passer son appareil en inspection pour une norme CE, c'est pas vérifié ?
Ou alors la norme CE ne prévoit aucun point de vérification pour les batteries ?

Du coup j'ai fait quelques recherches par ci par la :

- Tesla et tous les mecs qui copies, utilisent des fils de petite section. Le fil fond quand l'ampérage max qu'il peut encaisser est dépassé.
Si j'ai bien compris le principe, c'est pour protéger les batteries misent en parallèles. Si une vient à se mettre en court-circuit, ça évite que des centaines d'ampères la traverse et qu'elle n'explose.
Il existe ensuite d'autre type de fusible sur les batteries Tesla, mais j'ai pas pu en trouver plus sur ce sujet.

- Beaucoup de constructeur de fusible parle de PPTC pour protéger les batteries, du coup je trouve ça inquiétant maintenant

- Beaucoup amoindrissent les risques quand il est sujet de batterie LiFePo4, mais si je comprend bien, les risques sont les mêmes ? Il faut respecter la batterie (tension charge/décharge, courant, température, etc)

- Quel type de fusible mettre au final, un fusible ayant un temps de réaction court au final ?

Beaucoup de question
Bonne soirée

[invite5637435c]

Bonjour,

on en reparlera quand j'aurai plus de temps comme je te le disais.
Je passe ma vie à, entre autres, conseiller et former les entreprises qui ont besoin d'intégrer du lithium dans leurs équipements.
Rien d'étonnant que les PPTC soient préconisés par des gens qui fabriquent ces dispositifs, c'est leur fond de commerce.
90% des équipements contenant des batteries lithium sont des équipements de très bas de gamme.
Par exemple les power banks (joli casing mais ça s'arrête là).
Vu le prix rien d'étonnant.
Idem pour les cigarettes électronique.
Les laboratoires sont débordés, et sur certains sujets ils sont même totalement à la ramasse (par exemple sur le sujet de l'ATEX).
Comme toute nouvelle technologie qui se répand, nous sommes dans la phase du permissif, du grand n'importe quoi pour faire court.
Tant qu'il n'y a pas d'accident grave ou de mort, les gens ne comprennent pas.
C'est désolant mais comme ça.
L'état de l'art est pourtant bien défini, très peu de boite en font usage, pour pouvoir punir ou interdire il faut légiférer.
Il existe des certifications obligatoires mais comme 99% des produits commercialisés sont des importations de pays ne respectant aucune directives, je te laisse comprendre le problème.
Même si les douanes veillent, le combat est perdu d'avance.
Il suffit de voir la passoire que c'est pour tous les produits non CE et ceux qui ne respectent aucune norme de sécurité électrique.
C'est à dire toutes les bouses que chacun ici plébiscitent régulièrement en mettant des liens vers ebay ou alibaba...
Comme je le disais le combat est perdu d'avance.
Maintenant chacun prend ses responsabilités, moi je me contente de dénoncer ces pratiques scandaleuses et surtout dangereuses.
Tout professionnel du lithium comprendra ce dont je parle ici.

[inviteae524c6f]

Bonsoir,

Je me permet de faire un petit up
Si tu as un petit moment de libre ^^

Merciii
Bonne soirée.

[annjy]

Bsr,

pour compléter les dires de HULK,
j'ai eu l'occasion, dans ma vie professionnelle, de voir exploser des piles thermiques à base de lithium/aluminium (pas des batteries, mais....).....
200KJ ...ça vous refroidit !

J'ai donc une grande méfiance et une grande prudence vis à vis de tout ce qui est à base de lithium.
HULK est un pro du domaine.
Suivre ses conseils à la lettre, et ne pas tenter le diable.

cdlt,
JY

[invite5637435c]

Hello,
oui je ne vous oublie pas, je vais faire ça ce WE je pense.
@+