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CHARGEUR
XPOWER / TOPMODEL
Les solutions les plus simples sont souvent les meilleures … |
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et photos : Pascal Pérès - Publié le 21 décembre 2006 - Reproductions
interdites sans l'autorisation écrite de l'auteur. |
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| L'ère
des accus dit "LIthium-POlymère" permet de
démocratiser avec succès, la propulsion électrique, qui est de plus en plus utilisée couramment. Cependant,
cette nouvelle technologie n'a pas que des avantages ... et
exige une expérience en la matière.
L'appareil que nous allons tester cette semaine est le célèbre
chargeur "Xpower", car distribué par la firme francophone
"Topmodel". Il bénéficie d'un système simple et
efficace, qui va permettre de conserver nos packs en bon
état, et éviter un phénomène récurrent propre au "Lipo"
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| Présentation
du kit |
| Le chargeur est livré dans un emballage en plastique transparent, non
réutilisable pour le
rangement. Nous trouvons dans ce dernier, le mode d’emploi détaillé
sur une page recto/verso, et en langue française, ainsi que le câble relié au
chargeur muni de ses 2 pinces crocodiles, et c'est tout ! On ne peut pas faire plus simple ! |
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| Caractéristiques du chargeur
"Xpower / Topmodel" |
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Il permet de charger des batteries Lithium-Polymère équipées de prises
adéquates : pour cette fonction unique qu’il permet, on la réalise via les prises équilibrages des packs, qui assurent ainsi, l’obtention de tensions égales sur chaque cellule. C’est sur ce dernier
point, que cet appareil est
"intelligent" comme le dit si bien "Topmodel".
Il
convient de préciser que l'on trouve le nécessaire sur la boutique en ligne
"Topmodel France", afin de remplacer ces fameuses prises, si vous possédez des packs d’une marque différente ou plus exactement, achetés chez un autre fournisseur.
L’appareil
permet de charger de 2 à 4 éléments/paires en série, ce qui conviendra à la majorité des modélistes. |
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1)
Vue de l'interrupteur permettant de sélectionner le courant de charge : 4
possibilités (0,5 ; 1 ; 1,5 ; et 2 A).
2)
Le fusible pratique à retirer, et l'arrivée du câble d'alimentation, ce
dernier à connecter sur une source 12V CC.
3)
L'Xpower, dispose de 4 prises, dont celles extérieures, qui permettent la
charge de 2 packs (2S) simultanément. |
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| L’appareil en lui-même |
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Il s’agit d’un boîtier
métallique assez lourd mais solide. Sur la
face avant, on peut apercevoir le ventilateur qui s’enclenche automatiquement, lors de la charge d’un pack d’accu Lipo.
Un interrupteur à 4 positions (0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 A) permet de sélectionner le courant de charge. 4 voyants multicolores
(vert/rouge) indique l’état
et/ou la charge des éléments/paires composant le pack. Au dessous de l’appareil, 4 prises sont disponibles : les 2 prises
"2 cell" (2 cellules) permettent de charger deux packs composés de 2 éléments en série, et en même temps !
Les prises centrales "4 cell" et "3 cell" charge des batteries équipées de 4 éléments en série, ou dans le dernier cas, 3 éléments. Le câble d’alimentation, de bonne section,
est équipé de "pinces crocodiles" et devra être relié à une alimentation stabilisée de 9 à 15 V, CC (courant continu). Voilà, c’est
très simple et pratique, comme nous allons le voir dans les lignes suivantes ! |
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4)
Les "pinces crocodiles" peuvent être connectées à une
batterie de voiture.
5)
Un pack "Lipo" de même marque, connecté au chargeur. On peut
noter 3 diodes de couleurs rouges, qui doivent correspondre "en
principe", au nombre d'éléments en série.
6)
Le boîtier est très solide, et parfaitement immobilisé par 4 tampons en
caoutchouc.. |
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| Charge type d’un accu
"Lipo" |
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Ces
accus doivent être chargés convenablement: c’est-à-dire, les éléments constituant le
pack doivent avoir, en fin de charge, et avant utilisation
(ce que l’on oublie souvent de vérifier), des tensions similaires et
limitées à des seuils (min. et max.).
