remplacement batterie Nimh par LiIon sur AM220/30AC: choix de la capacité et du courant de charge

[chercheur]

Moi je me posais la question de la charge élevée (5, 6 ou même 8A).
Cela ne sera-t-il pas un problème pour les "moustaches" ? Elles ne sont pas prévues pour faire transiter un ampérage aussi élevé...

[poildecarotte]

oui bonne question: le 450X actuel qui dispose des mêmes moustaches, arrive déjà à 7A
cf p91 de [url http://www.maxirobots.com/manuel/manuel-automower-420-430-450.pdf]
Donc je ne pense pas que 8A de charge moyenne soit un problème.
Pour information, le 220AC qui a une charge moyenne de 1,7A, et bien en fait la charge est pulsée et de manière instantanée le courant monte à 12A...c'est pour celà qu'on voit parfois des étincelles.

Cependant il y a une question à se poser sur le long terme des connecteurs: actuellement c'est du courant alternatif qui passe par les moustaches, si on passe du courant continu...comment ça va se passer ?
Je n'ai pas de réponse pour des courants de très forte intensité...peut être qu'il y aura une usure de la partie cuivrée (sur le robot) à cause d'une oxydation plus importante qu'en courant alternatif (en gros les électrons vont toujours dans le même sens donc à la longue ...peut être que ça joue sur l'une des moustaches)

[JPMalef]

Les moustaches (contacts et conducteurs) sont les mêmes pour les G2, sauf les 260/265 qui bénéficient de double conducteurs.

Pour les G3, les moustaches (contacts et conducteurs) sont les mêmes, de la 310 jusqu'à la 450.

Pour le courant continu, il y aura un transfert de matière suivant les électrons (comme dans une cuve électrolytique), donc d'une lame de contact base vers une moustache d'un côté et l'inverse de l'autre côté.

Mais, étant donné les entrées / sortie constante, l'usure devrait compenser ce phénomène.

[poildecarotte]

ça roule, et bien sûr la section des cables de raccordement doit être adaptée en fonction du courant choisi.

merci pour le rappel sur l'électrolyse: donc peut-être on a intéret à inverser les moustaches chaque année, histoire d'équilibrer les transferts de matière?
Du coup on a peut -être un "nouveau" consommable: les lames cuivres...ça devrait pouvoir se bricoler à partir de vieux métaux de récup: tuyaux cuivre de plombier qu'on écrase?
A voir si on a intéret à recouvrir une moustache cuivre d'une couche de soudure étain qu'on referait de temps en temps...ou si cette idée ne fait que rendre la situation encore pire du fait de la présence de deux métaux et donc d'un couple d'oxydation

[ericde45]

bonjour

à propos du tutoriel j'ai trouvé vraiment très bien les liens vers ebay, pour aider à identifier les éléments et les acheter facilement.
je pense qu'il serait vraiment super pratique d'avoir le détail des connecteurs , ainsi que quelques liens pour les acheter et surtout quelques conseils sur leur cablage.
j'ai deja fait de l'arduino, et pour certains connecteurs il a fallu que j'achète une pince à sertir.

[poildecarotte]

merci du retour concernant la difficulté de réalisation.
Les liens pour les connecteurs sont donnés en p18 et les conseils pour la confection du connecteur batterie sont donnés en p14.
C'est vrai pour le détail du connecteur j'aurai dû faire une photo avant son "noyage" dans la colle thermofusible pour l'isoler.
Mais je confectionne actuellement une "mega" batterie double de celle de la vidéo, et j'ai bien pris soin de prendre la photo avant de mettre la colle, ce sera plus clair dans la prochaine version du tutoriel.

