Les accus

Les accus, quelle vaste question !
Il en existe une telle variété que ça devient difficile de s'y retrouver.

Aujourd'hui, comme l'objectif c'est de faire simple, on ne va parler que des accus Lithium polymère (Lipo)

Je vous passe le blabla habituel, retenez seulement que le lipo est, à l'heure où j'écrit ces lignes, le type d'accumulateur ayant le meilleur rapport performances / poids
C'est donc tout naturel de le retrouver dans nos avions (et dans les téléphones portables).

Un élément lipo, sans son emballage de décoration, ça ressemble à ça :

Un élément seul c'est en fait un sac d'aluminium, contenant plusieurs couches de textile enduites d'un électrolyte capable de stocker de l'énergie électrique.

Quelques chiffres à retenir : Tension d'un élément Lipo : 

• 3.7V tension nominale
• 4.2V chargé à 100%
• 3.3V déchargé
• 3V "seuil de non retour"

La tension nominale, c'est celle qu'on utilise dans nos calculs, car elle correspond à la tension moyenne de l'élément lipo quand il n'est ni complètement chargé, ni complètement vide.

Le seuil de non retour, c'est la tension minimum à ne surtout pas atteindre. Car le Lipo est une chose fragile. Si on descend trop bas en tension, il ne sera plus possible de remonter. L'élément est définitivement dégradé, et ne retrouvera jamais sa pleine capacité.
Le chargeur refusera d'ailleurs de recharger un lipo trop déchargé (c'est une sécurité).

N'essayez pas non plus les recettes de grand mère qu'on voit parfois du type "moi j'ai réussi à le recharger en mettant le chargeur sur nimh, et c'est reparti"
ci dessous une photo que j'ai prise d'un accu "mal traité" :

le lipo, c'est pas de la TNT, mais ça peut faire de GROS dégâts si on ne le recharge pas comme il faut !
Et un lipo devient dangereux dans les cas suivants :

• Choc sur sa coque (qui reste fragile, ce n'est qu'une feuilled'alu ne l'oubliez pas)
• Court circuit (même très bref)
• Mauvaise manipulation lors de la recharge.

Un accu gonflé n'est pas forcément un accu dangereux, mais c'est le signe indicateur que l'élément est dégradé.
Le gonflement est lié à :
- un accu qui vieillit tout simplement
- une trop forte consommation du moteur comparé à ce que peut réellement fournir l'accu.

Si un accu gonfle après un vol, il est tout de même recommandé de le mettre "en quarantaine" pendant quelques heures dans un endroit qui ne craint pas le feu.

Si il gonfle pendant la recharge, placez le immédiatement dans un récipient ignifuge car il a toutes ses chances de "mal finir"

Bon maintenant passons aux choses sérieuses :

Que retrouve t-on d'inscrit sur un accu lipo du commerce :

On voit d'inscrit 3 choses importantes :

• 460mAh
• 25-40C discharge
• 2 Cell 7.4V (2S)

C'est quoi ce fameux 2S, Série ou parallèle ? qu'est ce que c'est, qu'est ce que ça veut dire ?

• En série les tensions s'additionnent
• En parallèle les capacités s'additionnent

un pack 2S classique (en fait un pack 2S 1P) signifie qu'on a monté 2 éléments (ou cellules) en série.
Dans ce type de montage les tensions des cellules s'additionnent 2x3.7 = 7.4V

Mais on trouve parfois des pack notés 3S2P

Dans ce cas de figure on a 3 éléments 4200 en série mais ces éléments sont doublés en parallèle pour obtenir une plus grande capacité (on a donc en réalité 6 cellules à l'intérieur du pack)

3S -> 3x3.7 = 11.1V

2P -> 4200mah x 2 = 8400mah

Ce type de packs devient de plus en plus rare, car on sait fabriquer des packs monoblocs de très grande capacité.

La capacité de l'accu :

Elle est presque toujours donnée en mAh (milli ampères heure)
une capacité de 500mAh signifie :

qu'on pourra tirer 500mA de courant pendant une heure
qu'on pourra tirer 1000mA de courant pendant 1/2heure
qu'on pourra tirer 250mAh de courant pendant 2 heures
etc ...

