Les accumulateurs sont les sources d'énergie indispensable pour tous modéliste. De nouvelles technologies sont développées sans cesse, pour réduire le poids des accus tous en augmentant leurs capacités. Aujourd'hui, un accu de propulsion, un accu d'émetteur ou de récepteur n'utilisent pas la même technologie.
Voici un point sur les différentes technologies, leurs utilisations, leurs avantages et leurs inconvénients...de quoi choisir sereinement vos prochains accus...
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Lipo & Co
1/ Caractéristiques Générales
L'accu fournit une tension (U en Volts). La puissance fournie (P en Watts) est le produit de la tension par l'intensité (I en Ampères).
La capacité d'un accu (C en Ampères par heure - Ah) représente la l'intensité que peut fournir un accu sur un temps donné. Le chiffre xx C, représente la capacité de décharge d'un accu.
Par exemple, un accu de 2000 mAh, et de 15C, fournira au maximum 2 A pendant 1 heure, par contre on pourra le décharger à 15 x son intensité nominal soit 2 x 15 = 30 Ampères, dans ce cas sa décharge durera 60 min / 15 = 4 minutes ! Si vous volez donc " à fond " avec cet accu, au bout de 4 minutes, vous serez " à sec "...Mais, bien évidement, les phases de vols implique des réductions de gaz, donc la valeur réelle serra supérieure.
Branchement de 2 accus identiques en série ou en parallèle
Quelque soit le mode de branchement, la puissance totale reste identique. Pour un branchement en série on obtient une tension supérieure (égale à l'addition des tensions des 2 accus). Pour un branchement en parallèle, la tension reste égale à la tension d'un accu, par contre l'intensité est doublée.
En modélisme on utilisera plutôt le branchement série, qui permet d'augmenter la puissance totale sans augmenter l'intensité, sachant que la section des câbles dépend de l'intensité, on évite ainsi de devoir les sur dimensionner.
Résistance Interne
Un accu n'est jamais parfait, il a une résistance interne.
Cette résistance amène 2 désagréments. Le premier est une chute de tension lié a l'intensité fournie par l'accu (loi d'Ohm : U=RI). Par exemple pour une résistance interne de 20 mOhms et une intensité de 20 Ampères, nous aurons une chute de tension de 0,02 x 20 = 0,4 Volts. Pour une intensité de 40 Ampères, on passe à une chute de tension de 0,8 Volts...
Et comme rien ne se perd, cette chute de tension entraine le deuxième point noir : l'échauffement de la batterie. Cette énergie s'évacue par effet joule (P=UxI), dans notre exemple, pour 40 Ampères, la puissance dissipée est de 0,8 x 40 = 32 Watts...un beau petit chauffe mains...Et n'oublions pas qu'un échauffement trop élevé de l'accu peut être DANGEREUX (risque d'explosion, feux...). C'est donc un paramètre à surveiller de prés !
2/ Anciennes Technologies
Plomb
Utilisation
Les accus au plomb les plus courants se trouvent dans votre voiture : la batterie.
L'élément de base à une tension de 2 Volts.
Ils sont la principale source d'énergie sur le terrain.
Ils sont utilisés pour alimenter les " glow plugs " (chauffage bougie) et pour recharger d'autres accumulateurs.
Charge
Les accus plomb sont chargés par un courant constant de 1/10éme de leur capacité nominale, avec une tension d'environ 2,4 V par élément, pendant 10 à 12 Heures.
Il faut éviter des décharges complètes sous peine de détériorer les accus.
Avantages
Auto-décharge d'environ 10% par mois, donc " fonctionnels " très longtemps.
Inconvénients
Poids très élevé
Nicd
Utilisation
Les accumulateurs cadmium/nickel (NiCd), utilisent du CADMIUM, produit très toxique, c'est pourquoi ils sont quasiment tous substitués par des accus NiMh, qui ont des caractéristiques relativement similaires.
Ils utilisent les dimensions standard des piles et accus.
Charge
Leur forte résistance interne ne permet pas une décharge à forte intensité.
Ils acceptent une charge rapide sous 1 C (charge en 1 heure) et une décharge similaire.
