Lipo: Charge et décharge

[nozor]

De la bonne charge et décharge (en vol j'entends) d'une LiPo, dépendront les performances (puissance et autonomie en vol) et la durée de vie (nombre de cycles de charge et de décharge) de la batterie...
Charge des LiPos:
- Une LiPo neuve doit impérativement être complètement chargée avant sa première utilisation. une LiPo doit être rodée, c'est à dire que charge et surtout tension de décharge ne doivent pas descendre en dessous de la tension nominale par élément (3.7V), car la chimie interne doit se stabiliser sur une batterie neuve: on gagnera ainsi en puissance, en autonomie, et durée de vie (nombre de cycles de charge/décharge) de la LiPo.

Il existe une multitude de chargeurs adaptés voir spécifiques aux batteries Li-Po. Certains sont basiques (mais possèdent un équilibreur : Esky, Walkera ou autres, livrés avec les hélicos prêts à voler), d'autres sont spécialisés et complets, avec sélection du nombre de cellules, de la tension de pack, réglage du courant de charge, et ont, le plus souvent un équilibreur intégré (de + ou - bonne qualité), etc...

Il ne faut pas dépasser 1C de courant de charge (sauf nouvelles lipos spécifiques aux nanoparticules, qui acceptent jusqu'à 5C de courant de charge):
Le "C" correspond à l'Intensité nominale de la batterie (en milliampères par heure)
Par exemple, une batterie LiPo de 11,1V (3S donc) et 800mah 15C:
800mah est la capacité de la batterie: son "C" est donc égal a 800mah (0.8 Ampères). Si elle est annoncée pour 15C, c'est qu'elle peut délivrer 15 fois sa puissance de 800mah en continu, soit 12 ampères ( 15x0,8 ) sur un temps donné. Donc, 1C de charge est un chargeur qui, pour notre batterie exemple délivre 0.8A maxi en charge.

Qu'est-ce que l'équilibrage ?
Il ne concerne que les pack de + de 1 élément: l'équilibrage c'est quand les éléments d'un même pack ont la même tension individuelle.
La tension nominale d'un élément (cellule) Li-Po est de 3.7V. Une fois chargé, l'élément atteint 4.20V. La charge par élément ne doit JAMAIS dépasser 4.25V, sinon, c'est le feu de batterie assuré !
Plusieurs élément sont généralement assemblés en "Packs". Les tensions NOMINALES sont alors additionnées dans le cas d'un assemblage en série: 3.7V, 7.4V, 11.1V, ce qui donne des cellules (éléments) chargées a 4.20V, 8.4V, 12.6V, etc...

En vol, chaque cellule se vide en même temps que les autres, mais chacune met un temps qui lui est propre pour se vider: par exemple, sur un pack LiPo de 3 éléments (donc un pack 11.1V en nominal et 12.6V chargé), une cellule peut être à 3.72V, une autre à 3.71v et la dernière à 3.72V également. Le déséquilibre commence...
Mais les différences entre cellules n'apparaissent réellement (et grandissent plus vite) que si l'on descend pendant le vol en dessous de la tension nominale de chaque élément, à savoir 3.7V. Dès cette tension, les écarts sont grands, et la chute de tension accélère dans tous les éléments car même ceux encore un peu mieux chargés souffrent en compensant le manque de puissance des autres. On arrive alors en dessous de 3V par élément, la LiPo chauffe énormément et la destruction irréversible du pack débute, avec les dangers de gonflement de la batterie...A moins de 2.5V (et encore là c'est déjà trop tard !), la LiPo est morte.

D'où la nécessité absolue de ne pas décharger une batterie en dessous de 3V / élément, soit une tension totale pour, par exemple une LiPo de 11.1V nominaux, : 9V, mais c'est vraiment une limite.
Pour ne pas dépasser et protéger la batterie, il faut un accessoire indispensable, le "LiPo saver", entendez une alarme LiPo: CLIC ! Ce circuit se branche simplement a la prise d'équilibrage (blanche) de la LiPo est affiche des diodes verts et rouges, une par cellule: vert c'est bon, rouge, la tension commence à baisser: arrivée à un seuil pré-réglé (3V par élément), le buzzer intégré au circuit se met à hurler, et même haut dans le ciel, on l'entend: il faut se poser tout de suite, avant de n'avoir plus assez de puissance pour atterrir sans casse...

Une fois le vol effectué, il faut charger la batterie: on attend au moins une heure après le vol pour qu'elle refroidisse, et pas plus de 3 cycles charge/décharge par jour.
C'est là qu'il faut charger la LiPo en l'équilibrant; c'est à dire avec un chargeur (équilibreur intégré ou séparé) de façon à ce qu'en fin de charge, chaque élément soit à la même tension que les autres: c'est primordial !!!

Imaginons que l'on commence un vol (toujours avec notre pack exemple de 3 cellules), avec des éléments chargés à 4.20V, 4.18V et 4.22V. L'élément à 4.18V se déchargera en vol plus vite que celui à 4.20V et encore plus vite que celui à 4.22V, et l'élément à 4.20V suivra ensuite une décharge + rapide que celui à 4.22V. Résultat, quand l'élément qui était le mieux chargé a 4.22V arrivera à 3V, les deux autres seront bien en dessous des 3V critiques, le pack sera brûlant, et les éléments endommagés. La charge suivante chargera comme la précédente, avec le même déséquilibre par élément, mais qui se sera creusé encore plus, et ainsi de suite.
C'est pour cela que l'alarme est indispensable pour sauver la LiPo, mais aussi l'hélicoptère qui a besoin d'un minimum d'énergie pour voler