La propulsion électrique est sur nos hélicos en plein essor depuis quelques années. Les plus moustachus d’entre nous auront connus les simples piles, puis accumulateurs NiCd, NiMh, puis enfin les accus au Lithium-Ion, avec pour les plus connus les Lithium-Ion Polymère (LiPo). Mais les LiPo ne sont pas les seuls accus à technologie Lithium, on trouve aussi facilement :
  les Lithium-Ion Cobalt (LiCoO2), appelés Lithium-Ion dans nos téléphones portables
  les Lithium-Ion Manganèse (LiMnO2) les Konion, Maxion
  les Lithium-Ion Fer Phosphate (LiFePO4) les MaxiRace, A123
  les Lithium-Ion Cobalt Manganèse (LiNiCoMnO2), les MAXION K-ONE

Quelques marques ont franchi le pas des nouvelles chimies/constructions, comme Graupner avec ces LiIo Nano, Hyperion avec ses Lipo G3, Kontronic avec ses Konion, Maximus-Racing avec les Maxirace, Maxion..

Le but de cette article est de présenter les accus LiFePO4, en testant le Maxirace 1700QX, sur un Tomahawk V2/3dx450, équipé pour la propulsion d’un ESC Scorpion Commander V2 45A, et d’un moteur Align 430L. Les données ont étées acquises à l’aide d’un Eagle Tree MicroPower eLogger V3.

Voici donc la nouvelle batterie Haute Performance MAXIRACE 1700QX. Elle est réalisée à partir de Lithium-Fer-Phosphate thermiquement stable. Cet élément peut suporter une décharge continue de 34 Ampères à >2.6 volts, et plus de 42 Ampères à >2.5 volts pendant des pointes de 10/20 secondes. Cet élément est donné pour 3.2 volts nominal et 1700mAh. La résistance interne est inférieure à 15.0 mohms. Cette batterie mesure 22.2mm D x 65.2mm H et pèse 62 grammes (valeurs moyennes avec tube carton).

La charge se fait avec un chargeur ayant la fonction spécifique "LiFePO4" ( ou LiFe ou A123) avec équilibrage. Ce type de batteries est particulièrement sensible au rodage, les performances s’améliorant au fur et à mesure des cycles. Nous vous recommandons une charge à 1C lors des 5 premiers cycles, puis une augmentation régulière pour atteindre 5C.

Courbe de décharge (constructeur) :

C’est un assemblage de 4 cellules Maxirace1700, de dimension (L*l*h) 13*4.5*1.8cm, pour un poids de 260g. Pourquoi avoir choisi un pack 4S 1700 alors qu’un 3S 2200 pèse 250g ? Tout simplement pour ne pas avoir à changer le moteur et/ou le pignon afin de conserver un régime rotor semblable à celui d’un LiPo. Aussi, en 4S LiFe le régime moteur est augmenté de 10% par rapport à une LiPo 3S. Les performances de l’appareil ainsi que sa stabilité s’en trouvent ainsi légèrement améliorées. Les accus Maxirace ont été testés jusqu’a 25C, ce qui dans le cas de ce pack donne une puissance de 42,5A * 12.8V=544 Watts. En translation rapide, j’ai obtenu avec la machine de test une puissance maximale consommée de 276Watts. Les accus Maxirace conviennent plus que largement pour une utilisation voltige. Je n’ai pas d’idée de la consommation d’un modèle en 3D.

La taille est légèrement supérieure à celle d’un lipo. Cependant, les packs sont montés à la demande, et plusieurs dispositions sont possibles : à plat, en stick, en triangle, en cube, en ligne...

Les accus MaxiRace se chargent avec un chargeur disposant du mode LiFe. Ne pas charger en mode LiPo, cela endommagerait les éléments. Il faudra donc choisir le mode LiFe avec une tension de 3.2V par élément. Mon chargeur type IMax B6 ne permet qu’une tension de 3.3V par élément, renseignement pris chez Maximus-Racing, cela ne pose pas de problème. En fait les tensions nominales (3.2V et 3.3V) sont données par les constructeurs respectifs (3.3V pour A123 et 3.2V pour tous les autres LiFePO4), mais il n’y a aucune différence pour la charge (3.6V +/- 0.05V par élément en fin de charge pour tous).

