Bien choisir et utiliser son chargeur LiPo

 

Introduction

gallery1Lorsqu’on débute, particulièrement en indoor, on démarre bien souvent avec un modèle RTF ou BNF livré prêt à voler (ou presque) et avec son chargeur.

La question du chargeur ne se pose donc pas vraiment pour la plupart des débutants, du moins au début… Car très vite, le besoin d’un “vrai” chargeur de batteries se fait sentir.

Les chargeurs fournis par les constructeurs sont en général de faible qualité, très basiques, ne permettent de charger que les batteries du modèle avec lequel ils sont livrés et à un rythme relativement lent.

Pour toutes ces raisons, l’achat d’un chargeur est un investissement qui saura se reveler utile.

Il vous permettra:

  • de charger les batteries de tous vos modèles indifféremment
  • de charger ces batteries avec un courant de charge adapté à leur spécifications (capacité, taux de charge), et donc de charger vos batteries plus vite.
  • de charger plusieurs batteries à la fois
  • de charger des batteries pour des modèles plus gros, ce qui se révélera indispensable si vous pensez un jour vous équiper d’un format 450 ou supérieur.
  • de disposer de modes de charge complémentaires (stockage, cycle de charge/décharge, …)

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Une connectique plus complète, un branchement plus complexe

Une connectique double, et adaptable

Contrairement à la plupart des chargeurs fournis en kit avec les modèles, les chargeurs classiques possèdent deux branchements pour la lipo.

Sur les chargeurs “simples” fournis en kit, cela n’est généralement pas nécessaire car les lipos ne nécessitent pas d’équilibrage (cas des lipos 1s), ou ne possèdent qu’une prise servant a la fois a l’équilibrage et à la charge/décharge de l’accus.

Dans le cas des chargeurs classiques, on sépare ces deux fonctions: on a une prise de charge/décharge, et une prise d’équilibrage.

 

ImaxB6_6

Dans cet exemple (Imax B6), les deux prises a gauches correspondent au branchement de “puissance” (charge/décharge) de l’accus, et les multiples prises blanches à droites sont les prise d’équilibrage (ici de 2 à 6s au format JST-XH).

Le but de la prise d’équilibrage est de contrôler la charge individuelle de chaque cellule de l’accus afin d’éviter une surcharge pouvant entraîner un incendie.

La prise de puissance quant à elle servira à la charge/décharge de l’accus (on évite de passer un courrant de grande intensité par les câbles relativement fins de la prise d’équilibrage)

On viendra donc brancher la lipo de la façon suivante:

Charge_Lipo

Branchement d’une lipo 3s au chargeur.
La prise d’equilibrage (blanche, 4 fils) est branchée en haut, la prise de puissance (Dean, rouge, 2 fils épais rouge/noir) est branchée en bas

Bien évidemment, et vous en avez sans doute déjà fait la désagréable expérience, les prises des accus existent dans des modèles divers et variés, c’est d’ailleurs ce qui bien souvent oblige a avoir un chargeur par modèle lorsqu’on ne possède que les chargeurs fournis en kit.

Certains accus sont cablés en JST, d’autres en Dean ou en HXT, d’autres encore dans un format complètement spécifique au constructeur (par exemple les accus Walkera ou EFlite)
De même, la prise d’équilibrage, si il y en a une peut elle aussi être dans des formats divers (PQ, JST-XH, TP, …)

Pour palier à cela, il est possible de brancher au chargeur des adaptateurs correspondant au format qui vous intéresse.
Certains adaptateurs seront fournis avec le chargeur, d’autres seront à acheter séparément, ou à fabriquer soi-même…

Ces adaptateurs existent aussi bien pour les prises de puissance que pour les prises d’équilibrage.

Grâce a cette panoplie, vous serez paré pour charger tout type d’accus, indépendamment de leur câblage.

On recommandera toutefois d’essayer de garder une connectique la plus commune possible afin de simplifier les branchements et de maintenir le nombre d’adaptateurs nécessaires aussi bas que possible
Par exemple, on pourra choisir autant que possible, de câbler tous les modèles indoor en JST, et de câbler les modèles extérieur plus gros, en HXT.

Cas particuliers: les accus sans équilibrage, ou avec une seule prise bi-valente

Pour les plus petits modèles indoor, bien souvent on utilise des LiPo “1s” qui ne nécessitent pas d’équilibrage.
Pour ces modèles d’accus, le simple branchement à la prise de charge suffira.

