Introduction et Guide d'utilisation des accus Lipo

Les accus Lipo sont de plus en plus utilisées en modélisme, à juste titre, de part leur performances et leur caractéristiques. Mais ils nécessitent de savoir quelques règles de base pour bien les utiliser et les conserver longtemps en bon état.

Nous vous partagons ici quelques conseils.

Introduction sur les accus LIPO

Les accus Lipo (Lithium-Polymer) sont devenu maintenant quasi incontournables dans toutes les disciplines du modélisme. Ceci s'explique par les nombreuses qualités de ces accus:

• Leur tension reste relativement stable même lorsque le courant consommé est elevé.
• Ils ne s'auto-déchargent quasiement pas. La tension d'un accu Lipo ne baisse quasiement pas même lorsqu'il est inutilisé plusieurs mois,
• En comparaison aux autres types de batteries, ils sont plus léger à capacité identique.
• Ils sont également plus compacts, toujours à capacité identique.
• Il est facile de déterminer leur niveau de charge en fonction de leur tension.

Cependant, toute médaille ayant son revers, ces accus ont aussi des inconvénients qu'il faut prendre en compte. Le principal étant de bien s'assurer de ne pas les maltraiter sous peine de rapidement les endommager gravement ce qui peut les mener jusqu'à l'explosion. Il faut bien prendre soin que leur tension ne descende pas en dessous d'un certain seuil, et il faut absolument utiliser un chargeur adapté afin de s'assurer de ne pas dépasser une tension maximale précise. La tension nominale d'un élément Lipo est de 3,7v, on a donc des accus dont la tension nominale est un multiple de cette tension: 7.4v,11.1v, 14.8v etc...

Comment sont composés les accus Lipo ?

Les accus lipos sont composés de plusieurs éléments montés en série, généralement de format rectangulaire. On note ainsi "2S" un accu formé par 2 éléments en série, donnant donc au final une tension nominale de 7.4v.

Un accu composé de 3 éléments sera noté "3S", ce qui donnera un accu de 11.1v en tension nominale. Ainsi de suite.

On reconnait aisément un accu Lipo car il est équipé de 2 connecteurs différents: Les gros câbles (rouge et noir) pour alimenter le modèle, et également une petite prise blanche avec plusieurs fils: La prise d'équilibrage. Les fils connectés à cette prise sont raccordés aux bornes des différents éléments de l'accu, ce qui permet de contrôler la tension de chacun des éléments séparément. C'est très important, nous verrons pourquoi.

 Exemple d'un accu Lipo classique, avec sa prise principale et sa prise d'équilibrage:

 Quelles sont les indications sur l'étiquette ?

Sur l'étiquette de l'accu, on peut généralement lire 4 informations:

• La capacité (exprimée en mAh)
• La tension nominale (exprimée en volts)
• Le nombre d'éléments constituant l'accu (expprimé en S, et que l'on peut aussi deviner en lisant la tension, comme indiqué plus haut)
• La capacité de décharge (exprimé en C)

La capacité

 La capacité d'un accu détermine la quantité d'électricité qu'il emmagasine. En gros, c'est la taille du réservoir. Plus la capacité est importante, plus vous aurez d'autonomie.

la tension nominale

Comme indiqué précédemment, la tension de l'accu (en volts) dépend du nombre d'éléments dont il est constitué. On parle de tension nominale car en fait la tension d'un accu varie en fonction de son état de charge. On défini ainsi une tension pour nommer l'accu, la tension nominale. Si l'accu est composé de 2 élements, sa tension nominale sera de 7.4v, s'il est composé de 3 éléments, sa tension sera de 11.1v, et ainsi de suite par incrément de 3.7v (qui est la tension nominale d'un éléments Lipo).

Le nombre d'éléments

Comme on a l'a déjà indiqué, les accus Lipo sont composés de plusieurs éléments, dont le nombre défini la tension. Ce nombre est indiqué ainsi: 2S indique deux éléments (en série), 3S indique trois éléments, 4S quate éléments, etc...

On peut aussi déterminer le nombre d'éléments de l'accu en regardant la prise d'équilibrage: Le nombre de fils est le nombre d'éléments plus un.

Ainsi, un accu 2S (composé de deux éléments) va comporter une prise d'équilibrage de 3 flis.

Un accu 3S va comporter une prise d'équilibrage de 4 fils. Et ainsi de suite.