Par contre, pour un chargeur manuel, prévoir une charge à 0,1 C. Un inconvénient des NiCd est leur effet mémoire, il faut donc éviter les charges partielles. Idéalement, utilisez un chargeur/déchargeur qui va vider l'accu avant de le recharger complètement.
Avantages
Supportent la décharge profonde
Grande durée de vie (500 cycles)
Inconvénients
Autodécharge importante
Risque de fuite en cas de mauvaise utilisation
Forte perte de capacité par temps froid
Produits TRES toxiques
NiMH
Utilisation
Les accus nickel/métal hydride (NiMh) sont principalement utilisés pour les radios (émetteurs et récepteurs (pour les modèles à propulsion thermique)
Plus performants et moins toxiques que les NiCd, ils utilisent également les tailles " standard ".
Charge
Les Nimh ont une résistance interne nettement plus faible que les NiCd, ils peuvent donc être utilisés avec de forts appels de courant (propulsion).
La charge classique se fait à 0,1 C, par ils acceptent des charges jusqu'à 1 C.
Avantages
Pas d'effet mémoire
Inconvénients
Très forte autodécharge
Durée de vie inférieure aux NiCd
3/ Technologies récentes
Les batteries "Lithium" ont un rapport poids/puissance très avantageux. Pour un encombrement similaire, elle pèsent moitié moins et ont une capacité nettement supérieure !
Lithium Ion
Utilisation
Ce type d'accu est principalement utilisé dans les ordinateurs portables, téléphone, appareils photos...
Charge
Ce type d'accus demande des chargeurs spécifiques, totalement incompatibles avec des chargeurs " classiques "
On les charge sous un courant limité, avec une tension qui augmente progressivement jusqu'au nominal.
Ensuite la tension reste constante et l'intensité diminue jusqu'à la fin de charge.
Ce type d'accus ne supporte pas les surcharges. Elles peuvent bruler, donc il est préférable de les chargé dans un endroit isolé de tous matériaux inflammables (bois, plastique...)
Un pack ayant subit un choc (crash) est potentiellement dangereux, il peut prendre feu. Il faudra surveiller particulièrement sa charge (il peut mettre plus de 10 minutes avant de prendre feu !)
Si vous remarquez une élévation de température de votre pack, ou si votre accu gonfle : arrêter tous !
Plongez le plusieurs heures dans un récipient remplit d'eau , percez le (dans l'eau) puis amener le pack chez un récupérateur.
Avantages
Légèreté
Forte capacité
Très faible autodécharge
Pas d'effet mémoire
Inconvénients
Taux de décharge limité
Pas de charge rapide
Fragile et dangereuses
Prix élevé
Lithium Polymère
Utilisation
Les LiPo sont utilisées pour la propulsion des modèles. Elles sont légères et ont une grande capacité.
Leur tension va être un multiple de 3,7 Volts (élément de " base ").
Charge
Ce type d'accus demande des chargeurs spécifiques, totalement incompatibles avec des chargeurs " classiques "
On les charge sous un courant limité, avec une tension qui augmente progressivement jusqu'au nominal.
Ensuite la tension reste constante et l'intensité diminue jusqu'à la fin de charge.
Ce type d'accus ne supporte pas les surcharges. Elles peuvent bruler, donc il est préférable de les chargé dans un endroit isolé de tous matériaux inflammables (bois, plastique...)
Un pack ayant subit un choc (crash) est potentiellement dangereux, il peut prendre feu. Il faudra surveiller particulièrement sa charge (il peut mettre plus de 10 minutes avant de prendre feu !)
Si vous remarquez une élévation de température de votre pack, ou si votre accu gonfle : arrêter tous !
Plongez le plusieurs heures dans un récipient remplit d'eau , percez le (dans l'eau) puis amener le pack chez un récupérateur.
Avantages
Légèreté
Forte capacité
Très faible autodécharge
Pas d'effet mémoire
Formes plus variées (plus fines notamment) que les Lithium Ion
Inconvénients
Taux de décharge limité (10C, 15C, 30C pour les meilleures...)
Pas (encore) de charge rapide
Fragile et dangereuses
Prix élevé
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