Batterie Lithium, vous avez essaye ?

Bonjour,
Je participe a ce sujet en tant que motard (enfin ex maintenant) et utilisateur de Ducati et Aprilia. Evidemment les régulateurs en moto étaient souvent changer, mon mécanicien en a toujours une dizaine d'avance. Ca a un peu évoluer, mais je pense que si Rotax en a coller sur ses moteurs, c'est surtout parce que Ducati et Rotax se connaissent bien, pas du tout qu'ils sont fiables - au mieux juste suffisant.
Pour en revenir aux batteries, le propre des moteur a grosse cylindrée unitaire (mono et bi >600cm3), c'est le tres fort appel de courant quand le moteur freine sur la compression d'un cylindre, qui fait monter le courant dans le démarreur, et si la batterie a une charge un peu faible, c'est le régulateur qui va prendre apres.
Cote Aprilia, on avait le même problème (V2 1000cm3) mais avec des ennuis en plus, due au circuit électrique indigent, que j'ai recâblé tout ou parie, sur presque toute mes Aprilia (pas le tuono V4). C’était avant tout un constructeur de châssis (et moteur depuis 2008), mais c’était quand même la misère. Et puis ils ont eu leur EFIS aussi, de vrai catastrophes.

Tout ca pour dire que je suis aussi passe aux batteries Lithium sur moto. Une bonne LifePO4 a une capacité en courant bien plus importante que les batteries plomb, et sont bien plus légère. Plus jamais de problème électrique grâce a ses dernières, qui se contentais également de moins tirer sur le régulateur après démarrage, car elle maintenait une tension plus importante - jusqu’à un certain point que je n'ai jamais atteint.
Il faut également que les régulateurs sont "lithium friendly" même si la plupart passe, car une cellule lifepo4 a 3.3V de tension nominale, et 3.85 de tension max. Comme il en faut 4 pour dépasser 12V, on aura 13.2 de tension nominal et 14.4 de tension max, a laquelle le régulateur devra se limiter (a moins d'une protection OV). Sur une batterie plomb, c’était pas un problème, cette dernière transformait le surplus en chauffe.
Evidemment le BMS est primordial pafrce qu'un emballement thermique, meme ultra rare, sur une batterie lithium, signifiera incendie, sinon fumée toxique. J'ai réalise une batterie de Vélo de 66V en élément lifepo4 de 10ah chaque, donc 20 cellules, du lourd (70km/h sur les routes de campagne, une moto elec en fait) et le BMS se devait d'agir:
-il a des câbles aux interconnexion des éléments lui permettant de mesurer la tension de chaque élément, ainsi que la tension globale de la batterie.
-Il a parfois une sonde de température lui permettant de detecter un debut d'emballement thermique (la hantise des utilisateurs de lithium).
-pendant la charge ,il peut absorber du courant pour limiter la charge de certains éléments arrives au max, pour éviter une chauffe (et l'usure qui en découle).
-en cas de sortie d'une tension hors tolérance (>3.9 ou <2.8 par élément, de mémoire), il peut déconnecter la batterie (qui ne se reconnectera qu'en appliquant la tension de charge a ses bornes une fois le problème resolu).

Je relisait ce sujet ce matin parce que j'ai eu une panne d'alternateur sur le 172 de aéro-club hier soir, sans doute le régulateur celui des annees 60 aussi peu fiable que les ducati... J'ai recycle, mais le VOLT restait allume et 23.8V au voltmètre. De toute façon, demi tour et délestage. Il faut garder en tete la bonne façon de délester: avoir un horizon et un badin de backup qui consomme peu et avec sa batterie, et pareil pour la radio, ou avoir une secours. Et puis une lampe si c'est le soir. Évidement, si on a l'injection et le CDI, ça complique un peu la donne, mais un peu seulement, ca se calcule.

Bonjour gregzapia (avec un prénom c'est mieux ) et à tous,

Merci pour ta contribution, tu utilises des engins mécanique sans considérer que le progrès s'est arrêté il y a 60 ans, c'est rare chez un aviateur  
Oui, j'exagère ...  

Je partage tes remarques sauf quand tu dis d'une batterie LIFEPO4 : " qui se contentait également de moins tirer sur le régulateur après démarrage" ..
Justement, et cela peut être un pb pour certains régulateurs au nom italien, c'est tout l'inverse. Si elles en ont "besoin", ces batteries peuvent absorber beaucoup plus de courant, à capacité (Ah) égale, qu'une batterie au Pb.

En pratique, avec le ROTAX, quand on a une consommation "normale" du réseau de bord (autour de 5 A), cette caractéristique n'a pas de conséquence fâcheuse. En effet, après le démarrage le temps passé au sol avec le moteur à 1800-200 t/mn, l'alternateur fournit une dizaine d'ampères, soit environ 5A pour la recharge de la batterie. Au moment de décoller, la batterie est full et la consommation électrique totale restera à la valeur de la consommation de bord. Il n'y a pas de risque de surcharger le régulateur.

