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23 mars 2015
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Faites "Volt face !"

Présentation : Pierre Alban

Faisant suite à l'article consacré aux accus LifePo4, voici peut-être le parfait compromis avec les accus LiIon Emecotec disponibles depuis l'été chez Flash RC, qui présentent bien des atouts.

Quelle rapport entre ces deux machines ? Un besoin de fiabilité, de puissance à la réception pour gérer les nombreux servos numériques HV.
Stingray Vs Thermik XXXL : tous deux sont équipés avec un seul accu de réception. Oui mais pas n’importe lequel ! Et branché en direct !

Le parfait compromis ?

Ces accus Panasonic de type NCR 18650 PF sont protégés et n’explosent ni ne brûlent, pas même en cas de court-circuit ou en cas de surcharge. Ils sont de plus légers, de forte capacité. Il reste à les souder, mais il y a différentes options au « kit », qui est très bien fait. Bien entendu, ils demandent un chargeur adapté, mais de nombreux appareils possèdent déjà ce type de programme.
Leurs caractéristiques les cantonnent (pour l’instant ?) à nos réceptions et à nos radios, mais par leur intérêt et qualités, il se pourrait que ces accus révolutionnent notre quotidien modélistique.

A noter que la 3e lettre du mot « LiIon » n’est pas un « L » mais un « i » majuscule.


Accu LiIon en direct avec câblage sérieux convient sur ce 4 m électrique équipé de servos HV.

La tension grimpe

La première chose que l’on regarde, c’est le voltage. Ces accus sont donnés pour 3,6 V par élément. Sauf que… c’est comme les LiPo qui sont donnés pour 3,7 V.
Seulement voilà, ces chiffres sont totalement trompeurs, et c’est bien dommage dans notre cas, car la tension d’un LiPo chargé est de 4,2 V. En toute logique, celle d’un LiIon est de 4,1 V. Quand un Lifepo4 est de 3,3 V. Ainsi même à mi-charge, un LiIon 2S affiche encore un bon 7,5 V, ce qui amène directement nos servos à la case « HV » ou « U-bec ».
S’agissant dans le cas qui nous intéresse, d’accus pour Rx ou Tx, la conso est faible et donc la tension ne chute pas comme si on leur tirait dessus à 20 C. 
Donc la tension d’un accu Rx est bien de 8,4 V pour un Lipo, de 8,1 V pour un LiIon et de 6,6 V pour un LiFe (abrégé de LiFePo4).
On ne peut donc pas dire que ces LiIon Emcotec offrent un avantage déterminant par rapport aux LiPo en terme de voltage. C’est quasi la même chose.

Ces testeurs ont également la fonction LiIon, c’est bien pratique.
L’accu chargé (nota : aucun ne nos 5 testeurs ne donne la même mesure…)
Par comparaison, le voltage d’un LiPo 2S (ici « l’ex » de la Royal SX 16).
Made in Japan
Les LiIon Emcotec, conditionnés dans une « canette » rigide ne sont donc pas chinois, et cela est aussi un gage de tranquillité quant au respect des normes. Même si avec les Lixx à bas coût nous n’avons pas eu de pannes brutales comme au temps des Ni-MH, on ne peut se trouver que rassuré par la sécurité accrue de ces LiIon. Nous pensons par exemple aux émetteurs, où d’ailleurs notre premier pack de LiIon a été attribué. De même, on pourra plus sereinement n’avoir qu’un seul pack dans un modèle, pour peu que celui-ci soit banché en direct, avec des servos HV, donc. Comme dit au chapitre des LiFe, dans le cas d’une installation nécessitant un U-bec, nous préférons doubler tout, afin de palier à une défaillance électronique.
Made in Japan, distribué par Emcotec en Allemagne, maison bien connue pour ses DPSI pour grands modèles, ces accus LiIon brillent par leur absence de notice ou de consignes de sécurité. Il faut aller sur le site d’Emcotec pour trouver un PDF avec toutes les infos.
A la livraison, 4 accus LiIon et deux platines
« en long » l’une déjà câblée, l’autre non.
Aucune notice n’est fournie.