[ericde45]

hello PdC,

je parlais des connecteurs qui vont sur les différents éléments de la carte mère, et autres.
tu es surement très habitué à connecter un tas de trucs sur l'automower,mais tu es une exception :)

je parle par exemple du connecteur blanc carré, du petit connecteur noir, du connecteur qui va dans le LiIon chargin module etc.
en faisant de l'arduino, parfois, j'ai vraiment galeré pour trouver les connecteurs, par exemple de l'ide 40 broches :(

[poildecarotte]

ah, alors le connecteur blanc carré c'est encore plus simple: c'est le connecteur d'origine qui amène le courant alternatif du robot vers la carte mère.
Tu le trouves à l'avant du robot en enlevant le bouchon en caoutchouc gris.

Les petits connecteurs noirs sont fabriqués à partir des connecteurs de p18 qu'on découpe à la taille qu'on veut: deux ou trois rangées fois deux, pour faire passer plus de courant.

Le connecteur qui va dans le LiIon charging module est fourni lors de l'achat du module.

IDE 40 broches: ben justement j'en ai marre aussi de la ribambelle de connecteurs divers et variés que chaque constructeur veut nous refourger, donc je standardise tout en des connecteurs standard au pas de 2,54mm (p18) et j'en commande "en masse".

[ericde45]

ok je chercherai un connecteur blanc neuf, car si je me lance, ça sera pour ne rien modifier sur le robot et sa batterie actuelle, pour pouvoir facilement revenir en arrière.

[poildecarotte]

ok, alors justement, ce connecteur blanc vous l'avez déjà...il est dans votre robot.
Vous pouvez y enfoncer un simple cable cuivre de 1,3mm de diamètre ou alors un "soldering pin":
[url http://www.ebay.fr/itm/50x-RTM1-3-12-NC-Solder-pin-THT-nickel-plated-tinned-brass-d1-3mm-/191908803598]
(je rajouterai le lien dans le tuto)

Tout le tutoriel est conçu pour ne faire aucune modification intrusive sur le robot.

[ericde45]

hello
j'ai encore une question surement très basique
le Li-Ion charging module teste visiblement les éléments de façon séparés puisqu'on insere un cable de mesure entre chaque accus
mais quand on parallélise 2 packs, potentiellement les accus en parallèle peuvent ne pas se charger de la même façon non ? et ils ne sont pas verifiés individuellement par le charging module, mais par paire ou plus si on met N packs

est ce que c'est éfficace comme ca ? ne devrait on pas mettre 1 charging module par groupe de 5 accus ?

[poildecarotte]

[quote le 08/07/2016 à 20:24:14, ericde45 a dit :]
mais quand on parallélise 2 packs, potentiellement les accus en parallèle peuvent ne pas se charger de la même façon non ?
[/quote]
si. le module de charge ne sait pas combien d'accus sont en parallèle, il charge jusqu'à une certaine tension. En mettant en parallèle on réparti le courant entre les cellules en parallèle, aussi bien à la charge qu'à la décharge. Il est cependant conseillé de mettre des cellules de même caractéristiques(capacité, résistance interne) en parallèle, histoire qu'elles vieillissent pareil.

[quote le 08/07/2016 à 20:24:14, ericde45 a dit :]
est ce que c'est éfficace comme ca ?
[/quote]
oui

[quote le 08/07/2016 à 20:24:14, ericde45 a dit :]
ne devrait on pas mettre 1 charging module par groupe de 5 accus ?
[/quote]
non inutile, tant que le module de charge supporte le courant de charge, inutile d'en mettre un second.