Mais, avec une consommation de bord plus élevée, 10 A dans le cas d'un équipement injection, se répartissant en 6A pour l'injection et 4A pour le reste, il peut y avoir un pb. En effet, pendant le temps passé au sol, la production dont est capable l'alternateur équilibre à peine le besoin et la batterie ne bénéficie pas de la moindre recharge. Au moment du décollage le débit maxi de l'alternateur est disponible (20A) et en plus des 10A de base la batterie LI absorbe le reste. Selon les cas, cette phase au cours de la quelle la tension monte vers 14,2 V (tension de régulation) pendant que l'intensité en sortie de régulateur passe de 20 à 10 A peut durer 3 à 4 mn. S'il fait chaud, si le DUCATI est mal ventilé, il n'a pas beaucoup d'avenir dans cette situation. D'autres sont morts pour moins que cela.

Pour la présence ou non de BMS, les avis sont partagés. Ceux qui en contestent l'utilité soulignent le fait (réel) que les batteries d'avions vivent une vie de château, elles sont toujours chargées et leur seul boulot, c'est coup de démarreur de temps en temps. Rien à voir avec la vie d'une batterie de VAE, de trottinette ou de VE, qui enchainent les cycles décharge-recharge. Pour eux l'apparition d'un déséquilibre accumulé au cours des charges est hautement improbable ...

Ma batterie LIFEPO4 (7 Ah) est équipée d'un BMS. La seule chose que je peux dire, c'est que le BMS lui a probablement sauvé la vie une fois où son propriétaire, certainement distrait par un importun  , a oublié de couper le contact général. Le lendemain, TDB tout noir. Perdu pour perdu, elle a été mise en charge et quelques heures plus tard tous les voyants du chargeur était au vert, et la batterie a repris son service ....

Michel

Bonjour Michel, merci de ta reponse.

RIAZUELO a écrit:Pour la présence ou non de BMS, les avis sont partagés. Ceux qui en contestent l'utilité soulignent le fait (réel) que les batteries d'avions vivent une vie de château, elles sont toujours chargées et leur seul boulot, c'est coup de démarreur de temps en temps. Rien à voir avec la vie d'une batterie de VAE, de trottinette ou de VE, qui enchainent les cycles décharge-recharge. Pour eux l'apparition d'un déséquilibre accumulé au cours des charges est hautement improbable ..

C'est un peu comme tous les systèmes de backup dans l'aviation, les canots de sauvetage... Ca sert a rien jusqu'à ce qu'on en ai besoin ( suite a un alignement des trous de fromage, bien sur).
Mon avis est que sur une batterie 2-éléments, t'auras pas trop de soucis. A partir de 4, il va y avoir des déséquilibres qui se cumulent avec le temps, due à l'imperfection de la production des cellules, et qui feront souffrir certains éléments au détriments d'autres.

Grosso modo, pendant la charge, une cellule de bonne qualité va voir sa tension monter plus doucement qu'une moins bonne sous courant constant, parce qu'elle peut accueillir plus facilement des charges, et comme les batteries sont des empilements de cellules en série, les batteries de moins bonne qualité arriveront plus tôt a la tension max (à laquelle la charge doit passer de courant constant a tension constante).
Sauf que comme la batterie est vue comme une grosse cellule par le chargeur, cette tension de changement de régime est gérée au niveau globale par le chargeur, et n'arrivera pas au même moment pour chaque élément. Ce que j'ai observé, c'est que les cellules moins bonnes vont continuer à prendre le courant constant qu'elle ne pourront pas "absorber" et vont chauffer, accentuer leur usure, diminuer leur qualité, comme un cercle vicieux. Sur une charge avec BMS, les fils aux interconnexions laissent échapper du courant pour que les cellules moins bonnes soit relaxée et que la tension a leur borne ne dépasse pas le max, ainsi on diminue leur usure. De l'autre coté, les bonnes cellules peuvent etre chargée a fond et du coup permettre a la batterie (globale) de mieux tenir la tension.
Il se peut aussi que ton BMS débranche ta batterie parce qu'un élément est passé sous la tension mini, alors que t'as besoin des derniers électron qui trainent au fond pour poser de nuit. Je pense que pour une utilisation aviation, ce genre de circuit doit être adapté aux besoin particulier, il y a peut-être un marché .