Certains modèles sont propulsés par des accus “2s” mais ces accus ne possèdent pas de prise d’équilibrage.
Il n’est pas exceptionnel de voir certains constructeurs fournir ce type d’accus, avec un chargeur sans equilibrage.
Dans ce cas seule la tension globale de l’accus est surveillée, et après quelque cycles, les cellules ne seront plus équilibrées, pouvant entraîner une mort prématurée de l’accus (décharge profonde d’une des cellules lors de l’utilisation), ou pire un départ de feu lors de la charge.
On ne peut que conseiller de mettre au rebut le plus rapidement possible ce type d’équipement.

D’autres modèles enfin (notamment le 130X chez E-Flite) possèdent une seule prise servant a la fois de prise d’équilibrage et de prise de charge/décharge.
Cette configuration est acceptable tant que l’intensité de décharge reste faible (inférieur à 5A)
Afin de brancher cet accus a un chargeur conventionnel, un adaptateur spécifique sera nécéssaire

Adaptateur spécifique pour accus 130X. La prise d'equilibrage sert egalement d eprise de charge/décharge

Adaptateur spécifique pour accus 130X. La prise d’equilibrage sert egalement d eprise de charge/décharge

Paramètres de charge: des “mah”, des “A” et des “C”…

Avec les chargeurs de kit, c’est facile… on branche une seule prise, on appuie sur le gros bouton, et on attend… parfois longtemps 🙂

Nous avons vu que la connectique était plus complexe mais aussi plus flexible sur les chargeurs classiques, il en va de même pour les paramètres de charge.

Les débutants devront pénétrer dans un monde étrange, peuplé de désignations incompréhensible de prime-abord avant de charger leur premier accus 🙂

Le type d’accus

Premier paramètre: le type d’accus à charger.

Ces chargeurs vous permettent de charger de nombreux dtype d’accus différents: NiMH, LiPo, LiFe, …

Evidemment, la seuils de détection de charge complète et le programme de charge varient en fonction du type d’accus, et il est nécessaire de bien sélectionner le type d’accus avant la charge afin d’éviter tout accident.

La capacité de l’accus

Ce paramètre n’est pas toujours présent.

Exprimé en “mah”, c’est en fait un seuil de sécurité au delà duquel le chargeur cessera sa charge, quelque soit la tension détectée.

On rentrera ici en général la capacité nominale de l’accus (affichée sur son étiquette afin de s’assurer de ne jamais le surcharger en cas de défaillance.

L’intensité de charge

Exprimée en Ampère (A), il s’agit de l’intensité à laquelle on chargera l’accus.

La capacité d’un accus étant exprimée en “milli-ampère / heure” (mah) il ya un rapport direct entre le courant de charge et le temps nécessaire à cette charge

Exemple:
Un accus d'une capacité de 500mah sera chargé approximativement en 1 heure si on sélectionne une intensité de 0.5A (c'est a dire 500mA).
Ce même accus sera chargé en 30 minutes si on sélectionne une intensité de 1A.

La tentation est donc grande de charger à pleine intensité afin de minimiser le temps de charge de l’accus, après tout, pourquoi attendre une heure?
Vous vous en doutez, une telle idée risque bien de faire apparaître un gros camion rouge en bas de chez vous dans les minutes suivantes 🙂

C’est maintenant que nous commençons à parler de “C”.

Cette unité est très étrange à appréhender au départ. Il s’agit en fait d’un rapport entre la capacité de l’accus, et l’intensité de charge (ou de décharge).

Une valeur de “1C” correspond à un rapport de 1 pour 1 entre l’intensité de charge et la capacité de l’accus.

Exemple:
Pour un accus de 500mah, une charge à 0.5A correspond une charge à "1C".
Pour ce même accus, une charge à 1A correspond à une charge à "2C"

Cette façon d’exprimer le rapport d’intensité/capacité est utile car un accus, quelque soit sa capacité mettra toujours 1 heure à être chargé à 1C.

Cela permet aussi aux fabriquants d’accus d’indiquer le courant de charge maximal accepté par l’accus.

En l’absence de toute mention, on considère que tout accus accepte une charge à 1C

Certains accus, chez certaines marques (Hyperion, Nanotech, …) acceptent une charge plus importante, cela peut être un élément à prendre en compte lors de l’achat.
Un accus acceptant une charge à 2C pourra être chargé en 30 minutes au lieu d’une heure.

Exemple:
Un accus de marque Hyperion, d'une capacité de 500mah, indiqué comme acceptant une charge à 4C pourra être chargé à 2A sans danger.
Il mettra alors approximativement 15 minutes à être chargé.

Il va de soi que l’intensité maximale disponible sur votre chargeur dépend justement du chargeur.

L’intensité maximale de charge sélectionnable sur un chargeur est donc un élément très important dans le choix du modèle que vous allez acquérir.

Une intensité de charge maximale plus élevée vous permettra de charger plus rapidement, ou de charger dans un même temps des accus de plus grande capacité.

