Un module "LiPo Suceur" pour accus LiPo

2 et 3 éléments

 

La technologie des accus LiPo impose d'être très rigoureux sur le niveau de décharge de ces accumulateurs au risque de les dégrader de manière irréversible. Il ne faut pas décharger un accu LiPo en dessous de 2,9 à 3 volts par élément. On ne peut donc pas utiliser les anciens variateurs pour accus NiCd qui ont un seuil de coupure fixe et pour la plupart pas adapté aux Lipo.

Il reste toutefois une solution peu onéreuse pour redonner une chance à vos vieux variateurs, utiliser le module "LiPo suceur" que je vous propose ici !

comment ça marche ?

Ce module s'intercale entre un ancien variateur (disposant d'un BEC) et le récepteur.

Le système analyse le signal venant de l'émetteur et le régénère en sortie en garantissant que lorsque la tension batterie  est inférieure au seuil LiPo  la consigne régénérée correspond à "moteur coupé" ainsi le variateur connecté en série voyant une entrée "moteur coupé" va arrêter le moteur lorsque les accus sont vides.

Une remise à zéro de l'entrée, manche des gaz à zéro, permet de débloquer la sortie pour profiter des derniers électrons ...

A la mise sous tension, la sécurité sur la mise ON intempestive du moteur est supposée être assurée par le variateur.

Le module s'adapte à toutes les radios et détecte automatiquement la  valeur minimale des gaz, moteur coupé.

Le module Lipo-Suceur inclut les fonctionnalités suivantes :

  • fonction BEC lorsque la tension sur l' "entrée BEC" est inférieure au seuil LiPo le moteur est coupé.
  • réglage des gaz linéaire très précis car discriminant plus de 100 pas sur le manche des gaz,
  • trois modes de fonctionnement programmables :
  •     détection automatique du nombre d'accus LiPo connectés,
  •     2 éléments : coupure à 6 V
  •     3 éléments : coupure à 9 V
  • voyant LED de contrôle des réglages

la réalisation

Le schéma théorique est le suivant

Le coeur du montage est assuré par un microcontroleur PIC 12F675 de chez microchip.

Le module est alimenté par le 5V fourni par le variateur de même que le  récepteur et les servos.

La fonction BEC est assurée par l'ensemble R1, R2, et le comparateur interne au PIC. Ces résistances doivent impérativement être de la valeur indiquée et, si possible d'une précision de 1%. N'oubliez pas de connecter R1 sur le PLUS de la batterie LiPo ... Ne vos trompez pas entre R1 et R2, la plus forte (20 k) est celle qui est raccordée au PLUS (sinon il y a risque de griller le PIC).

la fonction voyant est assurée par D1. C'est une diode LED 5 Volts. Si vous voulez utiliser une LED classique, n'oubliez pas de mettre une résistance 470 Ohms à 1 kOhm en série...


Le module dispose de trois modes de fonctionnement en fonction de la valeur contenue à l'adresse 0 de l'EEPROM :

  • valeur 1 = mode auto : détecte automatiquement le nombre de LiPo connectés (mode par défaut)
  • valeur 2 = mode LiPo2S : nombre d'accus fixé à 2, seuil BEC à 5,9 V
  • valeur 3 = mode LiPo3S : nombre d'accus fixé à 3, seuil BEC à 8,9 V

Le mode de fonctionnement est programmable. Pour entrer en mode programmation, débrancher l'alim, connecter la patte GP5 (program mode) à la masse, allumer la radio, brancher l'alim. La LED flashe un, deux ou trois coups selon la valeur du mode courant elle s'éteint une seconde et recommence ... la patte GP5 peut alors être déconnectée de la masse, le module reste dans le mode programme jusqu'au prochain reset.
En connectant à la masse la patte GP4 (incrémente mode), une impulsion d'une seconde suffit, le module change de mode 1--> 2 --> 3 --> 1 ... Il suffit, alors de débrancher l'alim pour revenir en mode normal.

En mode normal, la LED indique par un ou deux flashs au démarrage, le nombre d'accus détectés en mode AUTO ou configurés en modes 2S ou 3S

Une remise à zéro de l'entrée, manche des gaz à zéro, permet de débloquer la sortie pour profiter des derniers électrons ... Une remise ON du moteur est possible après remise à zéro du manche des gaz,  pour tirer le maximum des accus ...

Le brochage du PIC est le suivant :

* p7 : GP0 = sortie consigne moteur régénérée
* p6 : GP1 = Entrée mesure de tension pour BEC
* p5 : GP2 = sortie LED test elle flashe à l'init et passe ON au BEC
* p4 : GP3 = entrée consigne gaz
* p3 : GP4 = entrée incrémente mode
* p2 : GP5 = entrée programme mode

Le point noir sur le schéma correspond au détrompeur sur le circuit intégré.

La LED peut ne pas être câblée. Elle est allumée lorsque le moteur est coupé par le dispositif. Elle est donc ON dès que la tension accu est inférieure seuil BEC.
 

Vu le nombre ridicule de composants, il n'est pas nécessaire de faire un circuit imprimé. Une chute de plaquette à trous fera amplement l'affaire.

Le cordon servo sera soudé directement à plat sous la plaque à trous. Les couleurs (noir, rouge, jaune ou orange) ainsi que l'ordre des fils correspondent aux connecteurs normalisés (Graupner, Hitec, Futaba ...).

en pratique :

Tout ça c'est bien beau, mais où trouver le microcontroleur PIC ? Deux options encore :

- programmer le vôtre à partir du fichier .HEX fourni ici  , voire compiler le source en C fourni également (on ne recule devant aucun sacrifice, mais je vous demande de ne pas le commercialiser).

- me contacter pour en obtenir un programmé ...

Pour plus d'informations sur les PIC, le mieux, c'est d'aller directement chez le fabricant MICROCHIP.

précautions d'usage

Le montage a été testé avec succès sur une radio Futaba FC16, un récepteur NPM, une vieille radio 2 voies AM, ainsi que sur une super radio PCM Graupner dont je ne me souviens pas du numéro ... Il doit marcher sur tout type de matériel mais c'est à vous de le vérifier ! De même je décline toute responsabilité en cas de dommage causé à votre matériel suite à un mauvais cablage ou autre défaut ...