Les accus au Lithium, et plus particulièrement les accus Lithium-Polymère (LiPo) sont devenus incontournables pour le modélisme, et ils ont damé le pion aux accus NiCd (Cadnium-Nickel) et NiMH (Nickel Métal Hydride), au moins pour assurer la propulsion des modèles. Ils commencent même à alimenter certains émetteurs de radiocommande. Pour le novice, qui doit faire parfois le choix de son premier accu, face à une offre pléthorique, il est bien difficile de s'y retrouver. Voici un petit guide rapide qui vous explique comment "lire" les caractéristiques d'un pack d'accus.

 

Ce que vous dit la fiche produit, le catalogue ou l'étiquette :

Vous allez le plus souvent trouver un "truc" qui ressemble à ceci : LiPo 3S 1300 mAh 25C… (Notez que les infos ne snt pas toujours dans le même ordre et peuvent même varier.)

Quelques exemples pratiques quand vous allez sur nos pages :

https://www.mcmracing.com/fr/433-accus-lipo

https://www.mcmracing.com/fr/433-accus-lipo

https://www.mcmracing.com/fr/433-accus-lipo

 

"Et ben, me v'la bien avancé avec ça !" allez-vous vous dire, et juste après, vous allez regarder… le prix ! Et comme les temps sont durs, si le prix est bas, youpi ! Avec le risque d'avoir acheté un pack qui ne soit pas adapté à votre modèle et qui ne permette pas d'exploiter correctement le moteur. Le modèle est alors sous-motorisé, l'accu chauffe, se fatigue très vite et sera hors d'usage avant que vous en ayez profité… Attention, je ne dis pas qu'un accu économique est systématiquement à proscrire, il a ses domaines d'utilisation, tout simplement.

Allez, on va déchiffrer ce code mystérieux !

 

Les caractéristiques d'un élément d'accu LiPo

Un pack d'accus LiPo est constitué d'éléments soudés les uns aux autres.

Chaque élément à des caractéristiques de base dont 3 nous importent :

- La tension (voltage), qui s'exprime en Volts (V), et qui pour un élément d'accu LiPo a une valeur "nominale" (qui le caractérise) de 3,7 Volts. L'élément d'accu LiPo peut monter, quand on le charge, à une tension maximale de 4,2 V (C'est une valeur à ne jamais dépasser, les chargeurs pour accus LiPo sont conçus pour ne pas dépasser cette valeur). Lors de l'utilisation, cette tension va varier, d'une part parce qu'elle diminue au fur et à mesure que l'accu se vide, et d'autre part en fonction de la puissance que tire le moteur. Lors de l'utilisation, la tension d'un élément d'accu LiPo ne doit pas descendre top bas, sous peine de détériorer l'accu, voir de le rendre incapable d'être rechargé. Les contrôleurs électroniques modernes sont équipés d'une protection qui permet de couper le moteur si la tension tombe sous une valeur préprogrammée. Des valeurs courantes sont de 3,0 à 3,3 Volt par élément, 2,7 Volts est l'extrême limite à ne jamais franchir.

- La capacité, qui s'exprime en Milli-Ampères Heure. Pour faire une analogie "qui parle", prenons une bouteille d'alcool (pas à brûler, à boire !) : On pourrait dire que la tension était le degré d'alcool de votre bouteille… La capacité, c'est le volume de la bouteille ! Plus la capacité est importante, plus vous pourrez boire, pardon, utiliser le moteur pendant longtemps ! Et pour compléter, plus la tension nominale est élevée et plus la capacité est élevée, plus votre élément d'accu emmagasine de l'énergie.

- La capacité de décharge qui est exprimée pour nous, modélistes, par un chiffre suivi de la lettre "C", qui n'est pas une unité comme les Volts, les Ampères ou les Milli-Ampères Heure. C'est une sorte de "coefficient". Il permet de connaître le courant maximum, qui s'exprime en Ampères (A) (pour revenir à notre analogie, serait le "débit" avec lequel vous avalez votre spiritueux), que vous pouvez espérer tirer de votre élément d'accu. Cette capacité de décharge dépend de la technologie de fabrication de l'élément, donc de sa chimie, et est liée à un paramètre appelé "résistance interne". Plus cette résistance interne est basse, plus l'accu est capable de délivrer des courants élevés.

