Comprendre une LIPO, NiMH, NiCad, LI-ION, Cell, Capacité, Voltage, Parallele vs Series, Packs
LIPO
Graphique Charge Voltage Capacité d'une Lipo (1s)
Circuit: Branchement en parallèle ou en série ( Beginner )
En parallèle:
Le voltage ne change pas et est toujours: 12v.
L'ampérage SEUL est multiplié par le nombre d'éléments: 100A x 2 = 200A
En série:
Le voltage SEUL est multiplié par le nombre d'éléments: 12v x 2 = 24v.
L'ampérage ne change pas et est toujours de 100A
Notations
Les lipos sont branchées généralement en séries.
Une batterie 2s 400mAh est composée de 2 cellules de 3.7v de 400mAh chacune en série.
La batterie 2s 400mAh est donc une 7.4v 400mAh. C'est un " PACK ".
La notation exacte est 2s1p 400mAh car tout simplement nous pourrions avoir un pack de 2x ( 2s 400 mAh ) en parallèle.
Le pack serait alors 2s2p, toujours de 7.4v mais de 800mAh au lieu de 400mAh.
Dans un pack en série sans parallèle, " 1p " est sous-entendu.
- " (S) " est la cellule.
- " (n)S " est le nombre de cellule. 2s = 2 cellules.
- " (P) " est le nombre de PACK par série en parallèle. 2 séries de (n) cellules en parallèle = 2 PACKS = 2P
- " (C) " = 1000mAh = 1Amp. C'est une unité de mesure des Amps.
- " C-rate " est le taux de charge noté " (n)/C ".
- " C-rating " est un multiplicateur du taux de charge noté " (n)C ".
Chargement d'une Lipo
Taux de charge (1/C).
Pour une batterie de 2400mAh le taux de charge est:
Tx Charge = 2400mA / C
Tx Charge = 2400mA / 1000mA
Tx Charge = 2.4A
Chargez la batterie à 2.4A, c'est la recharger à un " C-rating " de 1 = ( 1x 2.4A ) = 1C.
Lorsque plusieurs packs sont à recharger en même temps ( chargement en parallèle ), je préconise un écart maximal de <= 0.1v entre l'ensemble des packs ( cellules et packs <= 0.1v ). L'idéal est d'éviter le chargement en parallèle.
*** Remarque ( " C Rating " ) ***
Sur les batteries, le C-rating indique le taux de déchargement MAXIMAL.
Pour une lipo stipulée 2400mAh 25C il est de:
Taux de déchargement maximal = (n) x ( 1/C )
Taux de déchargement maximal = (n) x ( 2400mA/C )
Taux de déchargement maximal = (n) x ( 2400mA/1000mA )
Taux de déchargement maximal = 25 x 2.4A
Taux de déchargement maximal = 60Amps
Bien que certaines lipos de plus de 1s se rechargent à 2C voire plus, 1C est la norme.
Afin de préserver la durée de vie des batteries, je préconise de les charger à ( 1/C ) / 2 ( ou plus simplement 1/2C ).
Il est vivement déconseillé de décharger les lipos en dessous de 3.3v.
Diagrammes de packs (1p)
Diagramme d'une lipo 2s.
Diagramme d'une lipo 3s.
Avertissements
Ces batteries à base de nickel ne vous permettent pas de définir une tension de charge maximale, donc une surcharge peut survenir si vous ne connaissez pas les méthodes de charge appropriées pour ces batteries.
Ne chargez pas les batteries en parallèle. Le courant ne sera pas réparti uniformément.
Utilisez un timer dans tous les cas.
Spécifications
Une NiMH est chargée à 1.5v elle décharge à environ 1.2v et est pratiquement vide à 900mV.
Elle a une durée de vie de l'ordre de 500 cycles de charge.
Stockez les batteries à température ambiante avec une charge de 40%.
Chargement
Doit être complètement vide avant de recharger.
La charge conseillée est de C/10 => ( 1/C )/ 10.
Pour une batterie ( AAA, AA, autre... ) de 2400mAh le taux de charge est:
taux de charge = ( ( 2400mA/C ) /10 )
taux de charge = ( ( 2400mA/1000mA ) /10 )
taux de charge = ( ( 2.4A ) /10 )
taux de charge = 0.240A
taux de charge = 240mA
Le chargement à 1C ( rapide ) est déconseillé.
Timer
( mAh x 1.2 ) ÷ C-rate
*** 1.2 ou 120%, car les batteries NiMH nécessitent plus de puissance pour se recharger que ce qu'elles produisent.
Chargement d'une NiMH 1200mAh avec un chargeur à 100mA:
( 1.200mAh x 1.2 ) ÷ 100mA.
( 1440mAh ) ÷ 100mA = 14.4
SOIT 14H
Youtube: How To Charge Series: Charging NiMH Battery Packs on the TB6B
Les batteries au lithium-ion fonctionnent mieux lorsqu'elles sont chargées fréquemment et n'ont pas besoin d'être complètement vides avant d'être rechargées.
