ALIMENTATION RECEPTION
Dans le cadre de notre étude pour la motorisation électrique de l'aéronef,
plusieurs solutions se présentent pour alimenter correctement et avec sécurité notre chaîne de réception (Rx + Servos).
Le contrôleur utilisé est équipé d'une prise BEC linéaire
- Nous l'utilisons :
Aucune batterie supplémentaire n'est nécessaire
La réception sera alimentée par la batterie de puissance.
- Nous ne voulons pas l'utiliser :
La réception sera alimentée au choix :
- par une batterie NiMh
- par une batterie Lipo 2S ou Life 2S, munie d'un régulateur de tension
- par une batterie Lipo de 2S à 6S, munie d'un régulateur U-Bec
- par une double alimentation de sécurité.
Remarque importante : le Bec du contrôleur doit être neutralisé.
Le contrôleur et le moteur seront alimentés par la batterie de puissance (2 batteries au
minimum seront utilisées)
Le contrôleur utilisé est OPTO
Au choix :
- La réception sera alimentée par la batterie de puissance,
par l'intermédiaire d'un module U-Bec à découpage
(aucune batterie supplémentaire ne sera nécessaire).
- La réception sera alimentée d'une manière indépendante,
comme dans le cas précédent :
NiMh, Lipo, Life, double alimentation...
Remarque : le contrôleur ne possédant pas de prise BEC, rien ne sera à neutraliser.
Le contrôleur et le moteur seront alimentés par la batterie de puissance (2 batteries au
minimum seront utilisées).
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COMPOSANTS UTILISABLES
1 - Alimentation du récepteur et des servos indépendante de la batterie de puissance
Batterie NiMh
C'est l'accu traditionnel pour alimenter le récepteur et les servos.
Cette batterie supporte un fort courant de décharge.
Elle peut être composée de 4 éléments (4,8 V) à 5 éléments (6 V), avec des capacités de 250 à 4000 mAh.
Attention : masse et dimensions peuvent devenir très importantes.
Certains packs peuvent supporter une charge rapide.
En général, les servos supportent le 6 V max, mais les modèles bas de gammme se limitent au 4,8 V.
Batterie Lipo 2S (7,4 V) avec balancer
ou
Batterie Life P04 (6,6 V) avec balancer
(Ces packs doivent être chargés exclusivement avec un chargeur disposant du programme Lipo ou Life).
Avantages de cette alimentation moderne :
- Gain de capacité pour moins de poids
- Aucune auto-décharge (c'est pas le cas des NiMh)
- Meilleure tension sous charge (lors de forts appels de courants engendrés par les servos en fonction)
- Recharges possibles sous 1 C à 5 C, suivant les modèles.
Ces batteries 2 éléments doivent être équilibrées comme celles de la propulsion.
On peut trouver des capacités entre 150 et 3800 mAh.
Attention : la tension de sortie est de 7,4 V pour les Lipo et 6,6 V pour les Life.
Si vous souhaitez alimenter les servos sous 6 V ou 5 V, il faut ajouter un régulateur BEC en externe.
Actuellement, des servos numériques "Haut voltage 7,4 V" sont commercialisés (Hyperion notamment). Ils sont donc alimentables directement en 2S Lipo ou Life sans recourir à un BEC.
BEC externe (linéaire)
Ce sont de petits modules électroniques conçus pour assurer l'alimentation de puissance de la réception d'un modèle (Rx + Servos) à partir d'une alimentation 2S Lipo ou 2S Life.
C'est un régulateur de tension linéaire offrant 3A, 5A et même pour certains modèles haut de gamme 12 A en continu, voire 20 A en pointe.
La tension de sortie peut être choisie grâce à un cavalier généralement
5 / 5,4 / 5,7 / 6 Volts.
D'une masse comprise entre 35 g et 90 g et d'un volume raisonnable, ces modules sont à interposer entre la batterie et le récepteur.
U-BEC externe
Ce sont de petits modules électroniques innovants, conçus pour alimenter la réception du modèle (Rx + Servos), à partir de batteries de 2S à 6S.
C'est un régulateur de tension à découpage offrant de 3 A à 5 A suivant le modèle.
Il permet, en sortie, une tension de 5 V ou 6 V (sélectionnable par cavalier) à partir d'un pack ayant une tension d'entrée de 5,5 V à 42 V.
Il doit être interposé entre batterie et récepteur.
Module Double alimentation
Dans ce cas, la réception sera alimentée par 2 batteries supplémentaires à celle de puissance.
Principe :
En cas de défaillance de l'une des sources d'alimentation, l'autre continue d'alimenter la réception.
Le modèle est parfaitement sécurisé au niveau de son alimentation.
Le poids de ce système de sécurité est négligeable.