A la charge !

On trouve de plus en plus de chargeurs qui offrent la possibilité de charger ces accus. Par exemple nous avons tapé « LiIon » dans la case « recherche » de notre magasin grenoblois préféré, pour voir apparaitre la liste de tous les chargeurs compatibles.
Nous avions dans notre stock deux petits chargeurs compatibles, Graupner et le HiMax, déjà
présentés ici qui proposent les 3 types de Lixx.

- Le Graupner règle la charge de façon automatique, et dans le cas présent il charge nos LiIon à 2 Ah, ce qui est un peu élevé selon les dernières normes du fabriquant.

- Le Himax permet de régler l'intensité précisément, nous avons vérifié, les chiffres annoncés sont corrects. Il permet en outre de lire la capacité emmagasinée, qui est très utile pour voir « combien on en a remis » après un après-midi de vol.

L’avantage de ces petits formats de chargeurs, c’est qu’ils sont faciles à placer directement dans le fuselage pour ne pas avoir à retirer l’accu du modèle. D’autant que les platines Emcotec sont prévues pour être vissées. Donc autant prévoir la recharge in situ.

On ne trouve pas trop encore de chargeurs LiIon compacts fonctionnant sur le 220 V et donc il faut prévoir une petite alimentation stabilisée, même une 5 Ah, pour alimenter le chargeur en 12 V. On en trouve pour pas cher.

Notons que le HiMax 403, n’a pas de standard pour la prise d’équilibrage, et donc on peut y mettre tous les types de prises, ce qui est bien pratique pour passer du JST XH de beaucoup de LiPo et LiFe au JST EH des LiIon Emcotec. Pour d’autres chargeurs, il faudra prévoir un cordon adaptateur ou une platine avec le format recherché.

Deux petits chargeurs adaptés aux LiIon : le Imax C-403 et le Graupner/SJ Li-Chargeur 4 plus.

Un chargeur que nous apprécions tout particulièrement, très facile à régler, et idéal pour passer d’un type d’accu à un autre :
le
Himax X100.
A part ces petits chargeurs, très pratiques donc, nous utilisons comme chargeur principal, un autre Himax, le X100 qui a le mérite d’être particulièrement intuitif à l’usage et qui permet de passer facilement d’un type d’accu à un autre rien qu’en cliquant du doigt sur les fenêtres concernées. Il faut vraiment le faire exprès pour se tromper. Il est très facile et confortable. Tous les tableaux de cette présentation viennent de là. Il fonctionne en 220 V ou en 12 V, c’est vraiment le chargeur idéal.

Revenons... à la charge !

Mise à jour 11 février 2017

La fiche technique de batteries LiIon Emcotec vendues par Flash RC a évolué. La fin de charge est passée de 4,10 V à 4,20 V. C’est-à-dire qu’anciennement, il fallait disposer d’un chargeur avec le programme « LiIon » (ou « LiIo », c’est pareil) pour ne pas dépasser en fin de charge les 4,10V. Maintenant on peut pousser à 4,20V, ce qui correspond au programme des LiPo.

L’intérêt est que cela ouvre la porte à une plus grande gamme de chargeur, surtout les petits en 220 V pour charger directement dans le modèle. Certains utilisent uniquement la prise d’équilibrage pour charger, ce qui est bien pratique à l’usage.
Une fois l’accu LiIon débranché du chargeur « LiPo », le voltage redescend à 4,10 V par élément, donc rien de changé en utilisation.

LiPo Balancer Charger En charge

Pour ma part j’utilise parfois ce petit chargeur Graupner Lipo Balancer, pratique par sa taille et son long fil, pour aller directement à l’accu de réception dans le modèle.
Il charge uniquement par la prise d’équilibrage et l’intensité qu’il délivre est pile celle qui va bien pour les LiIons 2900 mAh qui ne doivent pas être chargés à plus de 1,350 mAh. Les spécifications Graupner sont ambigües car sur la boîte il est question de pouvoir charger plusieurs types d’accus, mais la notice ne parle que d’accus LiPo. Vérification faite, la fin de charge est toujours à 4,20V par élément, donc LiPo seulement (ou Liion Emcotec).