En multipliant le chiffre qui est devant "C" par la capacité de l'accu en mAh et en divisant le résultat par 1000, on trouve le nombre d'Ampères à ne pas dépasser.

Exemple, si vous avez un élément d'accu LiPo de 2200 mAh et 30 C : (2200 x 30)/1000 = 66 A.

- Vous pouvez avoir une indication unique du type "20C", c'est le courant à ne pas dépasser de manière continue.

- Vous pouvez avoir une indication avec deux valeurs du type "20C/40C", le premier chiffre est la valeur à ne pas dépasser en fonctionnement continu, la seconde est une valeur plus élevée qui concerne des "pics" de consommation qui sont tolérables, mais sur une durée très réduite (voir de plus près la notice de l'accu, mais c'est un délai de 1 à 5 secondes, pas plus). Cette seconde valeur permet de tolérer un pic de consommation qui peut arriver par exemple au démarrage du moteur, qui provoque un fort appel de courant le temps que le moteur monte en régime, pour diminuer dès que l'avion ou la voiture avance par exemple. Vous pouvez avoir aussi un "pic" de courant si pour une raison quelconque, le moteur est bloqué. La montée du courant est alors très rapide et c'est pourquoi il est alors indispensable de tout de suite couper les gaz.

Comment est constitué un pack d'accus LiPo

Les éléments individuels qui ont tous une tension nominale de 3,7 Volts sont "arrangés", c'est-à-dire combinés en les soudant les uns aux autres. Il y a deux façons de combiner les éléments :

- En parallèle : les bornes "+" de tous les éléments sont soudées ensemble, les bornes "-" de tous les éléments sont soudées ensemble. Dans ce cas, la tension qui résulte de cet assemblage reste de 3,7 Volts, et les capacités des éléments individuels s'additionnent. Tous les éléments doivent être impérativement identiques (non seulement les mêmes caractéristiques, mais le même fabricant, le même modèle exactement). La capacité de l'ensemble est l'addition des capacités individuelles.

Exemple : si on assemble en parallèle 4 éléments de 1500 mAh, on aura un pack de 4 x 1500 mAh, soit 6000 mAh, mais toujours 3,7 V. Et pour la capacité de décharge, comme la capacité "tout court", on additionne les capacités de charge individuelles, donc, si nos 4 éléments sont des 20C, le pack de 4 éléments en parallèle sera un 4 x 20 = 80C(par rapport à la capacité d'un élément seul), ce qui veut dire que l'on pourra tirer (1500 x 80)/1000 = 120 Ampères.

Au niveau de la "codification", on note le nombre d'éléments suivi de la lettre "P". Notre pack exemple serait un "4P".

A noter que les groupements en parallèle ont été pas mal utilisés lors de l'arrivée des premiers accus LiPo dont la capacité et la capacité de décharge étaient très faibles… C'était le moyen de trouver un minimum de performances. Avec les progrès sur la chimie des LiPo, ce type de câblage est devenu rare, pour ne pas dire inexistant sur les modèles "courants". Seules des applications sur de très grands modèles peuvent encore faire appel à la combinaison en parallèle, et en fait, le plus souvent, ce sera une combinaison parallèle et série…

 

- En série : La borne "-" du premier élément est soudée à la borne "+" du second, la borne "-" du second élément est soudée à la borne "+" du troisième et ainsi de suite. On récupère l'alimentation sur la borne "+" du premier élément et sur la borne "-"du dernier. C'est le type de câblage que l'on trouve sur la très grande majorité des packs qui alimentent nos avions, motoplaneurs, bateaux et voitures aujourd'hui.

Cette fois, la tension qui résulte de l'assemblage en série est la somme des tensions des éléments. La capacité sera par contre la même que la capacité d'un seul des éléments. La capacité de décharge sera elle aussi la même que celle d'un des éléments. Là aussi, au sein d'un pack, il est impératif que tous les éléments soient rigoureusement identiques (Mêmes caractéristiques, même fabriquant, même modèle d'élément).

