Faire ses pack batteries Li ion

[Jean-benoit]

Bonsoir,

Voila, j'ai sauté le pas, j'ai construit moi même 2 pack de batteries Li Ion pour remplacer mes vieux pack NiMh à bout de souffle.
j'ai choisi 8 cellules (4 par pack) de chez Panasonic ref: CGR 18650 CH avec onglet a souder en U d'une capâcité de 2250mAh made in Japan ce qui est un gage de qualité !
Pour assurer la gestion de la charge/décharge de chaque cellule, j'ai opté pour la mise en place de 4 PCB ( 1 par paire de cellules) de chez Keeppower XZD-2004 3.5A-6.5A avec un micro contrôleur Ricoh pouvant gérer chacun 2 cellules en montage série (7.2v) , l'équilibrage de la charge décharge de chaque cellule est donc parfaitement assuré. Certains d'entre vous dirons peut-être que c'est "riche" mais, j'ai préféré assurer le coup.
Chaque pack est donc constitué de 2 paires de 2 cellules montée en série et, les paires de cellules sont assemblées // soit une tension de 7.2v pour une capacité totale de 4500mAh.

Paire li ion assemblée.jpg (55.49 Kio) Vu 26823 fois

J'ai récupéré sur les anciens pack le faisceau électrique avec la sonde de T°. Les batteries Li Ion chauffent bien moins que les NiMh ceci dit, j'ai préféré garder la sonde par sécurité. Lors de la première charge, j'ai mesuré dans un pack ( sonde du thermométre placée entre 2 cellules) à l'aide d'un thermomètre numérique une T° de 26,4°C au bout d'une heure de charge.

Faisceau electrique.jpg (84.73 Kio) Vu 26823 fois

Toutes les connections sont réalisées par soudure a l'étain, j'ai utilisé des fils de 1mm2 je pense qu'il y a moyen d'optimiser par du 0.8mm2.

Pack li ion terminé 1.jpg (78.85 Kio) Vu 26823 fois

Pack li ion terminé.jpg (78.08 Kio) Vu 26823 fois

Utiliser également des manchons rétractables pour éviter tout risque de Court Circuit

Les 4 cellules rentrent au chausse pied dans le logement du robot, il faut donc soigner la taille des soudures, positionnement des PCB , des fils...

Pack li ion installés dans XV25.jpg (82.46 Kio) Vu 26823 fois

Une fois les batteries mises en place dans le robot, il faut modifier les paramètres du soft gérant la charge. Pour cela, il faut connecter le robot à un PC, lancer "Neato control .exe"( préalablement installé sur le PC) , cliquer sur "Connecter", les configurations du robot sont maintenant visibles, cliquer sur "Command" taper dans la ligne de command : setconfigbatterytype 3, cliquer sur "Run", il apparait dans l'espace de réponse Battery LIION 4 cell , cliquer sur "Déconnecter" les paramètres de charge sont donc a présent pour des batteries Li ION.

Le cout de ces 2 packs :
Cellules 5.30€ x 8 = 42.4€
PCB = 4 x 3.85€ = 15.40€
Frais de port = 12.90€
Total = 70.70€; matériel acheté : https://www.akkuteile.de/
Compter 1 heure pour faire le premier pack et le 2° en 30 min.

je n'ai pas encore eut de temps de vérifier quel était sont temps de fonctionnement maxi avant recharge.

[glnc222]

Comment ce va avec cette batterie?
Does it work?

[Jean-benoit]

Hello Glnc222
le retours d’expérience est excellent. tout fonctionne parfaitement, aucun problème. je suis très content. Le robot tourne 6 jours sur 7 !
l'autonomie est au minimum de 90 min et peut aller jusqu’à 120 min si je libère, pieds de chaises ....
Je vais donc me lancer dans la fabrication d'un nouveau pack pour mon autre robot dont la batterie donne de grands signes de faiblesse.

JB

The experience feedback is excellent. Everything works perfectly, no problem. I am very satisfied. The robot turns 6 every 7 days!
The autonomy is at least 90 min and can go to 120 min if I free chair legs....
I am thus going to start manufacturing a new pack for my other robot the batterys of which gives big signs of weakness.

