Résistance interne de batterie

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Michel Jugie
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Résistance interne de batterie

Message non lupar Michel Jugie » 18 sept. 2018, 01:05

Cela semble un peu obscur pour certains d'entre nous, et comme Guilhem m'a confié une batterie à tester, je vais tenter d'expliquer le phénomène.
Il faut comprendre que cette résistance interne provient de la qualité de fabrication, de l'usure dans le temps et des contraintes que l'on fait subir aux batteries lors de la charge et surtout lors des décharges sous hautes intensités.

La batterie concernée est une Turnigy Nano-tech 3S1300mA donnée pour 45-90C.
C'est une 3 éléments, donc son schéma est le suivant
001 (Copier).jpg
001 (Copier).jpg (58.24 Kio) Consulté 492 fois

Pour chaque élément Lipo, nous avons une force électromotrice fe et une résistance interne Ri.
Les 3 éléments sont en série, la tension U aux bornes des connecteurs de puissance est la partie exploitable.
Sur la prise d'équilibrage, chaque élément est visible avec chacun sa tension fe et sa résistance interne Ri.

Pour tester la batterie, beaucoup d'entre nous utilise des testeurs qui ont un gros défaut, ils ne mettent pas en charge la batterie.
Ces testeurs ne "voient" que la tension U ( ici U0 = fe1+fe2+fe3 ) sans courant, donc sans voir l'influence des résistances internes Ri.

Il y a fort longtemps, je me rappelle avoir vu au Vissou un vieux modéliste qui testait ses batteries de réceptions avec un truc à aiguille qui comportait une charge. C'était la bonne voie.

Certain chargeur moderne, comme mon Pro-Tronik AP4680 BLC comporte une fonction pour tester la résistance interne de chaque élément.
Pour la batterie de Guilhem, une 3S1300 nous obtenons 28, 34 et 34 milli ohms. Soit une résistance totale de 96 m-ohms.
C'est pas terrible pour une 45-90C, car à 45C soit un courant de 45 A, la tension Uc théorique va être de
Uc=(3,7x3)-(0,096x45)= 6,78V.
Bien chargée avec des éléments vers 4,2V se sera mieux (un court instant !) Uc=(4,2x3)-(0,096x45)=8,28V
Par comparaison mon lot de 3 batterie Tattu 3S1550 ( pour mon Shadow) présente des résistance internes totales meilleures à 51, 46 et 47m-ohms.
Mais ces batteries n'ont qu'une quinzaine de cycle charge/décharge.

Une autre solution simple de tester sa batterie est de mettre une charge résistive comme une ampoule de phare de voiture, voir mon montage.
Photo avec la batterie débranchée, donc tension à vide , pas de courant.
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Photo batterie branchée, tension en charge pour un courant de 7A
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20180917_221056 (Copier).jpg (243.84 Kio) Consulté 492 fois

Ainsi on peut déduire la résistance interne totale de la batterie
Ri=( U0 - Uc ) / Ic
où U0 est 12,29V
Uc est 11,5V
Ri= (12,29 - 11,5 ) / 7 = 0,113 ohm ou 113 m-ohms.
Aux erreurs de mesures près du chargeur, de l'ampèremètre et du voltmètre, nous obtenons des valeurs similaires entre les 96m-ohm du chargeur et les 113m-ohm du montage de test.

J'ai un autre moyen encore plus facile pour tester mes batteries de propulsion, j'utilise des ESC Multiplex avec télémétrie qui mesure ( entre autres ) les tensions et intensités en direct. L’avantage est de faire les mesures avec toutes les pertes possibles dans la batterie, les connecteurs les câbles et les ESC .
Cela permet une fine gestion de la motorisation.

En espérant que cela soit plus clair pour certain pour la gestion de ses batteries personnelles.
MJ

Uncle Jim
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Re: Résistance interne de batterie

Message non lupar Uncle Jim » 18 sept. 2018, 08:26

Ca m'intéresse beaucoup car dans certaines conditions (30s à fond pour monter s'il y a du vent et que mon planeur est ballasté) c'est vrai que mes batteries subissent une forte décharge.
Il faudra que je fasse le montage électrique que tu préconises, et que je trouve un moyen simple pour faire les calculs, genre tableau où je n'aurai qu'à entrer les chiffres.
Un truc me chiffonne: on dit que les meilleures batteries sont celles qui ont le moins de résistance interne. Pourtant dans ton exemple ce sont les vieilles qui ont moins de résistance interne plutôt que les tattu neuves. Comment cela se fait-ce?
UJ.

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Michel Jugie
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Re: Résistance interne de batterie

Message non lupar Michel Jugie » 18 sept. 2018, 09:27

Je me suis mal exprimé si Uncle Jim en déduit que les vieilles batteries ont moins de resistances internes.
Je pense qu'il y a confusion entre resistance interne totale pour une batterie et resistances internes pour chaque élément.
La totale est la somme des individuelles.
La résistance augmente au cours de la vie de la batterie, plus ou moins vite selon sa qualité de fabrication et les contraintes subies.
En fin de vie, la resistance est trop forte, même en chargeant bien, plus rien ne s'accumule en force electromotrice, toute l'energie parts dans la résistance devenue conséquente.
D'ailleur, attention aux distributeurs qui nous vendent des batteries fabriquées depuis belle lurette, il y a des surprises !
Et il n'y a pas de date de fabrication sur la batterie, bien sûr !!
MJ

Chamy34
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Re: Résistance interne de batterie

Message non lupar Chamy34 » 18 sept. 2018, 09:52

Dis donc, Uncle, t'aurais pas 3 chargeurs Protronik AP682?
Parce que t'as la même fonction que Michel, si tu vas dans extra fonction... Tu peux voir la résistance interne de tous tes éléments.
Donc tu peux faire comme moi à l'instant, finir par lire ce ..... de mode d'emploi!

Bref il faut qu'elle soit comment la résistance interne? inférieure à 50? à 100?
ORSA : NO BRAIN NO FEARS

Chamy34
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Re: Résistance interne de batterie

Message non lupar Chamy34 » 18 sept. 2018, 10:19

En cherchant, j'ai trouvé ça:

Résistance interne des lipos (valeurs par élément)

Entre 5 et 10 milliohms / cellule = bonne lipo
Entre 10 et 20 milliohms / cellule = lipo volable
Entre 20 et 25 milliohms / cellule = lipo va lâcher en plein vol
Supérieur à 25 milliohms / cellule = condoléances
ORSA : NO BRAIN NO FEARS

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Michel Jugie
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Re: Résistance interne de batterie

Message non lupar Michel Jugie » 18 sept. 2018, 11:06

Je pense que les valeurs de résistances données par Chamy sont exceptionnelles.
En fait plus la valeur annoncée en capacité de décharge est forte, plus la résistance interne est faible.
Et nous n'avons pas tous des 45C ou 90C dans nos parcs de batterie.
Pour moi, en batterie de puissance ( pour une propulsion ), des valeurs entre 10 et 25 milliohms par élément sont acceptables.
Je ne fais pas de la compétition, sinon il faut y mettre le prix.
Et une chinoiserie à pas cher ne pourra pas concurancer une batterie européenne plus chère , ...souvant triée dans des lots de chinoiserie !
La qualité a un coût.

MJ


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