Exemple : Si l'on assemble en série 3 éléments LiPo de 2000 mAh 30 C, on va obtenir un pack de 3 x 3,7 V soit 11,1 V de tension nominale, d'une capacité de 2000 mAh et d'une capacité de décharge de 30C.

 

Cette fois, la codification consiste en un chiffre correspondant au nombre d'éléments, suivi de la lettre "S". Notre pack exemple est donc un 3S. Pour connaître la tension nominale du pack, il suffit de multiplier le nombre de S par 3,7 V. Ainsi, un pack 2S fera 7,4 V, un 3S fera 11,1 V, un 4S fera 14,8 V, un 5S fera 18,5 V et un 6S fera 22,2 Volts.

Notez que si vous avez à régler la tension de fin de charge, elle sera un multiple de 4,2 V. Par exemple, pour un pack 3S, ce sera 3 x 4,2 = 12,6 V. Même chose si vous devez régler la tension de coupure d'un contrôleur : si vous choisissez 3,2 V par éléments, avec le 3S, la tension sera de 3 x 3,2 soit 9,6 V.

Ce type de combinaison en série étant le plus utilisé, vous trouverez nos accus LiPo classés sur nos sites MCM SkyShop et MCM Racing par nombre d'éléments "en série", comme vous pouvez le voir sur ces pages :

https://www.mcmracing.com/fr/433-accus-lipo

https://www.mcmracing.com/fr/433-accus-lipo

 

- Les combinaisons Série-Parallèle : Très rares sur les modèles "grand public", on peut les rencontrer sur des très grands modèles ayant besoin soit de très fortes intensités, soit d'une très grande autonomie.

Cela consiste à se faire d'abord des "sous-packs" montés en parallèle, puis à arranger ces "sous-packs" en série. Dans ce cas, la codification sera du type xSyP.

 

 

Exemple : Un pack 2S3P 1000 mAh 20 C sera constitué de 2 blocs comprenant chacun 3 éléments en parallèle et assemblés en série (voir le schéma). 2S : la tension nominale sera de 7,4 V. 3P : les capacités de chaque sous pack s'additionnant, on aura une capacité de 3 x 1000 soit 3000 mAh. De même, la capacité de décharge sera de 3 x 20C, soit (60 x 1000)/1000 = 60 A.

 

Comment choisir son pack ?

Si vous avez déjà choisi votre modèle, la boîte ou la notice vous indique le plus souvent le nombre d'éléments (en série) et la capacité la plus adaptée. Pour la capacité, ce sera parfois une plage (exemple : de 1500 à 3000 mAh). Plus vous prenez un accu avec une grande capacité, plus longtemps vous pouvez voler, naviguer ou rouler, mais plus l'accu est lourd aussi… Et on sait que le poids n'est pas très bon pour les performances. Soyez raisonnable et choisissez le plus souvent une capacité vers le milieu de ce qui est conseillé, si vous n'êtes pas encore expert pour déterminer si vous pouvez "charger" le modèle ou pas.

Le plus important sera de ne pas se tromper sur le choix au niveau de la capacité de décharge (xC) en permanence.

- S'il s'agit l'alimenter un émetteur, la consommation est faible, et un accu LiPo 15 ou 20 C est largement suffisant.

- Les modèles d'avions ou motoplaneurs de début, ou encore un petit bateau tranquille (bateau de pêche par exemple), peuvent aussi se contenter d'accus 20C.

- Un modèle de voltige, ou un hélico standard, aura besoin de plus de puissance et on choisira au minimum au pack "30C".

- Pour les voitures qui ont besoin de très fortes accélérations, les avions ou hélicos de 3D, les bateaux de vitesse, un pack "40C" sera préférable.

- Pour les hélicos de très haut de gamme dédiés aux figures les plus violentes, et pour les jets à turbine électrique, pas d'hésitation, il faudra des packs 50C ou 60C pour en tirer le meilleur et ne pas détériorer les accus rapidement.