Bien évidemment plus cette valeur est élevée, plus le chargeur sera onéreux. Il faut donc choisir en fonction de votre budget, mais aussi de vos besoins présent ou escomptés a moyen terme.

Charger plusieurs accus en même temps

Un des principaux intérêts d’un chargeur conventionnel lorsqu’on pratique en indoor, et qu’on n’a donc pas particulierement de grosses batteries a charger, c’est de pouvoir charger plusieurs batteries en même temps.

Au lieu de charger un accus en une heure, on chargera cette fois jusqu’à 6 accus en une heure.

Il existe deux configurations possibles pour cela.

Charge en série

Il s’agit ici de brancher les batteries en série.

On aura une prise d’équilibrage unique pour l’ensemble de ces batteries, dont chaque fil positif ira a chacune des cellules, une masse commune pour l’équilibrage.

Coté prise de charge, on utilisera autant de prises que d’accus, connectées en parallèle entre elles.

Dans cette configuration, les tensions s’additionnent, la capacité globale reste inchangée.

Exemple:
Si on possède 3 lipo 2s d'une capacité de 500mah, en les branchant en série, le chargeur verra une seule lipo 6s de capacité 500mah.
Pour charger ces trois accus on réglera donc le chargeur en mode Lipo 6s, à 0.5A pour une charge à 1C.

Avantages:

– Chaque cellule est “vue” individuellement par le chargeur et donc correctement équilibrée

– On peut mélanger des accus très déchargés avec des accus quasiment pleins dans une même charge, il n’y a pas de risque.

Inconvénients:

– Ce branchement oblige avec la plupart des adaptateurs dédiés de brancher le nombre exact d’accus prévus. Par exemple avec un adaptateur” 6s <-> 3x 2s”, on sera obligé de brancher 3 accus 2s pour démarrer une charge, on ne pourra pas en brancher seulement 2.

– La charge peut être très lente en fin de cycle si les accus branché avaient initialement des niveau de charge très différents

Charge en parallèle

Il s’agit cette fois de brancher les accus en parallèle.

Sur la prise d’équilibrage, chacune des cellules d’un accus sera connectée en parallèle a la même cellule des autres accus de la grappe.

Sur la prise de charge/décharge, on utilisera également un cordon avec autant de sorties que d’accus a charger, branchés en parallèle.

Dans cette configuration, la tension reste inchangée, les capacités s’additionnent.

Exemple:
Si on possède 3 lipo 2s d'une capacité de 500mah, en les branchant en parallèle, le chargeur verra une seule lipo 2s de capacité 1500mah.
Pour charger ces trois accus on réglera donc le chargeur en mode Lipo 2s, à 1.5A pour une charge à 1C.

On remarquera que dans cette configuration, l’intensité de charge nécéssaire pour obtenir 1C peut vite devenir assez élevée en fonction de la capacité des accus.

Exemple:
Pour un trex 250, typique de nos utilisation indoor, si on souhaite charger 6 accus 3s de 1000mah chacun en parallèle, il faudra une intensité de charge de 6A pour obtenir une charge à 1C.
Cette intensité dépasse déjà la puissance maximale délivrée par la plupart des chargeurs de moins de 100€.

Un chargeur suffisamment puissant est donc fortement recommandé pour ce type d’usage.

 

Avantages:

– On peut brancher autant d’accus que l’on souhaite, de 1 à n.

– Le branchement est simplifié lorsqu’on utilise un paraboard car la plaque de charge intègre toutes les prises nécessaires.

– Il est possible de mélanger des accus de différentes capacités (ex: 3 accus “2s 500mah” avec 2 accus “2s 800mah”)

Inconvénients:

– Il est fortement déconseillé de brancher ensemble des accus avec des niveau de charge différents. Dans ce cas de figure, les accus les plus chargés viendront immédiatement se décharger dans les plus faible, avec un courant de charge très élevé. Cela peut détruire les accus voire créée un départ de feu.

– Après plusieurs cycles de charge en parallèle, des déséquilibres de cellules peuvent survenir sur certains accus, il est conseillé d’alterner les cycles de charge en parallèle avec un cycle de charge “standard” régulièrement afin de combler ce déséquilibre éventuel.

Quelques références de chargeurs

Ayant en main ces informations permettant de comprendre les critères importants pour le choix d’un chargeur, voici une liste non-exhaustive de chargeurs disponibles dans le commerce pouvant répondre à vos attentes.

Beaucoup de chargeurs sont proposés sans alimentation, charge à l’utilisateur de fournir une alimentation 12V stabilisée.
Ce type de configuration permet une plus grande flexibilité, et potentiellement une plus grande puissance.