Tornado en charge Chargeur et LiIon

Sur le Tornado RCRCM (F3F) de la photo, les 2 éléments LiIon 2900 mAh ont été assemblés au plus juste par manque de place. Ils sont dans le scotch d'electricien jaune et vert. La régulation BEC est assurée par un inter électronique Zepsus 7 Ah que l'on devine contre le récepteur.

Ces LiIon sont donnés pour une charge maxi de 2 Ah. Le petit chargeur Graupner dont le niveau de charge est automatique, a été mesuré sur ces accus à 2 Ah également. Très bien donc. Par contre nous avons remarqué sur un autre chargeur, sous 2 Ah également, que les accus commençaient à tiédir en toute fin de charge. Cet autre chargeur ne diminue visiblement pas aussi vite l’intensité de charge que le Graupner et à l’avenir nous le paramètrerons à 1,5 Ah au lieu de 2. De fait, ça ne tiédit plus. On sait que ça n’explose pas ni ne prend feu en cas de surcharge. On sait aussi que la température ne monte pas au-delà de 55° en cas de surcharge importante, mais on ne nous dit pas si cela à des répercussions sur la longévité. Donc autant les ménager.
Concernant les câbles de charge, les astuces du chapitre sur le LiFe sont également valable ici. Que ce soit la charge par la prise d’équilibrage ou/et en série.
Nota : Les étiquettes Emcotec stipulent « charge maxi 2 Ah » mais depuis peu Emcotec publie un PDF de Panasonic donnant la charge maxi à 1365 mAh. Tout le monde chargeait à 2 Ah depuis des mois, sans soucis, mais donc on a réduit aussi à 1365 mAh.

L'heure du test

En premier lieu, nos accus ont été soumis à une décharge constante sous 1,1 Ah. De quoi simuler une consommation très importante dans un modèle, ce qui au réel arrive rarement. En pointe, bien entendu, il y a des crêtes bien plus importantes, mais le but était d’étalonner les testeurs d’accus, pour voir ce qu’ils donnaient.
Et on n’a pas été déçu ! Les indications de pourcentage sont totalement fausses. mais rassurez-vous, c’est aussi le cas avec les Lipo. A posteriori, et avec les observations faites sur le chargeur en cours de décharge, on en conclu qu’au final, les testeurs ont quand même leur utilité.

Il a été remis 1293 mAh à la première charge.
(La température et les Watts sont ceux du chargeur, pas de l’accu !)

  La décharge a été stoppée au bout de 2 heures. Près de 2200 Ah ont été consommés. On n'ira pas plus loin. Le voltage est de 6,4 V, (3,24 V par élément), à considérer comme le maxi exploitable (pour la bonne durée de vie des accus). Notez la courbe (en rouge) très régulière du voltage.(La température est celle du chargeur)

Rechargé ensuite, le tableau de bord de la charge.

Notre chargeur a interrompu la décharge au bout de 2 heures, à cause d’un timer réglé ainsi. il affichait quasi 2200 mAh de consommé, soit 75%. Au final nous avons trouvé que cela suffisait et qu’il était inutile d’aller jusqu’au bout, considérant qu’ensuite nous entrerions dans la zone de « réserve ». Chaque élément affichait alors au chargeur 3,24 V, soit bien au dessus des 3,0 V à ne pas dépasser.

Mode décharge sous 1 Ah. La tension est au début de 4 V par élément (en bas à gauche).   En cours de décharge. On a tiré environ 30 % de l’accu, la tension du pack est d’environ 7,5 V.

Mais en 6,5 V donc (en 2S) peu de testeurs fonctionnent encore. Heureusement il y en a un qui était ok et il affichait 4% (celui d’Hobby King), lequel affichait 3,36 V par élément ! Au delà de l’imprécision, on peut donc considérer que les testeurs donnent une bonne idée de la capacité réellement utilisable. Zéro % étant alors la fin de la plage utilisable sans aucun problème, puisqu’il reste en réalité encore 25% de capacité, que nous qualifions de « réserve ».