JB

[Anthony]

salut a toi !!
On a commandé un neato XV signature et connaissant leur défaut de batterie, Je cherché un moyen de palier a ce défaut, mais tu viens de nous faire un super tuto c'est génial merci a toi !!

étant un peu bricoleur mais n'aimant pas touché au batterie (un peu flippant ^^) je viens vers toi pour savoir si commander les batteries

pour ce qui est de touché au logiciel, étant un peu geek sur les bords je pense pouvoir m'en sortir par contre ou as tu télécharger le logiciel s'il te plait ??

en tout cas un grand merci

[Jean-benoit]

Bonsoir,
Perso, je ne connais pas les pack Anewpow. je ne sais pas avec quelles types de cellules ils les assemble ( du Chinois..!! ou de la qualité made in Japan ?) . Je n'aie pas trouvé de risques particuliers en construisant les miens, il faut être méticuleux et éviter les CC ! il faut compter 2 heures de boulot. Compte tenu du prix des Anewpow (95€) cela vaut tout de même de cout de les faire soit même avec des cellules Japonaises
Pour ce qui est du logiciel, regarde dans le forum, tu le trouveras sans soucis.

A ta dispo si question

Slts

[Gold-Wings]

Bonsoir,
Perso, je ne connais pas les pack Anewpow. je ne sais pas avec quelles types de cellules ils les assemble ( du Chinois..!! ou de la qualité made in Japan ?) . Je n'aie pas trouvé de risques particuliers en construisant les miens, il faut être méticuleux et éviter les CC ! il faut compter 2 heures de boulot. Compte tenu du prix des Anewpow (95€) cela vaut tout de même de cout de les faire soit même avec des cellules Japonaises
Pour ce qui est du logiciel, regarde dans le forum, tu le trouveras sans soucis.

A ta dispo si question

Slts

Bonjour Jean-benoit,

Propriétaire d'un Neato XV Signature dont les batteries d'origine sont en fin de vie... Je me demandais si je n'allais pas tenter l'expérience du Lithium

Trois question pour vous :

- Pourriez-vous faire un schéma de de câblage du montage que vous avez fait ? Je ne suis pas certain de ce qu'il faut faire du point de connexion "BM" par exemple.

- Pourquoi ne pas avoir utilisé 6 (3+3) batteries de type 14500 pour qu'elles puissent rentrer plus facilement dans les logements, comme les pack d'origines sont probablement construit avec des 'AA' (ce n'est qu'une supposition vu que je n'ai pas ouvert de pack pour vérifier, et les 14500 font quasiment la même taille que les AA)

- Pourquoi ne pas reconstruire un pack avec des batterie NiMh de bonne qualité (type eneloop qui affichent une durée de vie plus de 2000 cycles de charge et des capacités tout de même assez honnêtes)

[Jean-benoit]

Bonsoir Gold-Wings

J'essaye de vous répondre dans la semaine.

slts

[glnc222]

- Why did not you used 6 (3 + 3) 14500 type batteries so they can more easily get into the housing, such as pack origins are probably built with 'AA' (this is only a guess since I have not opened package to check, and 14500 are almost the same size as the AA)

AA packs were built and tested at RobotReviews, and cells tested individually with special instruments built for the purpose. They do not have the high drain characteristic required. Do not use.
The low self-discharge feature of Eneloop AA cells is inconsistent with the required high drain type needed. Wears out very quickly.

(Packs de AA ont été construits et testés à RobotReviews, et les cellules testées individuellement avec des instruments spéciaux construits à cet effet. Ils ne possèdent pas la caractéristique forte consommation nécessaire. Ne pas utiliser.
La faible fonctionnalité d'auto-décharge des piles AA Eneloop est incompatible avec le type de drain élevé requis nécessaire. Use très rapidement.)

