Discussions générales matériel ⇒ meca : optimisation calculs et mesures

[Compte supprimé]

un petit sujet pour optimiser son meca et pas seulement rechercher la résistance possible minimum

il faut voir un meca comme un ensemble accu, mod, ato, résistance. Chaque élément possède ses caractéristiques et s'y on en tient compte alors on peut optimiser le tout.

l'accu : le voltage sag ou battery sag est la perte de tension quand on fait fire et est lié à la résistance interne de l'accu (qui ne se mesure pas avec un ohmmetre, donc ne le faites pas)

le mod : pour simplifier ce sera mod + ato et son drop-volt ou voltage drop qui est la perte due à la conductivité du mod ou à la résistance du mod

la résistance : qui est pour nous l’élément utile transformant l’énergie électrique en chaleur.

un peu de théorie:
pour être "safe" on calcule en prenant un accu chargé avec une résistance interne nulle et un mod avec une résistance nulle aussi. comme ça on est sur d’être dans les clous. donc pour ne pas dépasser un courant de décharge de 20A ou calcule Rmini= U / I = 4.2/20 = 0.21ohms pour une puissance de P = U x I = 4.2 x 20 = 84W
mais il y a une résistance interne et une résistance pour le mod alors calculons cela.
l'accu se décharge dans 3 résistances en série , le coil (R) la résistance du mod (Rm) et la résistance interne de l'accu (Ri). Donc avec une résistance R=0.21ohms + Rm=0.035ohms + Ri=0.02ohms on a une résistance totale de 0.265ohms soit un courant de I=4.2/0.265 = 15.85A soit une puissance de 66.5W.

mesures :
cherchons à connaitre la résistance de l'accu et la résistance de l'ensemble mod+ato.
ATTENTION : mesurer une tension ou un courant sur un appareil en fonctionnement n'est pas anodin et vous risquez de faire un court circuit!
les mesures seront faite pour l'exemple sur un mod monté avec une résistance de 0.14ohms avec un accu qui n'est pas totalement chargé.

pour connaitre la résistance interne de l'accu il faut mesurer le voltage sag, donc prendre la tension de l'accu à vide et sa tension et intensité en charge
tension de l'accu : 3.8V
tension en charge : 3.2V (oui c'est faible mais l'accu est assez ancien et fatigué) qui se mesure aux bornes de l'accu pendant que l'on fait fire (pas facile à faire quand on a un tube)
Intensité en charge : 21.8A qui se mesure en mettant un ampèremètre en série (pas plus facile)
la résistance interne est donc de = (3.8 - 3.2) / 21.8 = 0.027ohms
cette résistance sera plus importante en fonction de la température et de l'age de l'accu. Si vous ne pouvez pas mesurer et garder ces calculs de façon théorique soit vous piochez dans le datasheet de l'accu la valeur mini soit vous prenez 0.02ohms (valeur mini à ma connaissance)

pour connaitre la résistance du mod il faut mesurer le voltage drop qui est la tension mesuré aux bornes de l'atomiseur pendant qu'on fait fire (au niveau des vis maintenant le coil)
tension sur le coil : 3.05V (oui c'est pas mal pour ce mod)
la résistance du mod est donc de (tension de l'accu en charge / tension sur le coil) x résistance du coil - résistance du coil = 3.2 / 3.05 x 0.14 - 0.14 = 0.007ohms
l'intensité théorique est de 3.2 / (0.007+0.14) = 21.78A (mes mesures sont bonne puisque le calcule bien l'intensité que j'ai mesuré)

la puissance est donc de 3.8 x 21.78 = 82.76W dont 13.3W perdus dans l'accu, 3.2W perdus dans le mod et l'ato et donc 66.26W utiles pour le coil.

calcul plus juste pour ma résistance mini possible sans dépasser 25A : R = U / I = 4.2 / 25 = 0.168ohms qui est la résistance totale (interne + mod + coil) donc pour le coil on a 0.168 - 0.027 - 0.007 = 0.134homs
Attention : là on flirte avec le non safe
Attention : valable uniquement pour le mod, l'ato et l'accu mesurés, donc à refaire quand on change d'accu (où que celui ci prend de l'age) , de mod ou d'ato.
Attention : on ne refait pas ces calculs avec un courant max pulse
Attention : on ne présume de rien, deux accus de même marques achetés en même temps peuvent avoir une résistance interne différente, deux mod identiques peuvent avoir une conductivité différente, on mesure avec un accu neuf et un mod propre (on vérifie les mesures après nettoyage du mod ou de l'ato)

Donc quand on connait la résistance interne de son accu et la résistance de son mod et ato, alors on peut réellement choisir la puissance en fonction de son montage.
Petite simplification pour les mesures : on peut mesurer la tension à vide et la tension aux bornes du coil mais on aura une résistance de l'ensemble accu+mod+ato = Vaccu / Vcoil x Rcoil -Rcoil

petit plus avec la résistance interne : calcul du courant de court circuit.
un accu en court circuit se décharge en fonction de sa résistance interne, I = 4.2 / 0.027 = 155A (dans mon cas soit 653W à dissiper) pour un accu plein et 2.5 / 0.027 = 92A (231W) pour un accu vide.