Un petit rappel sur les unités :

L'unité légale pour parler d'une intensité c'est l'Ampère (A)
le milliampère (mA) c'est un millième d'ampère
1000 mA = 1A
100ma = 0.1A
etc ..

un accu de 4200mAh a donc une capacité de 4.2Ah
on peut consommer 4.2A pendant une heure avant de devoir le recharger.

Le pouvoir de décharge de l'accu (C)

Sur les accus, il est noté un pouvoir de décharge.
si on reprend notre petit accu du départ, on lit 25-40C discharge
Cette information est sans doute la moins comprise parmi les caractéristiques et pourtant elle est très importante.
Elle va nous donner la capacité qu'a l'accu à débiter du courant.

En raisonnant par l'absurde, personne n'essayerait de démarrer sa voiture avec un accu 3S d'indoor
Et pourtant chargé à fond, un accu 3S fait une tension très similaire à votre batterie au plomb

Le "nombre de C" c'est un peu un moyen de chiffrer ça, cette capacité qu'a l'accu à fournir une grande quantité d'énergie en peu de temps.
Si on devait lui donner une unité ça serait des inverses d'heures 1/h , mais on s'en fout un peu

Concrètement ça donne quoi ? 

notre accu de tout à l'heure est noté

• 460mAh
• 25-40C discharge

25-40C, c'est respectivement le pouvoir de décharge en continu et en crête

si on multiplie la capacite (460mah) par le pouvoir de décharge en continu (25C) on obtiens l'intensité maximale que l'accu peut fournir en continu soit 460mAh*25 = 11500mA

important : Notez que si je multiplie des milliampères heure par le nombre de C, j'obtiens des milliampères

Si je veux obtenir des ampères, je dois diviser le résultat par 1000

11500mA = 11,5A

Et la capacité en crête dans tout ça ?
La capacité crête, c'est ce que peut débiter l'accu pendant un très court laps de temps (en général 10 secondes) Cette valeur n'est pas très intéressante dans notre application "simple" car on ne souhaite pas utiliser l'accu "en zone rouge" en général

Maintenant que je sais déchiffrer les données de l'accu, comment choisir celui qui va bien avec mon ensemble moteur contrôleur ?

Définissons tout d'abord un petit cahier des charges :

Mon calcul de moteur a déterminé qu'il me fallait un moteur de 50W

Je vais l'alimenter en 2S (7.4V)

il devrait consommer au maximum 50W/7.4V = 6.75A

Trouver un accu de 7.4V, c'est facile, tous les accus lipo 2S ont cette tension.

La difficulté ça va être de trouver la bonne capacité (mAh)

Mon expérience à montré qu'en général, le parfait compromis poids/autonomie, c'est 6 minutes de moteur plein gaz

j'en vois déjà en train de crier au scandale
"Ouah mais 6 min, c'est trop court, je veux pouvoir voler au moins 15 minutes moi !, si c'est ça, je retourne au thermique"

j'ai bien noté plus haut 6 minutes plein gaz, et à moins de vouloir faire du racer, vous ne ferez jamais un vol avec le moteur plein gaz 100% du temps.

Avec ces 6 minutes de moteur "à fond" on a généralement 10 à 12 minutes de vol normal.

Récapitulons : le moteur consomme 6.75A, je veux voler 6 minutes.
J'ai des Ampères, des minutes, comment transformer tout ça en milliampères heure ?!
facile !
6.75A c'est 6750 mA (on multiplie par 1000)
6 minutes, c'est un dixième d'heure 0.1h

Si je multiplie ces deux chiffres, j'obtiens des milliampères heure -> 6750mA*0.1h = 675mAh

une batterie de 675mah me donnerait donc les 6min calculées.

Mais dans le commerce des 675mah ça n'existe pas !

On peut donc prendre un cran en dessous ou un cran au dessus.
Donc un accu de 610mah, ou un accu de 750mah
Le premier sera plus léger, le second donnera un peu plus de temps de vol.

une fois le choix effectué, on vérifie la capacité de décharge (nombre de C)

Théoriquement, en respectant ma fameuse "règle des 6 minutes", l'accu sera forcément bon pour sa capacité de décharge.

Il y aurait encore beaucoup de choses à dire sur les accus, mais les renseignements ne manquent pas sur internet. Les plus curieux peuvent donc chercher un peu ;)

A bientôt.

Nico