Vous verrez que le prix des packs est le plus souvent directement lié à leur capacité de décharge, à tension nominale et capacité équivalente. Un pack inadapté ne peut que vous conduire à une forte déception. Si vous avez choisi un modèle exigeant, vous devez choisir un accu performant, c'est une règle invariable.

 

Quel nombre d'éléments ? Quelle capacité ?

Maintenant, si vous ne savez pas du tout quelle capacité d'accu choisir… Il va falloir faire un minimum de calculs pour déterminer votre accu. On va faire avec quelques petites "recettes de cuisine" pour ne pas avoir besoin d'un diplôme d'ingénieur ! Ceci pour les avions et motoplaneurs en tout cas ! Les voitures sont rarement "faites maison" et les packs sont bien plus standardisés.

Nous partons du poids estimé du modèle pour estimer une "Puissance" nécessaire. La puissance est le produit de la tension (en Volts) par le courant (en Ampères). La puissance est exprimée en Watts (W).

 

- Pour un motoplaneur de début, comptez 120 à 180 Watts par kilogramme de modèle.

- Pour un motoplaneur de performances, 200 à 250 Watts par Kilogramme est une bonne valeur.

- Pour un motoplaneur Hotliner, on peut monter à 300 Watts par kilogramme.

- Pour un avion de début, tablez sur 150 à 200 Watts par kilogramme.

- Pour un avion de voltige "classique", il faudra 200 à 350 Watts par kilogramme.

- Pour un avion de voltige "3D", 300 à 450 Watts du kilogramme sont nécessaires.

 

Exemple : Vous voulez faire un avion de voltige standard de 2500 g (2,5 kg), il faudra tabler sur une motorisation d'une puissance d'environ 2,5 x 200 W soit 500 Watts, à 2,5 x 250 soit 625 Watts.

 

Pour trouver le courant que vous allez consommer au maximum, divisez la puissance (en Watts) par la tension nominale de l'accu (en Volts).

Exemple (suite) : Pour notre avion de voltige de 2,5 kg, avec un moteur délivrant 625 watts, si on choisit un accu LiPo 3S, donc 11,1 V en valeur "nominale", la consommation moyenne maxi montera à 625/11,1 = 56,3 A. Si nous choisissons un accu LiPo 4S, soit 14,8 V, la consommation sera de 625/14,8, soit 42,2 A.

Notez que le choix du moteur va vous guider pour déterminer le nombre d'éléments à choisir : un moteur est conçu pour une plage de tension d'utilisation qui figure sur sa notice.

 

Quand on connaît la consommation maxi, on peut se fixer un temps de vol souhaité… Mettons que l'on veuille voler 10 minutes avec l'accu 4S. Si nous volions une heure en consommant 42 A, notre capacité consommée serait de 42 Ah, soit 42000 mAh. 10 minutes, c'est un sixième d'heure. Si nous volons 10 minutes en consommant 42 A, notre capacité consommée sera de 7 Ah, soit 7000 mAh. Fort heureusement, on ne vole pas en permanence plein gaz, et hormis pour des racers qui se pilotent le plus souvent manche de gaz bloqué en avant … On peut tabler sur une consommation moyenne de la moitié de la consommation plein gaz. Et donc, avec 3500 mAh, on devrait faire nos 10 minutes sans trop de problème. On choisira donc alors un pack LiPo 4S 3500 mAh. Enfin, presque… Et je vous invite à lire très attentivement le dernier chapitre !

 

Préservez vos accus LiPo !

Les accus LiPo n'aiment pas du tout être déchargés au maximum. Sans même parler de décharge profonde (c'est-à-dire en passant sous les 2,7 V par élément, ce qui peut carrément détruire le pack), le fait de systématiquement tirer sur l'accu jusqu'à ce que le contrôleur coupe le moteur conduit à une diminution rapide des performances et de la durée de vie du pack. Pour préserver vos packs et qu'ils durent longtemps, il est bon de n'utiliser que 70 % de leur capacité nominale. Ainsi, si vous avez un pack de 1500 mAh, il faudra faire comme s'il n'en faisait que 0,7 x 1500 soit 1050 mAh. Si vous n'avez aucun moyen de mesure, lors d'un des premiers vols, allez exceptionnellement jusqu'à vider l'accu jusqu'à la coupure par le contrôleur en chronométrant le temps de vol. Pour les vols suivants, limitez le temps de vol à 70 % de ce temps de référence (C'est valable en gardant à peu près le même style de pilotage bien sûr…).