Les accus arrivent à ce voltage. L’indicateur annonce 16%, mais en fait c’est vrai et faux à la fois. Faux car il reste beaucoup plus Vrai car cela correspond à la plage utilisable en gardant 25% environ de marge. On peut donc aller à « 1% », il en reste encore, en fait. De toute façon, on aura passé un petit coup de charge bien avant cela.
L’accu a été déchargé de 2200 mAh sur les 2900 mAh.
Le testeur affiche 0% ; normal il s’agit de la capacité réellement exploitable avant la "réserve".

Branché ainsi déchargé sur notre radio, la SX 16 à affiché quant à elle 6,8 V. (soit 2x 3,4 V). On a tendance à la croire elle, car quand il est chargé, le même accu affiche bien sa valeur nominale de 8,2 V (passant rapidement à 8,1 V).

8,1 V. C’est bien la tension maxi d’un LiIon 2 S chargé. Le LiIon « occupe » toute la place du bargraphe de la radio, si bien que lorsque le curseur est complètement à gauche, c’est le bon moment de charger la radio. Et avec 2900 mAh, l’autonomie théorique avoisine les 35 heures !
6,8 V, il faudra bientôt penser à charger…
(Alarme mise sur 6,85 V)

L’alarme de la SX16 a donc été réglée sur 6,85 V. C’est très bien, car ainsi toute la plage du barre graphe de la Multiplex est utilisée. Nous avons donc sur la radio une barre parfaitement représentative. Quel confort !

Domaine d'utilisation

Le constructeur donne une décharge maxi à 10 Ah, ce que peu de réceptions atteindrons en pointe. Il est donc évident que l’usage pour nous est parfaitement adapté. Sans parler du petit dixième d’Ampère consommé par nos radios en 2,4 GHz, conférant à notre SX16 une autonomie théorique de l’ordre de 35 heures ! Mais nous préférerons la recharger bien avant cela car il semble que les LiIon préfèrent des charges de complément que des cycles complets.

Présentation de la platine vierge dans un Royal SX (espace idem que Evo et Royal Pro) : ça passe tout juste.
L’accu assemblé et branché dans un émetteur Royal SX 16 Multiplex.
Multiplicité des standards

Le chargeur graupner est donc en JST EX, les LiIon câblés Emcotec sont en EH aussi. On pourra trouver des LiPo et Life en EH chez Hyperion.
A part ça, la plupart des chargeurs sont en JST XH comme les accus chinois.
Pour palier à cela, il y a le jeux des adaptateurs.
Des platines d’équilibrage inter-formats ou multi-formats existent pour les chargeurs.

Une platine d’équilibrage JST XH > EH. Les prises d’équilibrage Emcotec sont en JST EH et beaucoup de chargeurs sont en JST XH.
Adaptateurs JST EH vers XH en haut et XH vers EH en bas.

Les câbles d’équilibrages pour les accus. XH > EH sont moins facile à se procurer. On peut aussi se les faire avec des rallonges de chaque format.
Comme nous, vous pouvez aussi dédier un chargeur au LiIon, ou bien changer toutes les prises en en soudant d’autres. Si nous n’avions pas eu le chargeur Graupner en EH (qui fonctionnait en XH par le jeu d’adaptateurs) nous aurions passé nos LiIon en JST XH également. D’ailleurs notre premier pack de LiIon a été câblé en XH.

Il faut savoir souder
Là encore, aucune notice ou documentation. Pour les anciens, ce n’est qu’une formalité, mais nous constatons que beaucoup de nos lecteurs ne veulent pas faire de soudure, quitte à chercher par tous les moyens des adaptateurs.
Pour ces derniers, Emcotec propose des pack prêts à l’emploi, gageons que Flach RC pourra vous en commander. Pour l’heure, ceux que nous avons sont à souder.
La platine vierge, pour souder des connecteurs personnalisés. Il s’agit d’être un peu précis avec le fer à souder, mais ça se fait avec un peu d’application.
Les accus sont livrés avec des pattes, il n’y a plus qu’à les glisser dans la platine. (Attention à la polarité !)
Avant de souder il faut « dépolir » les pattes de fixations puis les étamer.