[ericde45]

bonjour
je continue à réflechir à ce montage
et j'ai encore 2 questions :

à quoi correspondent les câbles soudés marrons ? c'est le lien entre 2 accus du meme pack, ou le lien entre les packs ? car sur les photos on ne voit pas trop bien le lien, en partant du principe que on a deux packs a plat l'un sur l'autre
comment peut on determiner le nombre d'accus dans une batterie ? par exemple si je vois une batterie 2200 mah, 10,8V, 10,8V ne se divise pas par 3,7...
il y aussi des batteries 11,1, celles la c'est 3 *3.7, mais avec 5200 mah je suppose que c'est à la fois soudés en // et en série, car des accus de 5200mah ca n'existe pas visiblement ( on trouve plein d'infos sur les sites de modelisme, lampe de poche :) )

[poildecarotte]

-lorsqu'on confectionne son accu, on choisi un nombre N de packs à mettre en parallèle.
Chaque pack aura 5 cellules 18650 mises en série.
Par exemple dans la vidéo j'ai mis 2 packs, donc N=2.
Il suffit de mettre les cellules en série du pack numéro 1, c'est ce que j'ai fait avec des cables cuivres monobrin 16A isolés avec du plastique brun.
Si je décide de rajouter un pack (donc N=3), alors je ne fais que rajouter un étage à cet immeuble qui en a déjà 2.

-lorsqu'on achète des accus de PC portable, on achète des cellules 18650 qui sont soit:
- 6 cellules = 3 en série en 2 packs => tension = 10,8....12,6V (suivant l'état de charge)
- 9 cellules = 3 en série en 3 packs => tension = 10,8....12,6V (suivant l'état de charge)
- 8 cellules = 4 en série en 2 packs => tension = 14,4....16,8V (suivant l'état de charge)
il faut bien comprendre qu'une cellule 18650 a une tension variant de 3,6 à 4,2V suivant son état de charge et si on veut l'utiliser éternellement, il vaut mieux la charger doucement (ne pas descendre en dessous de 1H pour la charge complète) et pas complètement (ne pas dépasser 4V et surtout pas lorsqu'elle est très chaude).
Oui la capacité d'une cellule 18650 c'est 2000 ...2500mAh....3000 les plus chères, mais pas plus: toutes celles qu'on trouve sur ebay à plus de 3000mAH et pour trois sous sont des fakes.

[ericde45]

Hello
je suis toujours sur ce sujet :)
je m'interroge sur les soudures sur des connecteur Dupont 2.54mm
visiblement tu as soudé du 0.75mm² qui supporte 12A
ca me semble assez difficile de souder sur du 2.54mm, fil par fil
dernièrement j'ai eu ce besoin, sur un connecteur IDE ( usage detourné, je ne soude pas dans mon PC) , et comme j'arrivais avec du fil rigide 1.5mm², c'était inssoudable
as tu eu des difficultés à souder tes fils sur le connecteur qui centralise tout ? des astuces à communiquer à ce sujet ?

merci !

( dès que l'hiver arrive, et que le robot pourra rester le ventre ouvert pour bricoler, je m'y met )

[chercheur]

Bonjour,

Comme pdc le sait je me lance dans l'aventure. Tout est commandé et je n'attends plus que le facteur (Chinois).

Entre temps j'ai moi aussi des questions/remarques:

- pdc mentionne souvent une tension de 21v à appliquer au pack de cellules. Or cela donne 21/5(cellules)=4,2v. N'est-ce pas précisément la tension extrême à ne [b]jamais [/b]dépasser ? J'aurais, par sécurité et pour l'endurance des cellules, plutôt opté pour une tension maxi de 4v -> 20v au total ?

- [quote le 13/07/2016 à 18:15:15, ericde45 a dit :]à quoi correspondent les câbles soudés marrons ? c'est le lien entre 2 accus du meme pack, ou le lien entre les packs ? car sur les photos on ne voit pas trop bien le lien[/quote]
Je ne distingue pas bien non plus mais j'imagine que les portes batteries sont dos à dos. Donc leurs PINs sont l'une en face de l'autre. Dans le cas qui me concerne (20 cellules) j'organiserai des blocs de 4 cellules -> je devrai juster faire passer 1 conducteur qui reliera 2 PIN vers 2 PIN.
Je pensais d'ailleurs le faire avec un fil de 1,5mm mais [b]souple[/b].
Il faudra bien sûr encore y ajouter le fil de contrôle de tension.