désolé pour le pavé

[tortue-xTz]

J'ai pas chercher à décortiquer dans le détail car mon but n'est pas de déconstruire ton argumentation, mais de participer au sujet.
Le battery sag est un des premiers éléments de tes calculs, hors ce battery sag peut varier énormément en fonction de la charge appliquée à l'accu. Avec une résistance haute et une résistance basse, les battery sag n'ont rien à voir. Le battery sag n'est pas non plus une constante car il varie tout au long de la décharge de l'accu.
Baser la suite de tes calculs sur ces points est donc un peu hasardeux, et il faudrait donc refaire ces tests plusieurs fois à la manière de ceux de Mooch qui effectue les mesures sur une décharge complète de l'accu avec plusieurs charges différentes.

Pour ma part, j'ai effectué pas mal de tests de volt drop en utilisant toujours les même ato et montages qui correspondent à ma vape. Ca me donne un ordre de grandeur du volt drop global, mais pour le reste je fonctionne au ressenti. Ces tests n'ont juste eu pour but de connaitre le niveau de conductivité des mods, et d'orienter le choix du montage.

Pour illustrer mes propos, une courbe de Mooch (zoom sur le début de décharge d'un VTC5A particulièrement réputé pour son bon battery sag)



On peut voir que le battery sag est bien moins élevé avec une décharge de 30A qu'avec une décharge de 70A (environ 0.5V contre 1.1V sur la première pulse), ce qui laisse supposer qu'avec une charge de 10A il devient encore plus minime.
Ont peut également remarquer que le battery sag est différent au fur et à mesure de la décharge, et fait étonnant: il est même un peu plus grand sur le tout début de la décharge. Ensuite après une période ou il est stabilisé, il viendra à nouveau augmenter (là c'est plus prévisible en revanche). Ce deuxième point est plus visible dans la deuxième courbe qui montre une décharge complète.



Ma conslusion, c'est que derrière la simplicité d'un méca, on a un ensemble qui est vivant et en constante évolution. Si on rajoute à ça d'autres paramètres (encrassement du coil, tassage du coton, viscosité du liquide), on peut même rendre abstrait tous les calculs qui visent à cerner le rendement du mod/coil. Les différents types d'atomiseur, le réglage d'airflow et la façon d'aspirer viendront terminer d'achever notre tentative de rationalisation dans le but de maximiser l'efficience d'un setup complet.

[Compte supprimé]

oui tortue, le battery sag dépend du courant demandé à l'accu mais aussi de sa résistance interne. En fait on peut schématiser par un pont diviseur de tension avec resistance interne Ri et resistance de charge Rl où Vsortie = Vaccu x Rl / (Rl + Ri)
donc un coil à 1.4ohms va tirer 3A pour un battery sag à 4.14V (accu à 4.2V avec R interne à 0.02ohms)
un coil à 0.84ohms va tirer 5A pour un battery sag à 4.1V
un coil à 0.42ohms va tirer 10A pour un battery sag à 4V
un coil à 0.21ohms va tirer 20A pour un battery sag à 3.83V
un coil à 0.14ohms va tirer 30A pour un battery sag à 3.67V
un coil à 0.08ohms va tirer 52A pour un battery sag à 3.36V
un coil à 0.06ohms va tirer 70A pour un battery sag à 3.15V

Mooch a annoncé qu'il communiquerai plus sur la résistance interne des accus (c'est d’ailleurs l'un des critères qui font qu'un accu sera rewrappé ou non)

[tortue-xTz]

Je suis bien conscient du phénomène de résistance interne (j'ai fait mes études bac/DUT en électronique avant de mal tourner en électro-mécanique ). J'ai juste voulu discuter sur ce point car c'est le préambule à tous les calculs que tu fais ensuite lorsque tu dis "pour connaitre la résistance interne de l'accu il faut mesurer le voltage sag", donc comme le battery sag évolue, il est compliqué de calculer la résistance interne de manière fiable.
Je voulais juste démontrer qu'il est compliqué de mettre en place un protocole simple, car au moindre changement de n'importe quelle variable, toutes les anciennes valeurs calculées sont faussées et il faut reprendre le protocole de mesure dès le début. Ça devient donc une gymnastique assez lourde, surtout si on possède énormément de matos. On ne peut pas juste dire "avec ce mod A + ato B + accu C", j'ai un drop volt de X Volts... Même avec une charge constante, le battery sag évolue au fur et à mesure de la décharge de l'accu, et au fur et à mesure de la vie d'un accu.
Malheureusement, les paramètres déterminant la conductivité sont plus ou moins soumis aux même phénomènes, certains mods pouvant paraître plutot bons pour quiconque vape à faible puissance mais beaucoup moins bons pour ceux qui vapent à haute puissance. On pourrait donc conclure qu'au delà des facteurs sécurité et praticité, il n'y a pas de bons et de mauvais mods, juste des mods pas adaptés à leur utilisateur.