AnewPow / LIthiumPowerInc / Boston Power company in Taiwan good quality safer LiNMC cells similar to those used here -- elaborate circuits included. Company supplies to medical devices. Tested by Vic7767 RobotReviews in the U.S., dealer for them as well. Long term supplier of lithium batteries for Roomba, many years.

Smaller lithium packs with four cells could be made less expensively with less safe lithium ion cells instead of LiNMC, good Panasonic mentioned, used in laptops. German hobbyists used such cells for Neato. Vorwerk batteries may be like this as LiNMC fairly new.

[glnc222]

Un autre utilisateur a fait des piles avec les mêmes cellules, mais utilisé uniquement à bord de protection dans chaque compartiment. Également l'application complexe de régulateurs de tension pour modifier le quai, je ne comprends pas. Pas nécessaire. Cela peut se rapporter à la charge de la deuxième phase de charge au lithium omis par Vorwerk. Pour les ingénieurs.
http://www.robotreviews.com/chat/viewtopic.php?p=135114#p135114

[Jean-benoit]

Ci joint le schéma de câblage que j'ai réalisé pour mes pack Li ion avec cellules Panasonic. Tout fonctionne a merveille, la charge décharge du robot est parfaite. Comme dit précédemment, j'ai utilisé un PCB capable de gérer 2 cellules de 3.6v en série parcque d'une part, pour une première réalisation, je voulais assurer le fonctionnement ( les cellules sont quand même chères) et, d'autre part parce-que je n'aie pas trouvé a l'époque chez mon revendeur de PCB 7.2v capable de gérer la charge et la décharge de 4 cellules.
J'ai d'autres pack a réaliser pour mon autre robot, ils seront faits avec les mêmes composants puisque j'en suis parfaitement satisfait.

Schéma JB Pack Li ion Neato

DSC01745.JPG (218.25 Kio) Vu 25908 fois

[Gold-Wings]

Bonjour,
Merci pour vos réponses (glnc222 et Jean-benoit) et pour le schéma (Jean-benoit)
Désolé pour la réponse si tardive...

Jean-benoit : Il est effectivement difficile de trouver des pcb de gestion de charge pour 2*2 accus. Peut-être en fouinant sur Aliexpress ou ebay

J'ai un certain nombre d'accus qui sortent de batteries d'ordinateur portable, je vais peut-être me tenter sur du recyclage

glnc222 : j'ai beaucoup de mal a comprendre les traductions de google, peut-être que si vous écriviez directement en anglais, ce serait plus facile a comprendre
(in english : google translations are really awful and i'm a bit lost in translation, it should be easier for me to understand directly in english )

[glnc222]

Repeating Google french post above in english:
Another user employed the same Panasonic cells, but used only one protection board in each pack.

They also made modifications to the dock with a voltage regulator, unrelated to protection. The purpose is to slightly increase the charge delivered to the batteries, whatever lithium cells are used. The Vorwerk procedure used for lithium batteries omits a second phase of charging at constant voltage. I do not see the need for it, as neither did Vorwerk. Also this is for engineers or experts in electronics.
http://www.robotreviews.com/chat/viewtopic.php?p=135114#p135114

[glnc222]

longer life advantage

Setting the battery type 3 lithium may have an extra advantage in battery life. Testing is needed.
There was a report the type 3 software suppresses the periodic refresh charging cycles used with the NiMh batteries.
Associated with this procedure is powering the unit from the charger when on the dock instead of using power from the battery.
There are transistor switches in the battery circuits which might accomplish this. I do not know enough and software may control the switches.
The schematic is at http://www.robotreviews.com/chat/viewtopic.php?p=132686#p132686
One reason the NiMh batteries may last only a year or so is the repeated charging cycles from powering from the batteries when docked.
The minimum system load is around 100ma or less. It may be possible to observe the battery current over USB but I am not sure how it is measured. As I recall when charging the figure is negative. It is possible to wire an ammeter into the battery wires.
Some users report longer battery life with the battery switch off between runs several days apart. The lithium type 3 setting may automate this.
The NiMh refresh cycles occur more often than would be likely from self-discharge alone suggesting the system is powered from the battery when on the dock. Whether this is also the case with battery type 3 unknown. Were the battery to power the system on the dock with type 3 it would seem that similar refresh cycles would be needed.

