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Fabrication d’une batterie 15Ah 36V - LiPo modelisme - Boitier Plastique

Merci aux contributeurs de Cyclurba qui m’ont aidé par leurs connaissances à réaliser cette batterie. Si certains de leurs points de vue sont parfois divergents sur telle ou telle question c’est toujours pour moi source de questionnement et d’enrichissement.

Pourquoi faire sa batterie ?

On sait ce qu’on met dedans. Elle sera plus pratique à l’usage (accès aux fils d’équilibrage). Elle sera plus facile à maintenir dans le temps.

Les Lipos : 6 Lipos HobbyKing ZIPPY Flightmax 5000mAh 5S1P 30C (DE Warehouse)
– On réalise 3 batteries 10S 5Ah qui seront mises en parallèle. Les Lipos ont été acheté chez HobbyKing

Outillage requis

Fer(s) à souder pour du petit fil et les prises XT150, pinces coupantes, pinces plates (pour redresser les pates des Polyswitchs qui sont pré-coudées), contrôleur d’électricien, Petit étau ou pince étau, pistolet à bâtons de colle, soudure, adhésifs de couleur…

Avertissement

Attention ! la manipulation des batteries s’adresse à ceux qui savent ce qu’ils font. Etudiez bien votre schéma et prenez votre temps. Si vous avez une expérience en soudage de composants, vous ne devriez pas rencontrer de problème, mais n'oubliez pas que le moindre cours-jus qui peut avoir de grosses conséquences. Si vous prenez toutes les précautions d'usage, il ne devrait pas y avoir de problème.

La boîte

J’ai choisi de prendre 2 boîtes en plastique genre Tuperware qui me permettraient de ranger pour chacune 3 Lipos. Les 2 boîtes seraient mises dans des sacoches fixées au porte-bagages. A mon Intermarché j’ai trouvé ce qui allait bien pour la taille des Lipos reçus. 2 boîtes 30cm*20cm*7,5cm. Marque Domedia. Coût 5€/pièce. J’avais un peu honte du matériau si cheap mais avec le recul de ma réalisation, je suis très content de ce choix.

La taille est impeccable pour y loger également le BMS, ou pour faire un montage de 10Ah pour celui qui souhaiterait 1 boîte et 4 Lipos à mettre sur le porte-bagages.

Les poignées

1m de sangle chez Casto cela fait 2 bouts de 50cm et la longueur va bien pour le transport. Les sangles seront percées au fer à souder et rivetées à la boîte avec une plaque d’alu percée d’un côté et de l’autre un bout de cornière alu. Les profilé se trouvent dans tous les magasins de bricolage. Une fois le tout riveté dans la boîte, les Lipos tiennent bien dedans.

Les Lipos sont bloqués de part et d autre dans la boîte par des morceaux de profilé alu.

Dernière précaution, entourer d’adhésif les pièces en alu servant au blocage pour ne pas qu’elles blessent des Lipos.

Le principe et les avantages du montage

1 - Je souhaitais charger ma batterie selon 2 modes (et c'est chose faite):
-Au chargeur de modélisme pour pouvoir équilibrer la protection des cellules étant assurée par des Lipos Alarm.
-Avec le BMS que j’allais mettre et qui rendrait la charge « plus classique » pour des amis à qui je prêterais le vélo. J’ai donc mis sur la boîte une prise femelle compatible avec mon chargeur de VAE.
2- Je peux charger selon un mode ou l’autre sans avoir besoin de débrancher quoi que ce soit.
3-La ressortie des fils d’équilibrage sur une DB15 femelle est indispensable sur une batterie pour pouvoir la contrôler facilement.

Le Montage

Je me suis en premier lieu occupé des fils d’équilibrage et de leur protection par les polyswitchs 1,6A 16V (ceux que Meuh conseillait sur Ebay). J’ai réalisé 6 rallonges Polyswitch JST 5S (6 contacts). Ces rallonges ont ensuite été soudées aux Lipos.
Tous les fils doivent être étamés avant de les souder.