Prenons le cas de la batterie 3S2P, de 11,1V et 3400 mAh (photo n°10). Elle est composée de
3 paires constituées chacune de 2 cellules, soit au total 6 éléments. Une prise sur
laquelle sont
reliés 4 conducteurs, permet de charger les 3
paires (avec le "Xpower"), et d’en vérifier les tensions. On part du principe
"théorique" que les tensions des 2 cellules reliées en parallèle, sont les mêmes que celle
mesurée sur la paire…
Nos paires (et les éléments) ont des tensions nominales de 3,7 Volts (LE maximum
vraiment admissible, et cela après la charge, est de : 4,2 V).
De plus, petite parenthèse, elles ne doivent pas descendre en-dessous du seuil critique,
durant la décharge qui est de 3 Volts.
Ces seuils doivent être respectés, auquel cas, les cellules seront
endommagées définitivement, et peuvent causer des dommages... Les chargeurs
en nombre, que vous trouverez dans le commerce (y compris les
plus sophistiqués) permettent la charge des "lipo", mais ne
vérifient que la tension totale (soit du pack). Prenons un exemple : un
pack de 7,4V (soit 2 éléments en série => 2s1p). Nous
connectons les deux prises du pack ("PK" par exemple), et non
pas celle d'équilibrage (puisque ce type de chargeurs ne le permet pas).
L'appareil charge le pack mais ne vérifie en aucun cas si les tensions
sont similaires. Nous pouvons obtenir cela : une cellule ayant une
tension de 4,30 V (trop haut!), et la deuxième de 3,10 V. On obtient
ainsi, la tension nominale du pack qui est de 3,10 V + 4,30 V = 7,4 V,
mais vous constaterez que l'on a trop chargé une cellule, et l'autre
presque pas! Et pourquoi faut-il vérifier en permanence les tensions ? Il
est vrai que sur les accus classiques (Ni-Cd ou Ni-Mh), il n'était pas
nécessaire d'effectuer ces contrôles. Mais pour des raisons techniques,
dues à la conception même et la fabrication des lithium-polymère, il
subsiste en sortie d'usine, et durant l'utilisation, ainsi que la charge, des
différences de tensions qu'il faut donc surveiller et corriger.
Précisons que les premiers packs sur le marché, ne disposaient pas de
ces prises d'équilibrages.
Pour résoudre ce problème, les fabricants proposent
des appareils "équilibreurs". Ils permettent, de restituer
pendant la charge, à chaque cellule, le courant de charge, de contrôler
les tensions, et d'obtenir ainsi un équilibrage parfait. A noter que pour certains, on peut les utiliser
sans chargeur : c'est-à-dire avant utilisation des packs, on peut
connecter l'équilibreur, et celui-ci, déchargera une ou plusieurs
cellules (si les tensions sont inégales), ce qui permettra d'éviter de
descendre en-dessous du seuil critique pendant le fonctionnement de la
propulsion. Car ici aussi, le contrôleur/variateur n'est pas en mesure
de détecter une inégalité... Cette solution est efficace,
mais
votre installation va commencer à devenir "complexe", et de
plus, étant donné la prolifération de ces équilibreurs, de toutes
marques, on
trouve de nombreux connecteurs qui ne correspondent pas, ainsi qu'une
incompatibilité entre certains chargeurs/équilibreurs, et qui demandent
réflexion avant achat.
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7)
Vue de l'installation - si l'on peut dire- : peu de câbles qui
"traînent" ; la simplicité même de ce système permet
d'éviter de "s'emmêler les pinceaux" et commettre des erreurs
irréparables.
8)
Le ventilateur est un peu bruyant : il ne fonctionne que lorsqu'un
circuit au minimum charge une cellule.