Pour reprendre l'exemple du chapitre précédent où nous cherchions comment choisir un pack adapté à un modèle, pour notre avion de voltige de 2,5 kg avec son accu 4S, nous avions déterminé un pack de 3500 mAh. Pour préserver l'accu, il faudra soit ne voler que 7 minutes sur les 10 possibles, soit… prendre un pack avec 30 % de capacité en plus, soit un pack de 4500 mAh et dans ce cas, on volera 10 minutes (mais attention au poids…).

Solution ultime et moderne : si vous disposez d'une radio avec télémétrie, une sonde de courant/tension/capacité consommée sera l'idéal, puisqu'il suffira de programmer une alarme sur l'émetteur pour qu'il vous prévienne quand vous avez consommé 65 % de la capacité nominale qu'il est temps de s'arrêter ! Le temps de rentrer au bercail, vous serez proche des 70 % !

 

Pour conclure

Avec ces éléments et exemples, vous devriez un peu mieux vous y retrouver avec les packs LiPo. Allez, petite "interro écrite"  pour finir :

Déchiffrez ce que veut dire une étiquette qui indique " LiPo 5S 4500 mAh 35C"….

Vous avez 30 secondes !

Vous avez trouvé ? C'est un pack Lipo constitué de 5 éléments montés en série (donc 18,5 V de tension nominale), d'une capacité de 4500 mAh, et qui peut débiter en permanence un courant de (35C x 4500 mAh)/1000 = 157,5 Ampères. Bon, soyez raisonnable, n'utilisez jamais un pack à ses limites ! Si vous lui demandez 80 A en permanence, ce sera déjà pas mal et il vivra longtemps !

 

Une autre en partant d'une "vraie" étiquette ?

Vous avez 30 secondes à nouveau !

On voit en gros "25C", c'est la capacité de décharge.

Au-dessus, 4400 mAh : c'est la capacité. Avec ces deux infos, on peut déduire qu'on peut tirer jusqu'à (25 x 4400)/1000 = 110 Ampères de ce pack en continu (Là encore, c'est un maxi… dans la pratique, si vous utilisez ce pack en tirant 55 à 60 A, ce sera parfait !).

Enfin, on peut lire 11.1 V 3S1P : La tension du pack est de 11,1 V, ce qui est confirmé par le câblage du pack de type 3S1P, c'est-à-dire 3 éléments en série. 3 éléments font bien 3,7 x 3 = 11,1 V.

 

C'est un peu moins ésotérique maintenant ? Je suis sûr que l'analogie avec une bonne bouteille d'alcool a bien aidé !

 

A vos LiPos et bonne course, bonne navigation ou bon vol !

 

Pour la charge, MCM vous propose une vaste de gamme de chargeurs pour accus LiPo (et autres types d'ailleurs) ici :

https://www.mcmracing.com/fr/92-chargeurs

https://www.mcmracing.com/fr/414-chargeurs

 

Et pour la sécurité durant la charge, le stockage et le transport, les sacs pour accus LiPo sont ici :

https://www.mcmracing.com/fr/612-sacs-valises-accus

https://www.mcmracing.com/fr/581-sacs-valises-accus

 

N'oubliez pas non plus tous les accessoires indispensables à des conexions de qualité sans lesquelles vous ne pouvez espérer de bonnes performances :

https://www.mcmracing.com/fr/581-sacs-valises-accus

https://www.mcmracing.com/fr/581-sacs-valises-accus

 

Pour encore mieux connaître les accus LiPo, je vous propose de consulter notre article très complet "Mieux connaître les accus LiPo".

 

A bientôt donc !