Réparation de batteries pour vélo électrique

Quelques conseils pour la création d'un nouveau projet

Testeur de décharge de batterie

Pour tester les batteries de vélo, le FabLab Lannion a acheté l'équipement suivant : ATORCH_DL24P (environ 50€) auprès de Aliexpress

Mode d'emploi

On connecte les pinces + et - sur les pôles de la batterie, après avoir connecté l'alimentation 12 V en partie arrière du testeur.

La tension de la batterie s'affiche alors : si c'est une batterie composée d'éléments au Lithium, la tension doit s'afficher par pas de 4,1 V ou bien 4,2V après une charge complète. Si la tension mesurée sort de la fourchette des tensions ci-dessous, il peut se trouver qu'un étage d'éléments unitaires est en court circuit. Tensions de batteries de vélo courantes : 6S (6 éléments en série) --> entre 24,6 et 25,2 V, 7S -->28,7 à 29,4 V, 8S --> entre 32,8 et 33,6 V, 9S -->36,9 à 37,8 V, 10S --> entre 41 et 42 V, 11S -->45,1 à 46,2 V, 12S --> entre 49,2 et 50,4 V, 13S -->53,3 à 54,6 V, etc...

La tension nominale d’un élément Li-ion est de 3,6 ou 3,7 V selon la technologie, on mesure cette tension quand la batterie est dans sa période de décharge à tension quasi constante (grosso modo entre 90% et 10%).

PARAMETRES TEST

1- On choisit l'Intensité de décharge à Courant Constant ICC, de façon à ce que la puissance ne dépasse pas 120 W (à 180 W, le maximum théorique, la vie du composant de puissance est sérieusement réduite selon les infos Internet). Par exemple 2 A, si on teste une batterie 48 V. Si on teste une batterie 18650 seule, il faut limiter l'intensité à l'intensité maximum supportée par cette 18650 : de 1 A à 20 A pour certaines batteries supportant de grosses intensités. Si on la dépasse, dans le meilleur des cas le BMS va protéger la batterie, ou bien on fait sauter le fusible interne de la batterie ou bien on la détruit...

2- On choisit la tension finale de la décharge : pour une batterie seule 18650, on choisira 3 V, voire 2,7 V. Une tension plus basse détruirait la batterie. Pour les batteries de vélo, il y a toujours un BMS qui évite cette destruction.

3- On choisit le temps de décharge, il suffit qu'il soit supérieur au temps théorique de décharge.

4- On fait RAZ du compteur de décharge (appui long sur Start, puis appui court sur Set, appui court sur Start attendre OK et appui long sur Start) et démarrage décharge : appui sur Start.

Tension maximale faible

Si on mesure une tension maximale faible (cf § ci-dessus), il y a deux possibilités :

1- La batterie est récente, il s'agit sans doute d'un étage en court circuit. Il faut alors démonter l'ensemble de l'accumulateur et vérifier au niveau des fils du BMS les tensions de chaque bloc d'éléments (en général par bloc, on a 3, 4, ou 5 éléments mis en parallèle --> appellation 3P, 4P ou 5P).

2- La batterie est vieille, il s'agit sans doute d'une "fatigue générale" : on ferait peut être mieux de changer la totalité des éléments! Mais, quel prix peut-on y mettre, vu que les éléments coûtent relativement cher si on cherche des constructeurs sérieux? A débattre : il y a aussi des ensembles complets sur Aliexpress, de taille et tension compatibles avec certains contenants d'accus, mais quelle est leur fiabilité?

Recherche du bloc d'éléments défectueux

Batteries de remplacement : on peut choisir des batteries de constructeur connu (Sony par exemple), à prix élevé ou bien autres, mais à fiabilité inconnue, par exemple LIITOKALA pour 4€ la batterie de 3000mAh annoncés (2300 mAh mesurés).

Photos réparation de la batterie de Nicolas et un poil de texte ?

Un peu de théorie

Article sur wikipedia

un extrait : Si l'on respecte rigoureusement les conditions de charge et décharge, ces accumulateurs peuvent durer 5 à 6 ans pour des produits « grand-public » (vélos électriques, smartphones, appareils photos) et plus d'une dizaine d'années pour des produits industriels.

Respecter les particularités électriques La tension de fin de charge à ne « jamais » dépasser est de 4,1 à 4,2 V par élément. La tension de décharge ne devrait jamais descendre en dessous de 2,5 V. Avec un chargeur adapté de qualité et un système de gestion de batterie (BMS), ces impératifs sont normalement respectés.