9)
Divers accus "Lipo" : mis à part le pack en arrière-plan, pour
les autres, il sera nécessaire de remplacer les prises dites
"d'équilibrages". |
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| Principe de
fonctionnement de cet appareil "Xpower" |
| L' "Xpower" peut charger 4 cellules (ou paires..)
au maximum et individuellement. Ceci est possible, par le fait que ce n’est pas uniquement UN chargeur, mais
"4 en 1". En effet, les photos n°11 et 13 montrent, 4 circuits
de charge. On peut noter que la carte électronique est simple et propre
(peu de composants). Nous pouvons voir également 4 potentiomètres, sans
doute pour régler les tensions de coupure... cependant, les réglages
sont "scellés" par une colle prévue à cet effet. Comme les
autres chargeurs, lorsque que l'on approche de la tension maximale, la
charge diminue progressivement... L'appareil charge donc les packs via
les 4 prises intégrées (et donc 4 éléments maximum par la prise
"4 cell"). Les voyants de couleurs vertes (après la mise en
fonctionnement du "bloc d'alimentation"), indiquent le bon
fonctionnement des 4 circuits. Si l'on connecte un pack "Lipo"
composé de 4 cellules, les 4 circuits procèdent à la vérification de
celle qui lui est attribuée, et le voyant correspondant passe du vert au
rouge : la charge commence. En fin de cycle, les voyants passent du rouge
au vert, indiquant les cellules chargées (voir notre vidéo en fin
d'article). Cet appareil fait donc office de chargeurS et d'équilibreurs
par son principe simple, mais judicieux. Vous pouvez charger 2 packs 2S
(2 éléments en série), via les prises extérieures et simultanément. |
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10)
5 packs de ce type auront été utilisés durant nos essais : on peut lire
3S2P 11,1V et 3400 mAh, ce qui correspond à 3 paires en série,
composées chacune, de 2 éléments en parallèle.
11)
Vue de la carte électronique composée, de 4 circuits de charge : le
"secret", c'est cela !
12)
Processus de charge : la première paire est chargée (diode
"cell1" de couleur verte => charge achevée sur le circuit
n°1). |
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| Identification
et analyse d’un pack Lipo à connecter sur le chargeur Xpower / Topmodel |
Avant la
charge d'un pack "Lipo", il faut l'identifier clairement en consultant les données marquées sur l’étiquette. Notre
pack 3S2P, équipé de 3 paires (par 2 cellules),
sera donc connecté à la prise "3 cell".
La capacité est de 3400 mAh. En règle générale, on charge à 1C (une fois la capacité), soit à 3400 mAh => 3,4 A(h). Comme le
chargeur ne propose que 4 sélections, nous le chargerons à 2 A, soit
durant un peu moins de 2 heures
approximativement (2 * 2 A => 4 A). Il vaut mieux charger, le pack plus
"lentement" (mais pas trop non plus, pour éviter un autre
phénomène) qu’avec un courant supérieur à la capacité indiquée
(max. 1 fois la capacité => 1C). |
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13)
On aperçoit ici, les 4 potentiomètres permettant un réglage (tensions
de coupure ?).
14)
Prise équipant les packs de même marque, ici pour un "3S" (3
cellules en série).
15)
Des prises vendues séparément pour les packs qui n'en disposent pas, ou
qui ne conviennent pas pour ce chargeur. |
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| Charge
recommandée d’un pack
"Lipo" en parallèle |
Prendre donc la
batterie "3S2P
3400 mAh", et isoler les 2 connecteurs (dans notre cas des "PK", afin d’éviter tout court-circuit).
Reliez le chargeur, à une alimentation stabilisée. Mettre celle-ci en fonctionnement.