Apologies this technical material is probably not suited to Google translation and the terms are not in Larouse anyway.

[mononokey]

Bonjour Jean-Benoit,

Je compte faire le même chose que vous, je souhaiterai savoir si vous avez toujours aucun soucis avec ces batteries ??

Je voudrai savoir si la gestion de charge du neato ce retrouve pas perturbé ? il retour à la base quand il ce décharge ?

[Jean-benoit]

Bonsoir Mononokey

Le robot tourne 7 jours sur 7 et chaque cycle dure environ 50 min. et, il est loin d’être dechargée ( pour preuve quand il se recharge la led clignote verte) alors que quand je le fait bosser plus longtemps (transport a l'étage de ma maison) soit un bon 90 min de boulot au total il n'est pas totalement dechargé puis quand je le remet sur sa base, la led est orange.

Au final je n'aie donc Aucun problème de batterie, ni aucun défaut de charge.. il ne tombe jamais en panne de batterie sans vouloir faire de pub c'est franchement un excellent rapport qualité prix..bien loin des batteries chinoises d'origine neato.

[experience626]

Bonsoir Mononokey

Le robot tourne 7 jours sur 7 et chaque cycle dure environ 50 min. et, il est loin d’être dechargée ( pour preuve quand il se recharge la led clignote verte) alors que quand je le fait bosser plus longtemps (transport a l'étage de ma maison) soit un bon 90 min de boulot au total il n'est pas totalement dechargé puis quand je le remet sur sa base, la led est orange.

Au final je n'aie donc Aucun problème de batterie, ni aucun défaut de charge.. il ne tombe jamais en panne de batterie sans vouloir faire de pub c'est franchement un excellent rapport qualité prix..bien loin des batteries chinoises d'origine neato.

salut,
Je viens de réaliser ces sous ensembles de batteries et je tiens à te féliciter, ensuite je voudrais apporter quelques précisions sur lesquels je me suis fait un peu peur:

Les circuits Keeppower XZD-2004 que j'ai reçu (par akkutel.de) sont une évolution du model utilisé par jean benoit et qui une fois assemblé ne délivre pas de tension malgré les accus pré chargés, ne vous inquiétez pas ils s'activeront dès la première charge donc il faudra les charger un par un avec un chargeur (genre turnigy ou autre qui gère le lithium)

Ensuite la ligne de commande pour changer le type de batterie est exactement " setconfig BatteryType 3 " il faut respecter la casse sinon le logiciel ne comprend pas et vous aurez un code erreur.

Voilà le robot est en charge il clignote en orange, je ne sais pas dans combien de temps il sera dispo, et je vous tiendrait évidement au courant.

@ bientôt, laurent

[mononokey]

Merci à toi pour ton retour,

j'ai commander le circuit Keeppower j'attend les pièces moi en revanche je récupère les accus de charge ordi portable je veillerai à ce qu'il soit charger. A mon avis lorsque le circuit détecte une trop faible tension il coupe le circuit de charge.

En revanche le faite de changer la ligne de commande Set Config sert à quoi ?

[mononokey]

Elles sont faciles à souder entre elles ?

[experience626]

Elles sont faciles à souder entre elles ?

salut,

J'ai acheté les batteries lithium chez akkutel avec l'option pattes soudées en z afin d'éviter de chauffer l'accus lors de la soudure.

Ensuite modifier le type d'accus permet à la carte mère d'adapter la tension et l'intensité car la charge pour un accus nimh n'est pas la même que pour un accus li-po.

L'aspirateur (neato XV 25 )fonctionne à merveille et possède une grosse autonomie il a fonctionné plus de 50 minutes et la led est restée verte comme pour jean benoit.

par contre et je ne sais pas si cette modification fonctionne pour un neato XV15

voilà @+ laurent

[Jean-benoit]

Bonsoir Experience 626

Merci pour ton retour. cela me fait plaisir que tout fonctionne a merveille.

Slts JB