IMPORTANT Il faut prendre 1 fil, le souder et le protéger à l’adhésif. Vous pourrez alors passer au fil suivant. Ne jamais dénuder plus d’un fil à la fois pour des questions de sécurité évidente. Cette opération est très dangereuse si vous ne faites pas attention.
Les JST que j’ai achetés m’ont été fournis avec la partie mâle ce qui m’a été très utile pour le câblage de l’ensemble. Les JST ont été durcis au pistolet à bâtons de colle chaude. On peut donc brancher et débrancher sans craindre qu’un contact ne sorte de son logement. Les Lipos et les JST ont été numérotés.
Pour les rallonges entre les 2 boîtes ce sont de vieux câbles réseaux qui ont été utilisés. Je me suis arrangé pour conserver à chaque fois les mêmes couleurs.

Mise en série des Lipos 2 par 2 pour avoir du 10S puis, puis mise en parallèle des paires constituées. Ici, il est indispensable que les 2 lipos soient équilibrés et à la même tension. De préférence essayez de travaillez autour de 3,2v par cellule. Un chargeur de modélisme avec son alimentation sont nécessaires.

Le câblage de la puissance ne pose pas de problème particulier. Il a été fait après, une fois que le câblage des JST soit réalisé après avoir été vérifié 2 fois.

2m de câble AWG14 a été acheté et 2 sachets de connecteurs XT150

L’interrupteur est un modèle 16A acheté chez Feu Vert pour 3€.

J'ai aussi installé des fusibles : 3 fusibles de 10A (chacun d'eux protégeant une des trois batterie élémentaire de 5Ah) Ces fusibles sont dans les boîtes à Lipos et n'apparaissent pas encore sur les photos. Chacun des fusibles doivent protéger d'une rupture :
- Le câble alimentant le contrôleur
- Le câble reliant les 2 boîtiers plastique

Les élastiques viennent de chez Go Sport rayon camping

Les Résultats

J’en suis à ma deuxième charge, et cela marche pilpoil. Je vais réaliser une courbes de charge et de décharge (sur 3 ampoules phares/codes en //) j’aurai ainsi une photo du comportement de la batterie quand elle est neuve.

Test de décharge de la batterie

Courbe de décharge sur 3 ampoules à iode automobiles (phares + Codes) 345W.
Au vu de cette courbe, je pense régler le Cycle-Analyst pour une coupure basse à 36V.
Pendant la décharge, le Icharger est connecté à la batterie par les fils d'équilibrage et à mon PC par l'USB (Logview et utilisé pour l'acquisition).

Test de charge de la batterie

Après avoir déchargé la batterie (j'ai attendu qu'une des cellules atteigne 3.0V) j'ai chargé avec mon chargeur de modélisme. Charge avec équilibrage - 5A - 3h30 - 15Ah chargé. Pendant la charge, le Icharger est connecté à mon PC par l'USB (Logview et utilisé pour l'acquisition). Voici les courbes obtenues:

Dernière demi-heure de charge de l'équilibrage des 10 cellules

Dernière demi-heure de charge - équilibrage des 10 cellules

Evolution de la tension pendant la charge

Evolution de la capacité et de l'énergie

Je viens d'intégrer le BMS G-BMS16212 (Ebike-bmsbattery.com).
Ce qui est marrant, c’est qu’il est différent de celui qu’a reçu Meuh alors que la référence est la même. Une constante c’est la documentation inexistante fournie avec.

J'ai réalisé un test pour voir si le BMS coupais bas correctement.
Coupure basse constatée 3,031V lue su mon Icharger (dont je n'ai pas modifié l’étalonnage).
Cela me convient parfaitement.

Pour la charge je continuerai avec le chargeur de modélisme. mais maintenant, j'ai une coupure basse fiable, et plus pratique dans mon cas à gérer que des Lipos Alarm.

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Discussion de cet article sur le forum

Discussion Cyclurba sur la charge et la décharge des batteries

L'article de Cyclurba sur les connecteurs XT150 que j'ai utilisé

Sur les Polyswitchs

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