Ces accus Emcotec étant livrés avec une languette, ils sont faciles à souder entre eux. On peut très bien n’acheter que les accus, les souder côte à côte en leur base, où sera aussi le fil blanc de la prise d’équilibrage. Les « + » et les « - » du cordon d’alimentation et de la prise d’équilibrage étant soudés en leur bornes respectives. Pour les souder côte à côte, la platine n’est donc pas nécessaire, alors qu’elle ser super pratique pour un montage en long. (photo à faire côte côte)
Ces platines existent avec plusieurs options et plusieurs formes. Soit en long (notre choix du moment) soit en côte à côte.

La platine en version « câblée » et ses accessoires.
Présentation sur la platine.

La forme, c’est à vous de voir, attardons-nous sur le câblage, où plusieurs options sont encore proposées.
En version « vierge », ces platines permettent de s’adapter directement à tous vos câbles. C’est l’idéal (par contre il faut quand même un minimum d’adresse au fer à souder et de précision). C’est ce que nous avons fait pour notre pack destiné à notre Royal SX 16, soudé directement avec une prise émetteur MPX, plus une prise JST rouge, qui pourrait s’avérer pratique pour certains chargeurs (inutile en fait car nous chargeons par la prise d’équilibrage).
En version « câblée » ces platines - très pratiques- se proposent soit avec une grosse prise M6 MPX comme nous les aimons avec un fil d’un fort diamètre, soit avec une seule et unique prise JR avec un câble de plus faible section. Dans les deux cas, avec une prise d’équilibrage JST-EH. Il est vraiment dommage que la version « JR » ne soit proposée qu’avec une seule prise, car avec deux connecteurs, la sécurité serait grandement augmentée. Tant qu'à faire, autant prendre la version MPX avec les grosses prises vertes, et ensuite confectionner un adaptateur avec 2 prises JR « uni ». La seconde se branchant sur une voie libre du Rx.

Un pack d’accus côte à côte, kit « maison » à souder.

Un pack LiIon avec prise double pour assurer sur un récepteur à prises standard. Pas d’inter, préférer une bonne grosse prise, puis deux connecteurs pour la sécurité sur le récepteur.

 
Sur ce Thermik 3XL, un LiIon en long a été placé dans le tube de queue, après le bord de fuite, juste derrière l’accu de propulsion.
Cet accu de réception se glisse dans un tube PVC « gruyéré », lequel est collé en place et calé avec des couples en mousse. A la manière d’un tube ballast, avec quelques cales en balsa, on peut faire varier le centre de gravité en déplaçant l’accu dans son tube. La prise d’équilibrage a été rallongée depuis la photo pour être accessible par l’avant car on charge dans le modèle.

