Modèle réduit d'avion électrique

On a vu qu'on pouvait charger un pack 6s1p a123 sous 24V à travers une résistance de 0.51 ohms 50 watts, à environ 8 ampères.

Donc, pour un pack 6s2p il faudrait deux telles résistances en parallèle pour charger sous 16 ampères, càd 0.25 ohms 100 watts.

Pas facile à ajuster.

Donc on prendra 4 résistances de 0.1 ohms 50 watts en série.  Trois d'entre elles sont "shuntables" par relais, ce qui donne 4 valeurs de résistance et donc de courant : 0.1, 0.2, 0.3 et 0.4 ohms.

Aux bornes de la 1ère la tension indiquera le courant : E=R*I, donc 2V pour 20A ; facile à mesurer sur le microcontrôleur.

La puissance dissipée dans chaque résistance est P=I²*R soit 40 watts.

La puissance totale dissipée dans les résistances est de l'ordre de 100 watts, ce qui nous donne un rendement de l'ordre de 90%.

On va mesurer ça !

Nous allons automatiser ce processus ; dans une 1ère phase exclusivement pour recharger des packs 6s2p a123 le plus rapidement possible tout en respectant les spécifications "constructeur", à savoir CC-CV : 20A, 21.6V.

Comment ?

Nous allons brancher le pack 6s2p a123 sur la batterie Pb de 24V via une "boîte de résistances" dont on pourra "shunter" par relais certaines d'entre elles afin de respecter les données "constructeur".  Rien que du matériel courant et bon marché.

On commandera les relais avec un microcontrôleur "Arduino"...  Allez-voir sur Internet, ce produit est fascinant, pour 30 euros...

Principe du programme:

• On mesure le courant de charge et la tension aux bornes du pack a123;
• En agissant sur les relais de la "boîte de résistances", on maintient le courant de charge en dessous de 20A et la tension en dessous de 21.6V;
• Lorsque le courant tombe en dessous de 0.5A, la charge est terminée, on coupe;
• En cas d'anomalie, on coupe !

Pour être complet, on gardera le WattMètre et on ajoutera un interrupteur général et un fusible de sécurité.  Et ce n'est pas plus mal d'ajouter un BEC pour alimenter l'Arduino et les relais, bien qu'une batterie RX suffise.

Est-ce que c'est clair ?

C'est le moment de faire vos remarques ou suggestions...

Devant le peu d'intérêt pour mon Blog, je me dois d'être créatif !

Les cellules a123 sont l'avenir de la propulsion électrique ; je ne reviendrai pas sur la comparaison avec les LiPo...

Le poids n'est pas vraiment une contrainte, mon dernier avion, un Klemm 35 de Graupner prévu pour un 15cc thermique est propulsé par un Cyclon Power 55 derrière un contrôleur Sigma 80 et un pack 6s2p a123.

Le groupe motopropulseur est tellement léger que j'ai du ajouter 450gr de lest pour placer le centre de gravité...

De grandes marques (Graupner), des importateurs créatifs (Maximus-RC) ainsi que eBay sont des sources possibles pour les cellules.  Le prix n'est plus une contrainte, sachant qu'il ne nous faut qu'un seul pack, rechargé dans l'avion en moins de 15min ; alors qu'il nous faudrait au moins trois packs LiPo pour voler avec la même fréquence.

Malheureusement, aucun constructeur n'a mis sur le marché un chargeur capable de recharger en 15min...  J'ai contourné ce problème en utilisant une alimentation MasTech de 20A sous 50V utilisée en CC-CV ; avec son convertisseur 12V - 220V, ce n'est pas donné et, acheté en Europe, c'est même hors de prix !

Afin de démocratiser ce "chargeur", je me propose d'aborder le problème de façon totalement différente.  J'ai constaté qu'en branchant un pack 6s1p sur deux batteries Pb de 12V en série (24V) via une résistance de 0.51ohms 50W, on chargeait aux alentours de 8A !  Mais il faut garder l'oeil sur le Wattmètre...

Aucun feedbask depuis 18 mois :-(

Pourtant le mouvement est en route, même Graupner vend les a123, les chargeurs s'adaptent, les chinois copient...

Peut-être ai-je visé un peu gros avec mes 12s2p, peut-être est-ce la raison pour laquelle j'ai crashé mon Big Lift; il est vrai que 1.8 Kg de batterie, c'est lourd à porter...

Sans me renier, je vais recadrer le débat sur du 6s, 1p ou 2p suivant le désir d'unchacun: 6 minutes de vol ou 12 minutes (si vous ne tirez pas trop dedans) !

Pourquoi 6s ?

Parce que l'on trouve d'excellent moteurs sur le marché dans la catégorie 5s LiPo qui équivalent un thermique de 6.5 à 10cc et plus.

Parce que ça pèse de 2 à 4 fois moins lourd.

Parce que beaucoup d'équilibreurs sont conçus pour 6s.

Parce qu'on recharge toujours en 12 minutes dans l'avion.

Parce que 2 batteries de 12 volts suffisent pour recharger.

J'ai trois avions qui répondent à ces critères : un Klemm 35 de Graupner, motorisé en Cyclon Power 55 sous 6s2p, un Fokker D.VII de H9 motorisé en Torque 4014/570 et 6s2p et un SpaceWalker II de Seagull motorisé en Graupner Compact 490 et 6s1p.

Un Piper Cub 1/4 de H9 suivra en 12s2p, après !

Et bien sûr, je passerai en revue la technique de chargement simplifiéé : branchement du pack sur 24 volts à travers une simple résistance ; et équilibrage passif avec un équilibreur courant...

On pourra aussi parler des fournisseurs potentiels et l'alimentation radio en 2s1p...

Mais je ne tiens pas à prêcher dans le désert, alors envoyez-moi un petit mot de soutien, demandez-moi conseil, critiquez-moi...

REAGISSEZ !

Chaîne de propulsion:

• Moteur Cyclon 160 de 2500W continu, 3500W en pointe;
• Contrôleur Castle Creation HV-110 càd Haut Voltage (12 LiPo) et 110A;
• Batterie 123 12s2p, tension opérationelle 32.4V, 4.6Ah, décharge continue 140A, c'est plus qu'assez.

Chaîne de rechargement:

• soit alimentation CCCV HY5020E à 20A, 43.2V;
• soit Robbe Infinity 3 avec équilibreur, limité en courant par la puissance du chargeur;
• soit, sans filet, à partid de mes 4 batteries plomb 12V, 38Ah.

Comme prévu, sur le terrain on recharge en 12 min. sans devoir sortir la batterie de l'avion.

Le menu s'est enrichi de l'option LiFe càd a123.

Procédure strictement conforme aux spécifications du constructeur: charge CCCV à 3A ou 10A, tension de coupure fin de charge à 3.7V, tension fin de décharge réglable, min: 2V.

Veiller à bien indiquer le nombre de cellules (recommande l'usage du système BID).

Associer à l'égaliseur 12s #8484 qui est capable de detecter les anomalies éventuelles de réglage.

Belle paire que voilà; on verra à l'usage.

Mon chargeur Robbe est parti au SAV pour être "upgradé" en a123.  Avec la paire chargeur - équilibreur il me sera plus facile de vérifier la tension des douze paires de cellules sur l'écran du chargeur.

Dans un première phase, j'ai équilibré "off line"...

Comme c'était vachement déséquilibré, il aura fallu presque 24 heures, mais maintenant c'est fait.

J'attend le retour du chargeur pour procéder aux essais en charge.