Néanmoins, je te félicité d'avoir pondu ce sujet, car ça m'irrite un peu de lire qu'un mod n'a aucun problème de conductivité et que l'utilisateur qui l'annonce vape à 0.5 Ohms (ce qui n'occasionne pas les mêmes contraintes que celui qui vape à 0.1 Ohms). La manière de vaper de l'utilisateur n'engendre donc presque aucune conséquence. De la à conclure que la conductivité du mod en question est très bonne, il n'y a qu'un pas que l'on ne doit pas franchir.
Malheureusement ceux qui font ce genre de postulat ne sont surement pas ceux qui viendront lire ton sujet

[Compte supprimé]

on est bien, d'accord. calculer la résistance interne doit se faire en plusieurs mesures et tout au long de la vie de l'accu mais normalement la résistance interne ne peut que augmenter (il me semble). Sinon la résistance interne varie assez légèrement pendant la décharge de l'accu.

Je trouvais juste plus pertinent d'expliquer pourquoi et comment on perd de la puissance plutôt que de laisser penser que seul l'accu fait tout. d’ailleurs j'aime pas ces courbes de Mooch qui montre une décharge d'un accu vtc5A à 70A et qui pourrait laisser croire que c'est faisable sans risques.

j'ai surtout réagi ici par rapport à des propos tenus IRL sur le courant max en pulse sans tenir compte du mod et qui m'affirme que si on envoie 4V sur une res de 0.1ohms ça fait en théorie 40A mais que comme on mesure 3V ça fait en réel que 30A. Donc je répond ici, si on mesure 3V c'est que quelques volt sont partis dans la résistance interne de l'accu et dans la conductivité, mais il y aura bien 40A dans le coil et 40A tiré de l'accu.

la faute probable aux calculateurs (appli et web) qui donnent un coef de chauffe en fonction d'une simple tension.

j'en ai pas parlé car il me faudrait confirmation sur la resistance interne de deux accus en série (je pense qu'elles s'ajoute) ou deux accus en parallèle (je pense qu'elle ne sont pas divisée par deux)

[tortue-xTz]

j'ai surtout réagi ici par rapport à des propos tenus IRL sur le courant max en pulse sans tenir compte du mod et qui m'affirme que si on envoie 4V sur une res de 0.1ohms ça fait en théorie 40A mais que comme on mesure 3V ça fait en réel que 30A. Donc je répond ici, si on mesure 3V c'est que quelques volt sont partis dans la résistance interne de l'accu et dans la conductivité, mais il y aura bien 40A dans le coil et 40A tiré de l'accu.

Là en revanche, je suis pas d'accord. Toutes les résistances en série dans cet ensemble dissipent l'énergie par effet Joule. Pour le coil, on s'en colle car c'est justement le but recherché. Tout le reste c'est des pertes qui sont dissipées sous forme de chaleur. Dans le cas présent pour l'accu et le mod, ça se traduit par une chauffe de l'accu et du mod (souvent au niveau du switch). Toutes ces pertes sont donc inévitablement soustraites de la puissance absorbée pour obtenir celle délivrée dans le coil, c'est le principe même du calcul du rendement d'un système (η=Pu/Pa).
C'est pour ça qu'utiliser un "mauvais mod" en ULR et adapter la valeur du coil pour obtenir la vape désirée est une connerie à mon sens. On ne fait qu'augmenter les pertes sous prétexte d'optimiser le fonctionnement du système, donc on fait exactement l'inverse du but recherché (c'est pour cette raison que j'ai préféré modifier ma pulse BF plutot que de coiler un montage plus bas). Le seul moyen de réellement optimiser le fonctionnement d'un "mauvais mod" est d'améliorer son rendement, donc d'utiliser un bon accu et d'améliorer la conductivité, le reste c'est juste tricher pour obtenir un résultat final convenable sans se soucier de l'efficience.

[Nebuleuse]

Pas sûr que toutes les resistances soient en série.
Bon, à part ça, ca chauffe au bon endroit où pas?

[tortue-xTz]

Ça dépend... en hiver quand t'as froid aux mains, oui

[Nebuleuse]

Wouai , mais en été ca t'oblige a vaper avec des gants.

[Compte supprimé]

l'intensité reste la même dans tous les éléments en série, par contre la tension change donc la puissance aussi.

sinon, je suis d'accord qu'un mauvais mod avec un mauvais accu, il faut encore plus baisser la résistance pour obtenir la puissance désirée sur le coil, mais on augmente aussi la puissance dissipée par l'accu et le mod, donc rentabilité pas terrible et utilisation dangereuse. même pire, en baissant la résistance du coil on baisse aussi le rendement

petit calcul avec un accu à 4V une resistance interne de 0.03 et une resistance du mod de 0.02
avec un coil à 0.45ohm on a I=4/(0.45+0.02+0.03) = 8A (soit 32W)
la tension aux bornes du coil est donc 4x (0.45/(0.45+0.02+0.03)) = 3.6V (soit 28.8W)
rendement de 90%
avec un coil à 0.15ohm on a I=4/(0.15+0.02+0.03) = 20A (soit 80W)
la tension aux bornes du coil est donc 4x (0.15/(0.15+0.02+0.03)) = 3V (soit 60W)
rendement de 75%