Après quelques cycles de rodage, l’accu se recharge jusqu’à 5C, soit une douzaine de minutes, l’équilibrage est facultatif. En règle général je procédais ainsi :
  Charge équilibrante à 1C avant le premier vol
  Charge à 3C (chargeur limité à 5A) entre 2 vols, après quelques instants (le temps d’écouter les commentaires sur le vol et d’aller jusqu’à la voiture)
  Charge de stockage à 1C le soir du dernier vol

Comparaison LiPo/LiFePO4 en vol stationnaire

LiPo

Maxirace

Analyse

Nous remarquons des performances tout à fait semblables, malgré une autonomie réduite d’environ 10%. Les performances sont même supérieures lors des supérieures appels de courant, la tension de l’accu ne "s’asseillant" quasiment pas !

Aussi, les MaxiRace ont l’avantage de tenir leur performance tout au long de la décharge, car la tension reste constante.Les LiPo, voyent leur tension diminuer, entrainant une baisse de performances du début à la fin de la décharge. Quand avec un LiPo on est obligé de poser ou faire des statios ou translation peu gourmandes en fin d’utilisation, le MaxiRace va permettre de faire durer le plaisir jusqu’à la fin :D.

Et oui, suite à une avarie mécanique du servo d’anticouple de la machine de test, il y a eu un posé très dur, l’hélico c’est écrasé sur le nez et son patin gauche.

Une cellule de l’accu s’est abimée, je ne m’en suis pas rendu compte sous la gaine. Lors de la recharge, l’équilibreur indiquait 0.5V sur la cellule incriminée. Durant la charge, celle-ci a dégazé avec pour effet une légère odeur et des picotements au nez. A ce moment là, alors que la cellule était remontée à 2.5V, j’ai coupé la charge, la tension est retombée à 0.5V et le dégazage s’est arrêté. La résistance mécanique du pack est étonnante, le châssis de l’hélico étant tordu pour les pièces en aluminium, ou arraché pour les pièces en Fibre G10.

A aucun moment après le crash, le pack n’a gonflé ou chauffé. Ceci est très sécuritaire en comparaison des LiPo.

Après plusieurs mois d’utilisation, je suis très content de ce type d’accu. Cette technologie est idéale pour ceux qui veulent voler beaucoup, sans transporter une certaine quantité d’accu. Avec un MaxiRace, on peut voler tous les quart d’heure ! Maximus Racing propose une large gamme de cellules allant de 950 à 4500 mAh, quand la concurrence (principalement A123), ne propose en général que 2 références. La différence de tension d’une cellule entre le début et la fin de la décharge, ou lors d’un appel élevé de courant, est de 1V sur un Lipo, et est inférieure à 0.5V sur un LiFePo4. Ceci donnerait, à capacité équivalente, des performances en LiFePO4 équivalente à une Lipo en fin de décharge. C’est pour cela qu’il y a 2 solutions pour choisir son MaxiRace :
  Prendre un pack de tension supérieure (4S LiFePO4 contre 3S LiPo) et de capacité inférieure (1700mAh contre 2200mAh)
  Prendre un pack de caractéristiques équivalentes à celle d’un LiPo, mais changer le pignon moteur ou le moteur, pour conserver un régime rotor équivalent

  Le Positif :
— Charge rapide
— Décharge constante
— Gamme étendue en termes de capacité
— Sécurité
— Longévité accrue (cyclage, durée de vie)
— Tension pratiquement fixe quelque soit la décharge
— Tension en décharge plus élevé que les A123 (le Maxirace MR1100QX à la même tension à 30C qu’un A123 à 20C)

  Le Négatif :
— Capacité massique inférieure aux LiPo, et très légèrement inférieure aux A123
— Tension par élément inférieure aux LiPo
— Taux de décharge inférieur aux meilleurs accus LiPo, mais largement suffisant pour un usage voltige.

  Une alternative :
— Les accus Hyperion Generation3 arrivent sur le marché. Les caractéristiques sont impressionnantes sur le papier (Charge en 5C, décharge en 35C, poids d’un LiPo normal) et les test en cours tendent à le valider. Cependant, nous n’avons pas de recul au jour de la rédaction de cet article quant à leur longévité. La chimie restant pratiquement inchangé sur ces nouveaux LiPo, les dangers relatifs à leur utilisation restent présents.

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Cet accu nous a été prêté par le magasin Maximus-Racing
  Lien pour plus d’info et commander : Cliquez ici !!!

Encore merci a Maximus pour nous avoir permis de faire ce test.

Bons vols à tous,

RolluS