Spécifications
Chargement: 1/2C
Voltage nominal par cellule: 3.6 / 3.7 / 3.8 / 3.85 V, LiFePO4 3.2 V
Voltage nominal 18650: 3.7v
Chargé: 4.2v
Déchargé: ~2.5v ( 2v à 3v en fonction du fabricant. Pour être sûr, ne déchargez jamais en dessous de 3.0v )
Duréé de vie ( LifeCycle ): 300 - 500 Cycles
Stockage
Rechargez les batteries Li-ion à environ la moitié seulement de leur puissance maximale avant de les stocker.
Youtube: How To Change the Imax B6 settings to charge Lithium-Ion
Comparaison de 18650 par fabricant
Youtube: How To Make 2s 3s 4s Battery From 18650 batteries
Types de batteries lithium
Lithium Cobalt Oxide(LiCoO2) — LCO
Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) — LMO
Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (LiNiMnCoO2) — NMC
Lithium Iron Phosphate(LiFePO4) — LFP
Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (LiNiCoAlO2) — NCA
Lithium Titanate (Li2TiO3) — LTO
*** Ne pas oublier " LIPO " ( lol )
SOIT:
V = Tension (U)
A = Intensité (I)
W = Puissance (T)
R = Résistence (R)
P = Puissance (P)
Loi d'Ohm
U = RI
P = UI
Le volt (V), ou la tension électrique
Le volt (V) est l’unité de mesure de la tension électrique dans un circuit entre un point A et un point B, obtenue avec un appareil appelé voltmètre. C’est à Volta, physicien italien et inventeur de la pile électrique, qu’on doit ce nom.
Le volt traduit la force électromotrice et la différence de potentiel ( tension ) entre deux points d’un circuit.
En clair ? Le courant électrique est un déplacement d’électrons ( - vers + ).
Pour les faire se déplacer, il faut un générateur de courant qui va créer un déséquilibre de charge (différence de potentiel) afin d’attirer et de repousser les électrons. Ce déséquilibre de charge est appelé « tension électrique ».
L'ampère (A), ou l'intensité électrique
L'ampère (A) est l'unité de mesure de l'intensité d'un courant électrique, c'est-à-dire le flux d'électrons dans un conducteur. C'est André-Marie Ampère, l’inventeur de l’électro-aimant, qui a donné son nom à cette unité.
On peut comparer le déplacement des électrons dans un circuit à celui de l’eau dans un tuyau : l’intensité, exprimée en ampères, c’est le débit d’eau. Sur le tableau électrique de notre installation à la maison, les fusibles ou disjoncteurs différentiels indiquent l’intensité : 10, 20 ou 32 ampères. Si la puissance électrique demandée est supérieure au flux d’électrons disponible, l’installation disjoncte.
Le watt (W), ou la puissance électrique
Le watt (W) est l’unité de mesure de la puissance électrique. Soit la quantité d’énergie pendant un temps donné, En général 1 seconde. Le terme vient du nom de l’ingénieur écossais James Watt à l’origine du développement de la machine à vapeur.
En électricité, ( puissance = tension x intensité ) = ( P = UI )
Si l'on prend l'image d'un tuyau d'eau, la puissance électrique serait équivalente à la pression dans le tuyau quand le robinet est fermé (tension) multiplié par le débit d’eau quand le robinet est ouvert (intensité).
Le kilowatt (kW)
Le kilowatt (kW), soit 1 000 watts, est généralement utilisé pour décrire la puissance électrique des moteurs, électriques ou thermiques.
Le mégawatt (MW)
Le mégawatt (MW), soit un million de watts, désigne des unités de production électrique. Une éolienne déploie une puissance d’environ 1mW, tandis qu’un réacteur nucléaire en France atteint en général une puissance comprise entre 900mW et 1 450mW. Soit 1,45gW (gigawatts).
Circuit: Branchement en parallèle ou en série ( Advanced )
En parallèle:
L'ampérage SEUL s'additionne: 100A + 100A = 200A
Un pack d'une cellule de 100A et de 200A = 300A
Le voltage devient une moyenne.
En série:
Le voltage SEUL s'additionne: 12v + 12v = 24v.
Un pack d'une cellule de 3.7v et de 4.2v = 7.9v.
L'ampérage devient une moyenne.
En charge et en utilisation, la cellule ne supportera ni une intensité (A) ni une tension (V) inadaptée.
Lors de l'utilisation une cellule peut potentiellement être déchargée ou sollicitée plus qu'il ne faut.
Dans les 2 cas il y a risque de feu.
En conséquence:
Un pack est une série de cellules.
Dans un pack sans parallèle, " 1p " est sous-entendu.
Pour éviter une mauvaise utilisation, il est préférable que le pack soit de même:
1 - Type ( Ex: LIPO )
2 - Tension (V)
3 - Capacité ( mAh )
ET de balancer/équilibrer le pack.