Les 4 diodes s’illuminent en vert, le chargeur est "ok" . Sélectionnez à l’aide du
curseur, le courant de charge, soit à 1C, ou
un peu moins (pour les grandes capacités) : 2 Ah, dans notre cas. Connectez le
pack par la prise d’
"équilibrage". Le chargeur va détecter les 3 paires, et les diodes (1,2,3),
passent du vert au rouge .. cela signifie que les éléments sont bons, et qu’ils
sont en cours de charge. Il est à noter que le nombre de diodes de
couleur rouge, doit correspondre au nombre d'éléments en série (3S
, dans notre cas
=> 3 premières diodes). Vers la fin de la charge, les diodes vont
s'éteindre une par une : vous pouvez toutefois laisser le pack
connecté, ce qui permettra de détecter un élément défaillant (ou
susceptible de le devenir), si le chargeur se remet en fonctionnement
après quelques 30-40 secondes. Il est bon de préciser qu'il n'est pas
possible de charger simultanément, un pack 3S, et un autre 2S, soit 5
éléments, ce qui est supérieur à 4, et au nombre de
circuits. |
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| Charge
classique : en série .. |
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Bien
que cette méthode ne soit pas recommandée, il est possible de charger un
pack de façon classique, c'est à dire, par les 2 conducteurs
permettant d'alimenter le système propulsif. Un adaptateur est disponible
séparément, et conçu pour cela.
Si
l'on reprend notre pack 3S2P de 11,1V et 3400 mAh, il suffira de connecter
l'adaptateur à nos prises "PK", et de le connecter sur la
prise "3 cell", soit 3*3,7 = 11,1 V. Pour un pack 2S, connectez
sur "2 cell" (3,7*2 = 7,4 V) ..etc
Il
faut maintenant presser la touche "Serial charge Start Button",
ce qui permet d'indiquer au chargeur que l'on charge un pack, et plus
exactement tous les éléments en série, via les 2 fils utilisés pour la
puissance (motorisation) ... Le nombre de diodes doit correspondre au
nombre d'éléments en série, mais plutôt nous devrons dire ceci : une
diode = 3,7 V, d'où pour notre pack, d'une tension nominale de 11,1 V, le
chargeur doit fournir une tension de 3,7 * 3 circuits (3 diodes rouges)
=> 11,1 V. Si ce n'était pas le cas (le bon nombre), nous pouvons
appuyer de nouveau jusqu'à l'obtention. Selon nous, il est
préférable d'utiliser le premier mode (paragraphe précédent), et
d'éviter celui-ci, qui revient à utiliser le "système classique"...
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| Mesures
effectuées après la charge |
| Après
diverses charges, nous avons mesuré les tensions des différentes
cellules sur 5 packs utilisés, et nous avons obtenu une bonne moyenne :
4,19 Volts (avec 2 multimètres de marques différentes et reconnues). Ce
qui est un résultat tout à fait satisfaisant et sûr ! L'Emeter Hyperion
(qui y est un appareil de mesures, plus destiné "modélisme"),
nous indique à peu près la même chose, soit 4,20 - 4,21 V ... D'après
quelques sources, certaines séries de cet appareil "Xpower
B8080", ont pu connaître quelques problèmes : les charges étaient
interrompues au-dessus de seuils trop haut (4,30 V et supérieur)!
Précisons, que des appareils similaires, et fortement semblables, sont
disponibles sous d'autres marques, mais nous ne pouvons dire s'il s'agit
du même chargeur (même composants ?). |
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| Résumé |
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Ce
chargeur proposé par "Topmodel", n'est guère sophistiqué : il
ne communique pas d'informations à l'aide de graphique et d'écran LCD,
mais il a le mérite d'être simple, et surtout d'équilibrer
parfaitement les cellules qui composent un pack "Lipo".
Les
erreurs de "programmation" seront peu fréquentes, car peu de
touches sont à actionner, et le choix du courant de charge se résume ici à 4 sélections : dommage qu'il n'y est pas un courant de charge
supplémentaire d'une valeur de 4 A...
Les
débutants seront intéressés par ce produit : Vous
réglez, vous branchez, ça fonctionne et c'est tout ! Je suis sûr que de
nombreux modélistes qui volent régulièrement, et souhaitent se
simplifier la vie, opteront pour cet appareil sûr et efficace. Un bon
choix selon nous, et de plus "Topmodel" propose une gamme
importante d'accus "Lipo" : "... Solution globale ...",
convenant à ce chargeur évidemment.
Pour
se le procurer : voir sur www.topmodel.fr |
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| Vidéos :
1-Présentation / 2-Utilisations de l'appareil |
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