Déchargeur

d'accu de propulsion

sur lampe de voiture
pour stockage et meilleure charge ultérieure

IndexTechnique


Je me suis construit deux déchargeurs d'accu de propulsion, le premier sur une résistance de radiateur électrique de récupération (ici), le deuxième sur des lampes de voiture 12v. C'est ce deuxième que je détaille sur cette page.

Ce chapitre donne le principe du déchargeur d'accu de propulsion sur lampe de voiture avec les caractéristiques suivantes :

      - Arrêt automatique en fin de décharge;
      - Coût de construction minimum ( 8 euros);
      - Construction à la porté de tous (pas d'électronique).

    Le meilleur choix pour un coût minimum est la détection par un relais de voiture,
    et la décharge par des ampoules de voiture ou résistance de récupération.

L'intérêt de la lampe de voiture, outre son coût faible, moins de 2 euros, c'est d'indiquer la fin de la décharge à son extinction.
Son défaut, c'est d'être aveuglant pour une décharge en tension à son nominal de 12 volts, cas d'un accu de 10 éléments.

      Je donnerai ci-dessous :
      - Le principe;
      - Un tableau du choix des relais pour des accus de 7 à 30 éléments;
      - Le plan de construction pour un déchargeur de 7 à 12 éléments.

Pourquoi décharger les accus de propulsion

  1. C'est préférable pour le stockage longue période des CdNi.
  2. En cas de non décharge complète des accus, à la charge suivante les accus délivrent moins de tension, d’où moins de capacité utile apparente à la coupure moteur par le variateur à 0.8v par élément.
  3. Meilleur performance, par tension plus importante P=U*I.

Je ne détaillerai pas ces affirmations dans ce chapitre, reportez vous aux articles publier dans la revue Anglaise EFI. En particulier EFI donne de bon article technique contrairement aux revues françaises qui sont lénifiantes. Mais attention, cette revue était spécialisée en modélisme électrique jusqu'en fin 2001 depuis elle fait planeur et électrique et a perdu de son intérêt à mes yeux, retrouver les anciens numéros pour les articles techniques.

Type de décharge
Deux approches sont possibles soit :
- A l’intensité de travail (80A mini pour un F5B)
- Intensité faible pour décharge plus complète (10A)

J'ai opté pour une option loisir soit un montage à deux ampoules en parallèles donnant 14A de décharge.
Quatre ampoules en parallèles donneraient 28A etc. Attention de ne pas dépasser le courant maxi du relais, et aux risques d'éblouissement, quatre ampoules cela éclaire beaucoup.


Schèma de principe





Soit un relais voiture 12v
(vue des cosses de dessous)

    les cosses d'entrées et de sorties sont normalisées et portent les numéros 30, 85, 86, 87

              30 : entrée
              87 : sortie
              85-86 : bobine du relais

        Suivant les relais, il a une ou deux sorties 87

        Une seule sortie 87: sortie relais travaille (collé), celle indiquée sur le dessin

        Deux sorties : dans ce cas la sortie 87 du milieu est la sortie repos,
                   la sortie 87 externe est la sortie travail


En prémices, notez, que j'ai choisi ce schéma car il simplifie grandement les soudures de câblage. Nous y reviendrons.

Le principe de fonctionnement, en appuyant sur le contact fugitif "S", la borne 86 du relais est portée au "-" de l'accu, la borne 85 étant en permanence au "+", la bobine du relais "B" colle, mettant en contact les bornes 30 et 87. Ce qui, d'une part allume les lampes et d'autre part auto-entretient le relais (la borne 86 du relais étant portée au "-" de l'accu en permanence). Le contact fugitif "S", comme son nom l'indique, ne fait plus contact dès que vous l'avez relâché.
Donc le relais est auto-alimenté uniquement par la borne 30.
Et le relais reste collé tant que la tension au borne 85-86 est plus grande que la tension de décollement du relais. Tension qui peut être variable d'une marque à l'autre, généralement de l'ordre de 6 volts.

