Coupure batterie

Bonjour à tous !

Je suis face à un problème assez simple mais que je n’arrive pas à régler seule… J’utilise deux LiPo 3s en parallèles pour alimenter une carte Arduino Méga ainsi qu’une carte électronique communicante.

J’aimerais, pour la protection des mes batteries, couper toute alimentation lorsque ces dernières sont déchargées. Pour l’instant, je mesure simplement la tension d’une cellule de batterie grâce à une pin analogique de l’Arduino. (Déjà, serait-il plus judicieux de faire un pont diviseur afin de mesurer la tension totale des batteries ?). Maintenant, j’aimerais couper l’alimentation par exemple lorsque Vcell<3.7V.
Pour cela, j’imaginais utiliser un Mosfet-N commandé par une pin digitale de l’Arduino. Mais je ne suis pas vraiment sure de la façon dont il faut procéder… Je peux mettre directement le signal Arduino sur la grille ? La source à la masse ? mais que faire au niveau du drain… ?
Sinon, je suis ouverte à d’autres idées pour arriver à mes fins.

Merci beaucoup pour l’aide que vous pourrez m’apporter.

Bonne journée,

Pauline

Pourquoi 3S ? Le 12V est-il nécessaire ?
Comment est alimenté la MEGA et la carte de comm ?

Déjà, serait-il plus judicieux de faire un pont diviseur afin de mesurer la tension totale des batteries ?

Oui.
Une 3S à pleine charge a une tension de 4.2*3 = 12.6V.
Ensuite tout dépend de la référence de tension choisie. Avec une MEGA on a le choix entre 5V, 1.1V et 2.56V.
La résistance totale du pont peut dépasser le MΩ sans problème, saus si l’on se trouve dans un environnement très pollué électromagnétiquement.

Maintenant, j’aimerais couper l’alimentation par exemple lorsque Vcell<3.7V.

Pourquoi 3.7V ?
Une LIPO peut descendre à 3.0V.

Sinon, je suis ouverte à d’autres idées pour arriver à mes fins.

Une simple carte de protection 3S devrait faire l’affaire.

Elle peut aussi être utilisée pour la recharge à l’aide d’un chargeur 12.6V, car elle protège en décharge et en recharge.

Cela ne dispense pas de mesurer la tension de la batterie pour connaître sa capacité restante, et avertir si la tension descend en dessous d’un certain seuil (par radio ?).

Bonjour et merci beaucoup pour votre réponse !

hbachetti:
Pourquoi 3S ? Le 12V est-il nécessaire ?
Comment est alimenté la MEGA et la carte de comm ?

J'utilise deux batteries 3S en parallèle qui alimentent à la fois l'Arduino et la carte car j'ai certains éléments qui doivent être alimentés en 12V.
Cela pose un problème que l'Arduino soit parfois alimentée à 12.6V? J'avais vu que la méga pouvait être alimentée jusqu'à 20V sans être détériorée.

hbachetti:
Ensuite tout dépend de la référence de tension choisie. Avec une MEGA on a le choix entre 5V, 1.1V et 2.56V.
La résistance totale du pont peut dépasser le MΩ sans problème, saus si l'on se trouve dans un environnement très pollué électromagnétiquement.

Alors avec un pont diviseur, je surveille la tension des deux batteries en parallèle mais je ne surveille plus les cellules individuellement ? Les cellules se déchargeront de façon équilibrée?

hbachetti:
Une simple carte de protection 3S devrait faire l'affaire.

Merci pour cet élément que je ne connaissais pas, il faudrait donc en utiliser 2 pour surveiller les 6 cellules? J'essaye de minimiser la taille du système, c'est pour cela que j'étais d'abord partie sur l'utilisation d'un MOSFET.

Pas de problème pour la MEGA alimentée en 12.6V, à condition de ne pas tirer trop de courant sur les sorties.
Avec cette tension on doit pouvoir 130mA, pas plus.

Les cellules se déchargeront de façon équilibrée?

Oui bien sur, à condition que les cellules aient la même capacité, le même âge et le même état d'usure.
Mais comme il s'agit de packs LIPO je suppose que c'est le cas ?

Une seule carte de protection est suffisante.

2 LIPO 12.6V = un pack 3S2P (montage série // parallèle)

Il faut bien entendu relier les points intermédiaire 4.2V et 8.4V à la carte de protection.

Comment tout ceci est-il rechargé ?

Ok merci pour toutes ces informations très utiles !

hbachetti:
Pas de problème pour la MEGA alimentée en 12.6V, à condition de ne pas tirer trop de courant sur les sorties.
Avec cette tension on doit pouvoir 130mA, pas plus.

Quel est le risque si je tire plus de courant sur les sorties ?

hbachetti:
Oui bien sur, à condition que les cellules aient la même capacité, le même âge et le même état d'usure.
Mais comme il s'agit de packs LIPO je suppose que c'est le cas ?

Oui c'est bien le cas en effet !

hbachetti:
Une seule carte de protection est suffisante.