Nous présentons cependant ici uniquement des chargeur intégrant une alimentation (donc branché sur 220V) car cette liste est à destination de ceux cherchant un premier chargeur.
Cette configuration est plus pratique à l’usage et sera très sûrement amplement suffisante pour ceux qui ne pratiquent pas au niveau compétiteur.

Imax B6-AC (ou assimilé)

Un classique depuis plusieurs années.

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=6478
Ce chargeur propose des prestation très correctes pour environ 50€ une fois ajoutés les frais de port .

Il couvrira la charge d’accus de 1s à 6s, avec une intensité maximale de 5A.

L’interface est claire et efficace, la qualité de construction et d’équilibrage est quant à elle dans la moyenne.

On trouve de nombreux clones de ce modèle à des tarifs souvent voisins, mais attention aux offres trop alléchantes il s’agit parfois de copies très bas de gamme, dont la qualité n’est pas suffisante pour fournir une charge sûre.

IMAXBAC

 

Graupner Ultramat 14 plus

Proposé aux alentours de 60€, ce chargeur est l’alternative simple pour ceux qui souhaitent s’approvisionner en Europe et éviter ainsi les longs délais de livraison, ainsi que pour ceux qui ne souhaitent pas jouer à la loterie avec les copies de l’Imax B6

http://www.flashrc.com/graupner_sj/2876-chargeur_ultramat_14_plus_12v_220v_graupner.html

Proposant la charge des accus de 1s à 6s avec une intensité maximale de 5A, il est sensiblement équivalent au chargeur précédent.

L’interface est là encore très simple d’usage, la qualité de construction et d’équilibrage légèrement supérieure.

Attention: Ce chargeur utilise une connectique “Kokam” pour les prises d’équilibrage, il faudra prévoir des adaptateurs dans une grande majorité de cas (Kokam <-> JST-XH par exemple). De même, les cables de charge fournis sont plutôt spartiates, il faudra également prévoir cet achat en fonction de vos besoins.

UTRAMAT-14-PLUS_1_600

 

SkyRC Imax 6×80 “Blue version”

Proposé à 90€, ce chargeur bénéficie d’une bonne intensité de charge puisqu’il monte à 10A pour des accus de 2 à 6s.

Comme le modèle Hyperion, il propose le suivi de la charge, mais, point original, cela se fait ici également par le biais d’une application sur votre téléphone (Android ou Iphone) connecté en Bluetooth!

Au chapitre des petits bonus, ce chargeur propose aussi une sortie testeur de servo, pratique!

http://www.flashrc.com/sky_rc/9049-chargeur_imax_6x80_blue_version_80w_12_220v_skyrc.html

6x80[1]

Graupner Ultramat Trio Plus 16

Commercialisé à 150€ environ, ce chargeur dispose de 3 sorties indépendantes.

Cette particularité vous permet de charger simultanément plusieurs accus, de plusieurs types ou tension différentes (ex: un accus LiPo 6s + 1 Lipo 3s + un accus NiMh en même temps)

http://www.flashrc.com/graupner/7547-chargeur_ultra_trio_plus_16_graupner.html

La sortie principale permet la charge d’accus de 1s à 6s avec une intensité maximale de 10A
Les deux autres sorties secondaires permettent la charge d’accus de 1s à 3s avec une intensité maximale de 1A chacune.

On retrouve également la connectique USB afin de procéder aux mise à jour de firmware et visualiser les graphs de charge.

Un produit plus onéreux donc, mais également plus flexible et plus puissant que les modèles présentés précédemment.

Attention: Ce chargeur utilise une connectique “Kokam” pour les prises d’équilibrage, il faudra prévoir des adaptateurs dans une grande majorité de cas (Kokam <-> JST-XH par exemple). De même, les cables de charge fournis sont plutôt spartiates, il faudra également prévoir cet achat en fonction de vos besoins.

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SkyRC Quattro Micro 4X4W

Ce tout petit chargeur est un peu à part, mais pourra rendre de grands services pour nos pratiques indoor.

Proposé à 49€, il s’agit d’un micro-chargeur qui ne prend en charge uniquement les lipos 1s, mais propose 4 sorties indépendantes.

Avec une intensité maximale de 1A par port, ce chargeur ne paye peut-être pas de mine, mais il sera idéal pour l’emporter partout avec vous et charger facilement vos batteries de micro-quadri ou micro-hélico 1s: NanoCPX, MCPx, Hubsan X4, Nano QX, …

http://www.flashrc.com/sky_rc/14912-chargeur_quattro_micro_battery_charger_4x4w_12v_220v_sky_rc.html

quattro_micro_battery_chargeur[1]

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