Tension nécessaire pour coller le relais

La tension nécessaire pour que le relais colle, tension qui est légèrement variable suivant les marques, est d'environs 8,5 volts pour un relais de voiture de 12 volts. Aucun problème pour les packs d'accus de 8 éléments et plus. Mais limite pour un pack de 7 éléments. Dans le cas probable ou votre relais de voiture 12v ne colle pas, il faudra prendre un relais 9 volts pour les pack de 7 éléments. Ce qui implique un montage à part pour les packs de 7 éléments. Voila encore une bonne raison de passer à 8 éléments.

Tension de coupure par élément

Le relais coupant à 6 volts, suivant le nombre d'éléments par pack d'accu, quel sera la tension aux bornes de chaque élément. Rappelons qu'un variateur BEC coupe au environs de 0,8 volts par élément. Si votre pack est bien équilibré vous pouvez descendre plus bas sans risque d'inversion de polarité.

    6 volts pour 7 éléments donne 0.85v par élément : parfait.
    6 volts pour 8 éléments donne 0.75v par élément : parfait.
    6 volts pour 10 éléments donne 0.6v par élément : OK, si pack bien équilibré.
    6 volts pour 12 éléments donne 0.5v par élément : limite, je le fais.

Et surtout un pack de 12 éléments chargé à fond approche les 16v.
Les lampes et le relais étant pour 12v, cela commence à être limite . Mais cela tient.

J'ai testé à 14 éléments. C'est trop, les lampes sont blanches et font mal aux yeux. Elles vont pas tenir longtemps. Et puis le relais à trop chauffé et est resté collé par la chaleur.

Donc, c'est bon de 7 à 10 éléments et même 12 éléments.

En résumé :
Relais 12 volts garantie et parfait pour les packs de 8 à 10 éléments, Ok pour 12 éléments. Pas garantie pour 7 éléments.
Relais 9 volts garantie et parfait pour les packs de 7 éléments.

Deux ampoules voiture 12v en parallèles, OK de 7 à 12 éléments.


Câblage des ampoules


Ce sont des ampoules de voiture type code 40W sous 12v, diamètre de la douille 22mm.

Les ampoules ont deux filaments (code-phare) donc trois cosses.
Avec un accu de 8 éléments, un filament, (environs 1,2 Ohm à froid), tire 3,6A, deux filaments tirent 7A. Pour tirer plus il faut mettre les ampoules en parallèles. Avec deux ampoules deux filaments en parallèles un accu de 8 éléments tire 13A. Attention les ampoules deviennent brûlantes.

La photo indique clairement les deux cosses "+", c'est le câble rouge. La cosse "-" le câble marron.

La soudure des cosses demande un fer puissant, car la soudure n'accroche pas facilement. Il est peut être possible de les relier par des cosses femelles automobiles. Les cosses mâles des ampoules font 8mm. Les cosses standard automobiles font 6,3mm. A voir si il existe des 8mm. Je n’ai pas cherché car j’ai soudé. Pour cela :
- Percer une plaque de CTP avec des trous de 22mm suffisamment espacés pour le dégagement de chaleur des ampoules. J'ai mis 8cm d'entre axe.
- Passer les ampoules, avant de souder. C’est impossible après.
- Coller vos ampoules sur la plaque. Je l'ai fait à la résine époxy épaissie à la sciure de bois.
- Entailler les cosses à la pince coupante à la hauteur du trou. D'un coté seulement.
- Ecarté la partie haute de la cosse, ce qui agrandi le trou et vous permet facilement de passer le cable. Celui-ci, du 2.5mm, étant plus gros que le trou de la cosse.
- Souder suivant le schéma.


Vue générale
(du montage pour 8 à 12)
   
Sur cette photo il est visible :
le relais voiture 12v 30A;

Un fils de cuivre de 2.5mm, pris sur une gaine de câble électrique dénudée, reliant tous les pôles "-", qui se trouvent tous bien alignés grâce au choix du schéma, facilitant le montage et le câblage. Voir photo de détail du relais page suivante.