2 LIPO 12.6V = un pack 3S2P (montage série // parallèle)

Il faut bien entendu relier les points intermédiaire 4.2V et 8.4V à la carte de protection.

Ok donc je peux relier les points 4.2V et 8.4V des deux batteries ? Je peux souder des fils directement des connecteurs des cellules jusqu'à la carte de protection?

hbachetti:
Comment tout ceci est-il rechargé ?

J'ai acheté un petit chargeur sur HobbyKing. Normalement il arrête la charge à 12,6V et équilibre automatiquement les cellules, mais je surveille toujours pendant la charge.

En tout cas, merci beaucoup pour le temps que vous avez accordé à mon message, cela m'a beaucoup aidé !

Quel est le risque si je tire plus de courant sur les sorties ?

Le régulateur 5V de la carte va chauffer et entrer en protection.
Le microcontrôleur supporte jusqu'à 200mA sur l'ensemble des pins (somme des courants), et raisonnablement 20mA par pin (grand maxi 40mA).

Ok donc je peux relier les points 4.2V et 8.4V des deux batteries ? Je peux souder des fils directement des connecteurs des cellules jusqu'à la carte de protection?

Oui, sauf que si le connecteur d'équilibrage sert également à la recharge, ce qui est recommandé, ce serait dommage de souder..

OK pour le chargeur, mais la batterie est démontée pour la recharge ou pas ?
Comme c'est un chargeur équipé d'un connecteur d'équilibrage, il serait bien de raccorder aussi les points 4.2V et 8.4V pour la recharge. Je ne vois pas de câble d'équilibrage.

hbachetti:
Le régulateur 5V de la carte va chauffer et entrer en protection.
Le microcontrôleur supporte jusqu'à 200mA sur l'ensemble des pins (somme des courants), et raisonnablement 20mA par pin (grand maxi 40mA).

Ok bien noté, merci pour ces précisions !

hbachetti:
OK pour le chargeur, mais la batterie est démontée pour la recharge ou pas ?
Comme c'est un chargeur équipé d'un connecteur d'équilibrage, il serait bien de raccorder aussi les points 4.2V et 8.4V pour la recharge. Je ne vois pas de câble d'équilibrage.

Non je ne démonte pas la batterie, je charge chaque batterie individuellement grâce à son propre cable d'équilibrage (il s'agit de deux Zippy). (pour l'instant en tout cas). Si je relie effectivement les points 4.2V et 8.4V des batteries, je procéderai de façon différente pour la recharge, en utilisant la carte de protection comme vous me l'avez suggéré

Merci encore

je procéderai de façon différente pour la recharge, en utilisant la carte de protection comme vous me l'avez suggéré

Je ne saisis pas bien.
La carte de protection peut servir à la recharge mais dans ce cas le chargeur HobbyKing ne sert plus à rien.

Il y a deux solutions :

Utiliser le chargeur HobbyKing avec câble d'équilibrage.
Dans ce cas la carte de protection va se retrouver en parallèle avec le chargeur. Ce n'est pas gênant.
La carte de protection dans ce cas peut être quelconque. Elle n'assurera que la protection contre la décharge profonde, et elles savent toutes le faire. Certaines vont couper à 9V, d'autres à 9.5V.

Ajouter une carte d'équilibrage en parallèle sur la carte de protection :

Dans ce cas il est possible de se passer du chargeur HobbyKing, un bloc secteur 12.6V suffit :

Par contre dans ce cas la carte de protection doit être un modèle intelligent :

Celle-ci est équipée d'un circuit intelligent S-8254A.

Il faut proscrire dans ce cas les cartes non intelligentes :


Celle-ci est simplement équipée de composants discrets. Elle chargera la batterie à moitié. Elle est incapable d'assurer la phase de charge à courant décroissant.

Bien entendu dans les deux cas, une carte de protection intelligente est parfaitement adaptée, et préférable.
ICI par exemple : AliExpress
J'ai testé ce modèle. Il coupe la décharge à 9V.

Un peu d'aide ici : batteries-lithium-ion-recharge-en-serie

Merci infiniment pour toutes ces explications et pour le tuto. Ça m'aide vraiment à y voir plus clair ! J'ai commandé une carte de protection et une d'équilibrage que je mettrai en parallèle, surement plus raisonnable que mon chargeur HobbyKing.

Merci encore pour tout le temps que vous m'avez accordé !

Apparemment le chargeur HobbyKing tire son énergie d'une batterie de voiture (je suppose).

Un montage carte de protection + carte d'équilibrage peut fonctionner à condition que la batterie de voiture ait une tension de 12.6V, ou un peu plus. Normalement c'est le cas.

La carte de protection et la carte d'équilibrage peuvent être laissées à demeure connectées aux LIPOs. Elles consomment très peu (j'avais mesuré 27µA).

Par contre une MEGA consomme 60mA.
Un interrupteur ON/OFF est peut-être prévu ...