Les modules extrêmement légers permettent d'utiliser 2 batteries de capacité inférieure à celle utilisée sans sécurisation.
Le module sépare chacune des sources d'alimentation évitant que l'une ne se décharge dans l'autre ou qu'un court circuit de l'une n'engendre des répercussions sur l'autre.
Attention : un module génère une perte de tension : valeur négligeable dans la pratique pour une utilisation sous 6 V mini.
Remarque : pour une double alimentation, je préfère un module simple n'intégrant pas mesures de tension, commutation de batterie, indications d'état nécessitant de nombreux composants électroniques (qui sont des éléments fragiles consommant de l'énergie et qui peuvent être générateurs de pannes).
2 - Alimentation du récepteur et des servos à partir du circuit de puissance
BEC linéaire du contrôleur
De nombreux contrôleurs sont dotés d'un circuit BEC (Circuit Eliminateur de Batterie) de type linéaire. Il devient superflu d'utiliser une batterie de réception supplémentaire.
Ce BEC linéaire fonctionne correctement :
- si le nombre de servos est réduit (4 maximum) - (5 dans le cas de mini-servos)
- si la batterie de propulsion n'excède pas 3S Lipo.
Remarque : ce type de régulateur a un mauvais rendement. Il dissipe énormément par effet Joule au-dessus de 10 V et peut mettre le contrôleur en auto-protection, de façon préventive.
Les contrôleurs de forte puissance (au-dessus de 40 A) sont de type OPTO et ne possèdent pas de circuit BEC.
U-BEC (découpage) avec Contrôleur OPTO
Ce petit module électronique (régulateur de tension à découpage) sera interposé entre la batterie de puissance (42 V maxi) et le contrôleur, permettant,
avec une tension de sortie de 5 V à 6 V, d'alimenter la réception sous 5 A.
(le régulateur de tension à découpage permet un bon rendement et évite la dissipation par effet Joule).
GENERALITES D'INSTALLATION DANS NOS MODELES
- Un pack Lipo 2S ou Life 2S suivi d'un régulateur, peut être connecté à un modèle de double alimentation.
- Les connecteurs et les fils (silicone de préférence) doivent être de section suffisante pour la puissance nécessaire et en bon état.
- Si le contrôleur et les modules électroniques sont utilisés sur un seul modèle, il est grandement recommandé de ne pas utiliser de connecteurs.
Souder directement les fils (attention aux polarités) et isoler avec une gaine thermo.
Sa sécurité en sera renforcée.
- Dans le cas de modèle à propulsion électrique disposant d'un BEC ou U-BEC, ne pas utiliser d'interrupteur (la mise en tension s'obtient en connectant la batterie de propulsion au contrôleur pour ne pas diminuer la sécurité globale de l'alimentation).
- Il est primordial de connaître précisément la consommation moyenne de la réception en vol.
Si vous n'avez pas le matériel pour réaliser ces mesures, voici, à titre indicatif, quelques valeurs de consommation :
- micro-servo analogique : 0,4 A en moyenne
- servo taille standard analogique : 0,6 A en moyenne
- servo analogique puissant > 5 kg : 1 A en moyenne
- micro-servo numérique : 0,7 A en moyenne
- servo taille normale numérique : 0,8 A en moyenne
- servo numérique puissant > 5 kg : 1,3 A en moyenne
- Toujours bien vérifier que chaque source d'alimentation soit capable de fournir le courant nécessaire au fonctionnement de la réception ainsi que l'énergie nécessaire pour toute la durée d'utilisation du modèle (contrôle, test de portée et vol).
Sécurité : testez systématiquement la portée de votre ensemble de radiocommande avec moteur coupé, mi-gaz, plein gaz.
- Ne laissez jamais une batterie connectée à un contrôleur ou à un module de régulation car il continue à consommer un courant résiduel qui, à la longue, peut décharger complètement la batterie.
- Si le contrôleur comporte un circuit BEC intégré, il est indispensable de le désactiver avant de connecter :
- une batterie avec son régulateur BEC linéaire ou
- un modèle U-BEC
au récepteur de votre modèle.
Il faut extraire la broche centrale du connecteur récepteur (Uni-JR-FUTABA) du
contrôleur (+ fil rouge),
l'isoler avec une gaine thermo pour ne pas détruire le contrôleur ou l'U-BEC,
voire même le récepteur.
- A bord du modèle, les circuits de régulation BEC ou U-BEC, ainsi que les batteries, doivent pouvoir être bien ventilés à l'intérieur du fuselage.
Un mauvais dimensionnement des composants électroniques et électriques ainsi qu'une mauvaise utilisation peuvent entraîner un incendie du modèle, voire sa détérioration complète. On peut le voir facilement sur les terrains.
BONS VOLS A TOUS !