Apres, oui, je pense que je me suis mal exprimé. Les batterie lithium sont capable d'accepter ou de délivrer des courants bien plus conséquents. La regle "rule of a thumb" en modélisme, c'est en général 10x la capacité en Ah en pic (sinon ca chauffe).
Je me rend compte que c'est pas l'Ideal dans le cas que tu décris, mais selon moi la faute incombe avant tout à la qualité discutable (ou le sous-dimensionnement, au choix) de l'ensemble régulateur alternateur. N'y a 'il pas de solution améliorée?

gregzapia a écrit:
Je me rend compte que c'est pas l'Ideal dans le cas que tu décris, mais selon moi la faute incombe avant tout à la qualité discutable (ou le sous-dimensionnement, au choix) de l'ensemble régulateur alternateur. N'y a 'il pas de solution améliorée?

Oui, on peut se passer du couple infernal  Alternateur-régulateur, en ne jetant que le régulateur et en le remplaçant par un régulateur SHINDENGEN FH0020AA. Ce régulateur monté depuis très longtemps sur mon avion, bien avant le montage de l'injection, fait parfaitement le job et régule à 14,2 V contre 13,8 V pour le DUCATI, ce qui permet de s'approcher de l'optimum de charge pour les LIFEPO4.

Attention, ce régulateur est très célèbre, et donc souvent contrefait. Il coûte une centaine d'€ ...

De nombreux essais, proches de la torture, ont été fait avec l'alternateur. On peut considérer qu'il est indestructible et donc avec le SHINDENGEN cela fait un tandem parfait

Michel

Bonjour à tous,

Voici mon retour d’expérience avec une batterie lifepo4 X3P 6.9Ah de chez ALIANT vielle de 3ans et demi, 300 heures moteur et surement plus du double démarrages (ce qui est peu finalement). Le régulateur est  un SHINDENGEN FH0020AA et je ne possède pas de condensateur de lissage (Développé dans un autre sujet) mais compte en installer un dans les prochaines semaines.

Le jour ou je doute de l'état de la batterie, le moteur démarre étonnamment bien mais on sent que la batterie ne prend plus sa pleine capacité. Après démontage puis recharge complète (elle atteindra les 13.2v) le verdict montre une décharge un 15mins sous 4.8A avec une ampoule 55W (devait être supérieur à 1.25 heure) comme suit (Pas terrible pour le passage à l'injection...):



Cette batterie possède les specs suivantes:




Je renouvèle l’expérience chez le même fabricant pour l'achat de ma nouvelle batterie, une YLP14.

Romain

3 ans et demi c'est moins que les batteries au plomb...

Bonjour Romain
Actuellement en train de changer mon régulateur SHICKE GR6 par un SHINDENGEN FH20AA, sur conseil de Michel , je mets un condensateur de 47000uf 40v de chez FARNELL :
https://fr.farnell.com/kemet/als31a473ke040/cond-47000-f-40v-alu-elec-a-vis/dp/776932?CMP=e-email-sys-orderack-GLB
Gilles

Bonjour à tous,

Je ne suis certainement pas dans le bon post, mais pour information, B&C Specialty Products a développé un régulateur adapté au Rotax 912/914, qui de plus intègre la fonction OV protection et une sortie warning low-voltage.
https://bandc.com/product/avc1-advanced-voltage-controller-14v-homebuilt/#installation-kit

Je sais que certains d’entre nous l’attendaient avec impatience !

Emmanuel

Bonjour à toutes et à tous,

Merci de m’accueillir sur ce forum même si je dois l’avouer je ne suis pas propriétaire de MCR mais d’un MC100 sous CNRA équipé d’un rotax 912 de 80CV. Le lien de parenté est tout de même là

Nouvellement gardien de cet oiseau j’ai, fin décembre, connu des problèmes de batterie faible et je me suis donc mis à réfléchir sur un potentiel changement de batterie et de technologie…

La technologie Lithium Ferro Phosphate a des avantages indéniables (en plus du gain de poids) dont celle d’une meilleure puissance fournie pour le démarrage qui finalement est bien la chose principale que demandons à nos batteries.

Novice en système électrique, j’ai parcouru vos discussions passionnées et passionnantes pour essayer d’en apprendre un peu plus.

Je partage avec vous ma réflexion du moment :

L’installation d’une batterie PowerBrick LiFePo4 avec BMS de 12V/20Ah pour remplacer la batterie au plomb initialement installée. Le choix de cette batterie a été dictée par sa forme et son encombrement qui correspondent parfaitement au compartiment actuel qui se trouve….dans le compartiment moteur plaquée le long de la cloison pare-feu. Gain de poids = 2.8 kg.

Le circuit électrique actuel est équipé du traditionnel régulateur Ducati et je n’envisage pas l’installation d’un OVM.