- après discussion avec pdc il sera bon de "limer" les surfaces de connexion des cellules de façon à faire disparaitre les 4 points de soudure qui persistent inévitablement après récupération (pas nécessaire si vos cellules sont neuves et vendues à la pièce). Ceci afin d'éviter les soucis de contact et de pointe.

- Enfin (pour le moment) je pensais installer l'électronique de contrôle à distance...mais tout installer juste à coté de la base serait bien plus facile que de tirer une nouvelle ligne vers le milieu du jardin. Quelqu'un a-t-il déjà installé des modules électroniques à l'extérieur ? Je pensais les installer dans une boite dont le dessous serait percé de trous (ventilé) mais cela ne résoud pas le problème de l'humidité ambiante qui sera élevée....

Merci de vos remarques et retours

[JPMalef]

J'ai installé à l'extérieur une caméra "pour l'intérieur".
Pour avoir un système étanche, j'ai acheté un projecteur halogène bon marché, vidé de son contenu, et placé la caméra à l'intérieur.

Tu devrais évaluer la quantité de chaleur à évacuer. Le boîtier du projecteur étant en alliage d'aluminium, il pourrait dissiper ces calories (à condition de le placer à l'ombre).
Il n'est pas utile de prévoir une ventilation, les trous permettant à des animaux indésirables de venir se réchauffer.

[poildecarotte]

tension à appliquer: on parle ici de la tension continue à appliquer au nez du robot pour que les cellules LiIon se chargent au travers du circuit de controle de charge.

Si on applique pile 21V, on arrivera jamais à charger les batteries entièrement et surtout pas avec un courant "conséquent" de quelques ampères.
En effet il y a un cable qui va du nez du robot au circuit de charge puis du circuit de charge vers les batteries.
Ce cable a une petite résistance, même faible, elle va faire une chute de tension en cas de courant fort.
Bien sûr aussi, dans le cas où l'on utilise un long cable de 20m par exemple qui ammène le courant continu de la maison vers le robot, alors la chute de tension sera encore plus importante.
Bref il faut appliquer une tension supérieure à 21V au nez du robot, une tension qui sera suffisante pour atteindre 21V aux bornes des éléments LiIon de la batterie.
Une tension toutefois pas trop importante non plus pour ne pas dépasser un courant trop fort, mais ça de toute manière il faut le gèrer en limitant le courant max de charge.
Le risque est nul pour les éléments LiIon puisque justement le circuit de charge va se charger d'arrèter la charge dès que la tension atteint 4,2V aux bornes des éléments LiIon (dans la pratique ça monte parfois jusqu'à 4,3V durant quelques secondes à la fin, raison de plus pour aller jusqu'à plus de 21V).

Ceci étant dit, si on ne veut pas charger les éléments LiIons jusqu'au max, justement pour en augmenter la longévité, alors on applique une tension de 21V voire 20V et alors on est sûr et certain de ne jamais charger les éléments à bloc, mais bien sûr on perd un peu de capacité.

[poildecarotte]

Un petit retour d'expérience après une saison de batteries LiIon:
pour la première fois, ma batterie a une capacité qui a AUGMENTE (!!) entre le debut et la fin de saison.
- début de saison: 4000mAh
- fin de saison : 5000mAh.

En fait mes éléments LiIons, récupérés d'une ancienne batterie de pc portable se sont en quelque sorte "bonifiés" au cours des charges/décharges.
Donc inutile de préciser que je ne suis pas prêt de revenir aux NimH

[poildecarotte]

bonne nouvelle également pour les AM230 => ils fonctionnent avec une seule batterie, il est donc possible de leur appliquer la même bidouille en utilisant une batterie de capacité simplement doublée (on met simplement les éléments LiIon en parrallèle).

Il faudra choisir un seul connecteur batterie (à voir lequel fonctionne, je n'ai pas moi même de 230 sous la main) de la carte mère.