La capacité de décharge

 C'est une caractéristique moins connue (et qui peut être négligée dans beaucoup de situation, dans le domaine des engins de TP ou les camions). Il s'agit du courant instantané maximum que peut fournir l'accu. On trouve sur l'éiquette des accus Lipo une indication comme 35C, 45C ou 70C.

Le C fait référence à la capacité de l'accu. On détermine donc la valeur maxi du courant de décharge en multipliant le chiffre indiqué par la capacité de l'accu en Ampère.

Exemple:

Un accu de Capacité 5000mAh (soit 5 Ampère/h) en 45C pourra fournir (en théorie) 45 x 5 A soit 225 A. Il s'agit bien sûr d'une valeur théorique (encore faut-il que le connecteur accepte de passer ce courant, par exemple, et c'est rarement le cas).

Les personnes qui utilisent les accus dans des domaines très pointus, qui sollicitent beaucoup l'accu prêtent particulièrement attention à cette valeur. Dans le domaine des maquettes navales, engins de TP ou camion, nous sommes très loin d'avoir besoin de tels courants et cette valeur peut être négligée.

Les règles de base

Les éléments des accus Lipo sont fragiles, et en particulier, ne doivent pas être déchargés en dessous d'une certaine tension, ni chargés au dessus d'une tension limite.

Concernant la décharge, on considére que la tension limite en dessous de laquelle un élément peut être endommagé est 2.9 v. Pour la charge, le chargeur ne doit pas monter la tension de l'ément au dessus de 4.20v.

On comprend donc tout l'intérêt de la prise d'équilibrage: Elle permet de contrôler précisément la tension de chacun des éléments. Elle sert obligatoirement pendant la charge, mais elle peut aussi servir pendant la décharge.

Il y a donc 3 règles qu'il faut absolument appliquer lorsqu'on utilise un accu Lipo:

• Ne pas trop décharger l'accu
• Charger l'accu avec un chargeur adapté
• Stocker l'accu au bon niveau de charge

1) Ne pas trop décharger l'accu

Comme on l'a dit, aucun des éléments de l'accu ne doit descendre en dessous d'une tension limite qui est approximativement 2.9v. Par sécurité, on va adopter une marge et plutôt prêter attention à ce que les éléments de l'accu ne descendent pas sous 3.2v ou 3.3v. Lorsque l'accu est utilisé, progressivmeent sa tension va baisser. Si le courant consommé est important, cela contribue également à faire baisser la tension de l'accu. Le contrôle doit donc être fait tout au long du fonctionnement.

Ce contrôle de la décharge peut se faire de 2 manières:

• Soit par le variateur (ou le contrôleur brushless) qui auront étés paramétrés pour contrôler une tension basse adaptée à l'accu utilisé. Exemple, une tension de 6.6v pour un accu 2S. Ce variateur va couper le moteur (ou du moins fortement le ralentir) quand la tension limite sera atteinte.
• Soit par un petit module de contrôle de décharge, qui se branche sur la prise d'équilibrage, et qui contrôle la tension de chacun des éléments de l'accu. Il averti par une puissante sonnerie quand le seuil est atteint. Cette seconde solution est à privilégier dans les modèles qui fonctionnent à proximité (engins de TP, camions) car on a un meilleur contrôle de la tension. En effet, ce module contrôle réellement chacun des éléments de l'accu, alors qu'un contrôle par le variateur est un contrôle de la tension d'ensemble de l'accu et cela ne permet pas de détecter un décalage de charge entre les éléments.

 Ce petit module est souvent appelé "Beepo".

Le module de contrôle de décharge "Beepo":

Ce module se connecte sur la prise d'équilibrage de l'accu:

Ce module permet également d'afficher la tension de chacun des éléments de l'accu ainsi que la tension totale.

2) Charger l'accu avec un chargeur adapté

Effectuer la charge avec un chargeur adapté est primordial.

Cela semble tomber sous le sens, mais il faut impérativement que le chargeur comporte des modes de charge pour accus Lipo, et qu'il comporte également une platine d'équilibrage pour contrôler l'état de charge de chacun des éléments de l'accu.

Ainsi, on connecte l'accu via son câble principal pour la charge, et par sa prise d'équilibrage pour le contrôle de la charge des éléments.