Les données techniques de la batterie sont les suivantes :

Pack batterie 12V-20Ah en technologie – Lithium Fer Phosphate (LiFePO4 – LFP)
Tension Nominale : 12.8V
Energie stockée : 256 Wh
Densité d’énergie : 110.7 Wh / L
3000 cycles à 100% de DoD @ 1C
4500 cycles à 80% de DoD @ 1C
Rendement énergétique de 98%
Poids : 2.8Kg
Dimensions : 180mm x 76mm x 168mm
Courant de décharge pic instantané : 180A ±30A (max 100mS)
Courant de décharge en continu : 40A (512W)
Courant de décharge maxi (< 30s) : 60A (768W)
Courant maximal de charge : 20A
Sécurité totale assurée par un BMS (Battery Management System) intégré dans le boitier
Monitoring du courant et tension des cellules, température, équilibrage des cellules, etc.
Algorithme d’équilibrage intelligent
Assemblage en série de 12V à 48V (1 à 4 unités en série)
Assemblage en parallèle jusqu’à 16 unités (12V-320Ah / 4.10kWh)
Conception robuste dans un boitier isolé et étanche ( Indice de protection : IP65)
Température d’utilisation en charge : de 0°C à +60°C
Température d’utilisation en décharge : de -20°C à +60°C
Boitier ABS étanche (IP65)
Certification CE, RoHS et UN38.3

Quant à mon équipement électrique à bord, il se compose de :

- 1 radio 8.33 TRIG
- 1 transpondeur mode C
- Volets électriques
- Trim électrique
- Pompe à essence électrique
- Feu de Nav/Strobes à LED

Et voilà ce que je peux lire sur le site du vendeur :

"Les paramètres électriques de la batterie lithium PowerBrick 12V-20Ah sont compatibles en tous points avec ceux d'une batterie plomb AGM de 12V. Dans la très grande majorité des cas, le système de charge peut être conservé à l'identique et aucun accessoire complémentaire n'est nécessaire pour effectuer le remplacement."

Vos avis et vos conseils sur ce projet de remplacement sont les bienvenus.

Par avance merci de votre compréhension si j’ai écrit des âneries sur les faits ou ma « réflexion » mais je préfère partager et évacuer les doutes.

Jérôme

Bonjour Jérôme,

20 AH pour une batterie de MCR c'est à peu près 2 fois trop, sauf si on recherche une grande autonomie électrique en cas de défaillance du système de charge. C'est beaucoup plus facile de faire rentrer une petite batterie dans un grand bac, que l'inverse
Cette batterie ferait parfaitement l'affaire. SOLISE (pas de commission !!!) vends un boitier intégrant le BMS.

Avec ta consommation de bord, une batterie LIFEPO ne représentera pas un danger supplémentaire pour ton régulateur, malgré la capacité qu'ont ces batteries à absorber beaucoup plus de courant que les batteries Pb pour se recharger. Et plus la capacité est important plus le courant de charge peut être élevé, 2 fois plus pour une 20Ah que pour une 10 Ah.
Voir ci-dessous ce qui est écrit quelques post haut :

RIAZUELO a écrit:
... En pratique, avec le ROTAX, quand on a une consommation "normale" du réseau de bord (autour de 5 A), cette caractéristique n'a pas de conséquence fâcheuse. En effet, après le démarrage le temps passé au sol avec le moteur à 1800-200 t/mn, l'alternateur fournit une dizaine d'ampères, soit environ 5A pour la recharge de la batterie. Au moment de décoller, la batterie est full et la consommation électrique totale restera à la valeur de la consommation de bord. Il n'y a pas de risque de surcharger le régulateur.

Mais, avec une consommation de bord plus élevée, 10 A dans le cas d'un équipement injection, se répartissant en 6A pour l'injection et 4A pour le reste, il peut y avoir un pb. En effet, pendant le temps passé au sol, la production dont est capable l'alternateur équilibre à peine le besoin et la batterie ne bénéficie pas de la moindre recharge. Au moment du décollage le débit maxi de l'alternateur est disponible (20A) et en plus des 10A de base la batterie LI absorbe le reste. Selon les cas, cette phase au cours de la quelle la tension monte vers 14,2 V (tension de régulation) pendant que l'intensité en sortie de régulateur passe de 20 à 10 A peut durer 3 à 4 mn. S'il fait chaud, si le DUCATI est mal ventilé, il n'a pas beaucoup d'avenir dans cette situation. D'autres sont morts pour moins que cela.
Michel

Un OVM c'est une assurance, on ne souscrit pas en pensant avoir un accident

Michel

Emmanuel76 a écrit:Bonjour à tous,

Je ne suis certainement pas dans le bon post, mais pour information, B&C Specialty Products a développé un régulateur adapté au Rotax 912/914, qui de plus intègre la fonction OV protection et une sortie warning low-voltage.
https://bandc.com/product/avc1-advanced-voltage-controller-14v-homebuilt/#installation-kit

Je sais que certains d’entre nous l’attendaient avec impatience !

Emmanuel

Bonjour Emmanuel et à tous,

Inintéressant, mais pas donné. Pour un premier équipement c'est certainement un bon choix. Quand on a déjà tout ....

Michel