Le câblage des ampoules en parallèles.

Une connexion par contact type PK "or" entre la deuxième et troisième ampoule permettant une décharge sur deux ou quatre ampoules soit 14A ou 28A environs. Ceci ayant été fait pour mes tests. Je vous recommande deux ampoules c'est bien suffisant avec 14A et déjà aveuglant si vous avez les yeux sensibles.

Les deux fils gris d'excitation de la bobine du relais pour le démarrage. Pour faire propre vous pouvez mettre un contact de sonnette.

Un tableau du choix des relais pour des accus de 7 à 30 éléments

Nous venons de faire l'étude pour un seul relais 12 volts. Celui-ci permet la décharge des packs de 8 à 10 éléments (et même 12). En mettant deux relais en séries, ils supporteraient 24 volts, trois en séries 36 volts etc.

Ci-joint un tableau des tensions pour coller et décoller un, deux et trois relais 12v en séries. Ceci avec les caractéristiques de mon relais. Il collais à 8.5v et décollait à 6v. Vérifier le votre, probablement le même, mais pas garantie.

En résumé le tableau montre que seul deux types de packs peut poser problème. Celui de 7 éléments et celui de 14.

Un relais 12v
Colle à 8,5v
Décolle à 6v
7
8.4
Limite
0.86
8
9.6
0.75
10
12
0.60
12
14.4
0.50
Deux relais 12v
Colle à 17v
Décolle à 12v
14
16.8
Limite
0.86
16
19.2
0.75
18
21.6
0.67
20
24
0.60
Trois relais 12v Colle à 25,5v Décolle à 18v
22
26.4
0.83
24
28.8
0.75
26
31.2
0.69
28
33.6
0.64
30
36
0.60

La tension de la quatrième colonne est celle au borne de chaque élément en fin de décharge.

Il va de soit que les ampoules doivent être impérativement en séries pour supporter les 24 et 36 volts. Et deux ensembles d'ampoules séries en parallèle pour avoir 14A.

En pratique nous pourrons utiliser un relais 24 volts en étudiant ses valeurs de colle/décolle. Ou nous mettrons une résistance pour simuler la bobine du deuxième et troisième relais. A voir dans ce cas quelle tension maximum les contacts peuvent accepter. Pour rester simple, pour ceux qui n'ont aucune connaissance électronique de base, j'ai fait le raisonnement en parlant de 1, 2 ou 3 relais.

Le plan de construction pour un déchargeur de 8 à 12 éléments.

Un relais 12 volts et deux ampoules en parallèles. Voir les détails de construction à la page suivantes.
page suivante

Le plan de construction pour un déchargeur de 14 à 20 éléments.

Deux relais 12 volts en séries et deux jeux d'ampoules séries - parallèles.
ou autre solution

A faire un jour

Exemple d'un déchargeur de 8 à 14 éléments.
Avec une résistance de radiateur électrique.

C'est mon premier déchargeur fait par récupération d'une résistance de radiateur électrique plus une seule ampoule en parallèle et un relais voiture 12v. Initialement décharge sur la résistance uniquement, puis ajout de l'ampoule pour détection de la fin de décharge.
L'utilisation de la résistance de radiateur a permis d'aller jusqu'à 14 éléments sans risque pour l'ampoule. Par contre a nécessité une résistance en série pour le relais et de ce fait un shunt de cette résistance pour le démarrage.
Je ne donne pas de schéma, celui-ci étant le même sauf le calcul de la résistance additionnelle dépendant de la résistance du radiateur de récupération. Donc réservé au connaisseur en U=R*I.
Avantage, il va jusqu'à 14 éléments. Défaut, il a besoin d'une boite plus volumineuse. Comme vous le verrez, sur les photos, une caissette de champagne a fait l'affaire.
Déchargeur perso


UP