Que choisir ? Lipo, LiFe ou LiIon ?
Le sort des LiPo dans nos modèles et nos radios est définitivement scellé par ces LiIon, qui n’offrent que des avantages. Ne restent aux LiPo que l’argument de la taille, la forme ou du poids. Ainsi un PPS se portera très bien avec un petit LiPo et un U-bec, mais avec un LiFe, ça le fait aussi ! Donc, on peut quasiment oublier les LiPo dans nos modèles, en tout cas pour la réception.
Reste le duel LiFePo4 / LiIon. 
Avec des servos HV, y’a pas photo, les LiIon Emcotec c’est « que du bonheur ».
Avec des servos supportant 6,6 V comme les Hyperions, le choix va obligatoirement vers les LiFePo4 en direct.
Beaucoup de servos supportent le 6,00 V maintenant, et donc une double alimentation et 2 LiFePo4 donnent 6,00 V. Parfait.
Sinon, par exemple pour moderniser un ancien modèle, il faut passer par un U-bec pour stabiliser la tension autours des 5 V, et donc on peut choisir LiFe ou LiIon. Le critère de choix pourra se faire sur le poids et l’encombrement. Autrement, la qualité des LiIon et la sécurité qu’ils apportent constituent des arguments de poids, en même temps que la capacité offerte.
Nous concernant, les PPS et petits planeurs sont alimentés avec de petits LiPo qui ont bien leurs places (avec U-bec), tous nos autres modèles sont toujours en LiFe et c’est très bien, sauf les 5 / 6 m et les nouvelles grandes plumes qui sont/seront en LiIon.
Nos radios passent aussi progressivement aux LiIon. Ainsi toutes les radios Multiplex qui étaient en 6 éléments Ni-MH à l’origine peuvent passer en LiIon 2S, les radio à l’origine en 8 Ni-MH vont très bien en LiIon 3S + 1 diode supportant environ 10 watts.
A noter également l’existence des accus LiIon « 123 » qui s’apparentent aux LiFePo 4, en 3,3V comme eux.
Ces accus sont légers, de forte capacité (2,9 Ah), bien cablés, fiables et performants. De quoi oublier tout le reste pour nos Rx ? Franchement ? Oui.
Le LiIon est logé dans le Thermik XXXL derrière le bord de fuite, sur le Stingray il est directement accessible. Question de centrage.
Prenant en compte les 3 types de Lixx, ce chargeur fonctionne en 12V. Soit depuis une alimentation stabilisée, soit comme ici depuis un LiFe 4s, ce qui permet de charger de façon autonome.
 
Le petit chargeur Imax 403 est parfait pour recharger les LiIon dans le modèle.
On peut régler précisément l'intensité et aussi avoir accès à ce qui a été "remis" dans l'accu, ce qui permet de gérer au mieux sa conso et son temps de vol.
Un cordon chargeant exclusivement par la prise d'équilibrage.

Double alim' or not ?

Bien entendu, toute personne censée et d’expérience en grand planeur ne peut qu’envisager la double alimentation. Réflexe qui nous vient des temps maudits (!) où les Ni-MH étaient rois... de la défaillance !
Beaucoup de planeurs ont été sauvés grâce à cela, et d’autres ont été perdus sans cet équipement.
Mais aujourd’hui ?
Il est clair que les LiIon semblent fiables. Mais l’expérience en modélisme a moins d’un an encore…
On peut prendre la question autrement : Si la batterie est branchée en direct, avec des bonnes prises, sans rien entre l’accu et le récepteur, pas même un interrupteur, aucune électronique. On peut dire que l’on peut se passer d’une double alimentation avec les LiIon. C’est le cas des deux planeurs présentés ici.
Mais dès lors que l’on ajoute quoi que ce soit dans le circuit - un inter, un régulateur - on ajoute une source de panne potentielle. Et donc là, il est conseillé de tout doubler.
Ainsi, si vos servos acceptent du 6V, passez en LifePo4, comme décrit dans l’
article dédié. Si vous avez des servos HV, mettez des LiIon. Si vous devez mettre un régulateur, le conseil serait d'en mettre deux, avec deux LiIon.


En conclusion

35 € pour un pack complet, 15 € pour tout faire soit même (c’est facile) et entre les deux selon les options choisies. Les LiIon remplacent avantageusement les LiPo auxquels il ne reste rien, à part pour les propulsions bien entendu.
La qualité Made in Japan est là, c’est plutôt rassurant. Ils n’explosent pas, ne prennent pas feu en cas de court circuit ni en cas de surcharge.
Ils sont légers, peu encombrants et leur 2900 mAh procurent une autonomie de folie. La seule limite est celle des 10 Ah, ce qui les cantonnent à nos ensembles radio, où ils excellent. 
La plupart des chargeurs sont déjà calibrés pour ces accus, donc il n’y a vraiment aucune raison de ne pas franchir le pas, puisque 1 élément LiIon remplace 3 éléments Ni-MH ou 1 élément LiPo.
Bons Vol(t)s à tous !

De nouveaux LiIon seront bientôt disponibles chez Flash RC, plus puissants, mais ceux testés dans ces colonnes sont déjà parfait pour notre usage.

Contacter l'auteur : pierre@jivaro-models.org


 
 
 
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