Respectez votre régulateur : chargez en toute sécurité les batteries de sports motorisés au lithium

Écrit par Evan Grist. Publié dans Tech-n-Tips

Les exigences particulières de charge de ces batteries ne sont souvent pas clairement indiquées par le fabricant, et les nombreuses informations erronées diffusées en ligne n'aident pas non plus. L'utilisation du même régulateur de tension qui fonctionnait parfaitement avec votre ancienne batterie peut potentiellement entraîner une panne dangereuse de la batterie lithium-ion, notamment une expansion du boîtier, une explosion ou un incendie. Voyons comment charger en toute sécurité une batterie au lithium sur votre vélo d'aventure !

La plupart des batteries lithium-ion pour sports motorisés sont d'un type appelé LiFePO4, ou Lithium Fer Phosphate, idéal pour ces applications. Par nature, ils ont un taux de décharge constant et peuvent maintenir leur tension sous charge, fournissant ainsi leur pleine puissance jusqu'à ce qu'ils soient presque complètement déchargés. Ils sont fabriqués à partir de plusieurs cellules individuelles connectées ensemble et ces cellules ont une plage de tension idéale assez étroite.

En dessous de leur tension idéale, ils ne peuvent pas être chargés efficacement, et au-dessus, ils sont susceptibles, au mieux, d'être peu fiables et, au pire, de subir des dommages physiques. Le régulateur de tension de votre vélo est chargé de contrôler cela, et c'est ce qu'on appelle la « tension de sortie moyenne ». Les batteries au lithium auront généralement des circuits intégrés de base pour équilibrer les cellules, gardant leur sortie uniformément adaptée pour de meilleures performances. C'est pourquoi c'est également une bonne idée d'avoir un chargeur de batterie au lithium ou spécifique au fabricant pour l'entretien à domicile, car un système de charge pour sports motorisés ne peut pas fournir cette fonctionnalité. Pour que les cellules LiFePO4 soient chargées le plus efficacement possible et durent le plus longtemps possible, la tension de la batterie doit être maintenue aussi stable que possible. Par nature, un système de charge pour sports motorisés présentera une certaine variation dans la tension de la batterie, mais il est essentiel d'utiliser le régulateur de tension approprié pour contrôler ce facteur, appelé ondulation de la tension de charge.

Sortie normale du régulateur

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La tension de sortie moyenne est un facteur clé pour charger les batteries au lithium de manière sûre et fiable. Les régulateurs de tension les plus courants pour les sports motorisés ont été conçus pour être utilisés avec des batteries au plomb et AGM qui ont une tension de charge idéale de 14,6 V. Ces types de batteries sont très tolérants à des tensions encore plus élevées et ne souffriront d’aucun problème jusqu’à une utilisation soutenue bien supérieure à 15 V. En revanche, les batteries au lithium ont une limite de tension maximale de 14,6 V, au-dessus de laquelle des dommages peuvent commencer à se produire. Pour cette raison, un régulateur spécifique à la batterie au lithium doit avoir une tension de charge beaucoup plus faible pour protéger la batterie.

Sortie du régulateur MOSFET

C'est une proposition risquée d'utiliser un régulateur de tension standard avec une batterie au lithium, car la tension de charge typique est déjà à la plage maximale, et toute variation dans les composants et la construction peut la pousser encore plus haut. Encore une fois, très bien pour des batteries au plomb ou AGM, mais pourquoi prendre le risque avec votre tout nouveau lithium-ion !? Le régulateur de batterie au lithium RMSTATOR, par exemple, possède une spécification de tension de charge idéale pour la protection de la batterie, assurée et stabilisée grâce à l'utilisation de composants et d'une construction haut de gamme.

L’autre partie importante de la charge de la batterie au lithium est « l’ondulation de tension », ou variation de la tension de sortie d’un régulateur de sport motorisé. L'ondulation de tension dans la sortie du système de charge de votre vélo est inévitable dans le fonctionnement de ces régulateurs de tension, mais il est essentiel de la maintenir au minimum pour une charge efficace et la fiabilité des cellules de batterie au lithium.

Ondulation normale de la tension du régulateur

Une ondulation excessive de la tension de charge peut entraîner un déséquilibre et une inefficacité des cellules au lithium individuelles, affectant ainsi leur durée de vie. L'utilisation de composants électroniques de qualité supérieure peut faire une différence significative, ce qui explique souvent pourquoi les régulateurs de tension bon marché sont bien pires à cet égard. Les régulateurs OEM pourraient résoudre ce problème de qualité des composants, mais ne sont pas conçus pour tenir compte de l’ondulation de la tension de charge. Des composants et une construction de mauvaise qualité peuvent introduire dans la sortie un bruit indétectable avec un multimètre classique.