Exemple d'un accu Lipo raccordé à un chargeur T2M Wizard X6S:

 Dans tout chargeur compatible Lipo, il y aura un mode de charge dit "Equilibrage" (qui peut s'appeler aussi "balance" selon les modèles de chargeur). Dans ce mode, le chargeur va charger les éléments de l'accu en surveillant la tension de chacun des éléments pour qu'elle ne dépasse pas la tension maximum ( 4.20v sur un accu Lipo normal ). C'est le mode de charge conseillé.

 C'est très important que la charge de l'accu Lipo se fasse dans un tel mode de charge, car l'accu doit avoir ses différents éléments chargés au même niveau.

3) Stocker l'accu au bon niveau de charge

Contrairement à d'autres types d'accus, comme les accus Nimh ou les batteries au Plomb, un accu Lipo ne doit pas être stocké complètement chargé. Si l'accu doit être stocké quelques temps sans être utilisé, il doit être amené à une valeur de charge de 35% à 40% environ. Si vous ne prenez pas cette précaution, l'accu va gonfler, signe de déterioration.

C'est à ce niveau de charge que l'accu se conservera le mieux sans risque de dommages. S'il est stocké longtemps complètement chargé, l'accu peut se dégrader, cela se traduit souvent par un gonflement de l'accu.

Il faut donc impérativement prendre soin de stocker ses accus avec le bon niveau de charge.

Cela se fait très simplement avec un chargeur adapté comme celui illustré dans cet article: un chargeur adapté pour accus Lipo comporte un mode "Stockage" (ou "Storage").

Dans ce mode, le chargeur va charger l'accu (s'il est trop déchargé) ou le décharger (si l'accu est trop chargé) pour l'amener à un niveau de charge approximativement de 40%, soit sensiblement 3.80 v par élément.

Une fois que l'accu sera chargé à ce niveau, il pourra rester stocker pendant une très longue période sans risquer de se décharger ou de s'endommager: C'est un des avantages des accus Lipos: ils ne perdent pas de charge lorsqu'ils sont stockés longtemps.

Si vous envisagez d'utiliser votre accu sous quelques jours, cela ne pose bien sûr pas de problème de le charger complètement à 100%. Puisqu'il ne perdra pas de capacité (contrairement aux accus Nimh qui s'autodéchargent relativement vite), vous aurez votre accu à 100% même après plusieurs jours.

Le mode de stockage n'est réellement important que lorsque vous savez que l'accu sera inutilisé pendant relativement longtemps.

Par habitude, puisque je ne sais jamais quand j'utiliserai mes accus la prochaine fois, je les charge toujours en stockage, et je les charge seulement au dernier moment, par exemple la veille de les utiliser.

Exemples d'utilisation d'un chargeur pour un accu Lipo.

Voici des exemples de l'affichage de ce chargeur Wizard X6S montré précédement. Sur la plupart des chargeurs, vous retrouverez des écrans similaires, car le principe de charge est le même, quel que soit le chargeur, les fonctions sont donc similaires.

Lorsque vous chargez un accu en mode "Balance" (Equilibrage), vous indiquez le mode de charge (ici en haut de l'écran), puis le courant de charge et le nombre d'éléments de l'accu ( ici un accu 3 éléments, donc 3S )

L'important est le courant de charge: il est conseillé de charger les accus à la valeur de leur capacité. Ainsi pour cet exemple, l'accu a une capacité de 3000 mAh ( soit 3 Ampère/heure ), il pourra donc être chargé avec un courant de 3 A. On utilisera toujours ce moyen mnémotechnique : Le courant  de charge est égal à la capacité.

Sur ce type de chargeur, lorsque la charge est lancée, l'écran montre ces infos de charge:

En haut à gauche, le type d'accu, dans cet exemple, un lipo 2S.

Au milieu en haut le courant de charge.

En haut à droite la tension de l'accu pendant la charge.

En dessous s'affichent ensuite:

En bas à gauche, le type de charge ( ici, le mode "BALance ), au milieu le temps de charge et à droite en bas la capacité chargée (pour faire cette image, la charge venait de débuter)

Sur ce type de chargeur, un appui sur une touche "plus" ou "moins" permet d'afficher la tension des éléments de l'accu.

Pour cet exemple, sur cet accu 2S on peu constater que les deux éléments sont encore légèrement déséquilibrés (ils n'ont pas la même tension). Mais durant la charge, cette différence va être gommée et en fin de charge, les 2 éléments auront la même tension.