1 Introduction politique

• 1.1 Trottinettes

• La trottinette électrique en libre-service n’est qu’un jouet des capitalistes verts, nous n’en voulons pas dans nos villes. Nous voulons des villes plus conviviales, moins rapides, avec des rapports humains apaisés, des transports doux et réellement écologiques.
• Leurs fabrication et utilisation sont coûteuses écologiquement (batterie lithium, collecte et rechargement) et socialement (ubérisation du travail). Leur présence imposée sur nos trottoirs rend plus difficile l’accès à l’espace public notamment pour les personnes à mobilité réduite, malvoyantes, ou encore pour les poussettes.
• Les matériaux et les objets qui composent ces trottinettes ont été extraits et produits au détriment de la terre et de travailleur.ses pauvres. Ces composants de bonne qualité méritent mieux que de rouiller sous la pluie. Récupérons-les pour alimenter nos luttes et pour construire notre autonomie.
Issus de la brochure : Démonter une trottinette électrique du type OKAI (Tier, Pony, Voi) disponible sur infokiosques.net

• 1.2 Accès à l’électricité et situation d’exil

Notre projet a été initialement pensé pour aider à combler un manque d’accès à l’information des personnes en situation d’exil en France et ailleurs.
La situation des personnes en déplacement est insoutenable. C’est pourquoi nous militons pour un accès digne et durable à tous les services qui répondent aux besoins essentiels des personnes en situation d’exil. Il nous paraît important que les ces personnes puissent avoir un accès suffisant aux informations pour pouvoir décider quel parcours leur correspond le plus. Ainsi les boîtes de recharge permettent aux personnes en situation d’exil de recharger leurs téléphones et donc d’avoir accès à des prévisions météorologiques par exemple.

Présentation générale de la boite

La boite que nous présentons ici permet de recharger 28 téléphones à la fois. Pour fournir l’électricité on utilise des batteries de trottinettes (2 par boite). Nous avons placé le tout dans une boite à outils car elle est étanche.
Nous avons fait des choix pour notre cas précis mais beaucoup de choses sont adaptables.
Les grandes parties de la fabrication de cette boite sont : les batteries, la partie électrique et la partie mécanique (tout ce qui concerne la boite). Il faut compter une trentaine d’heures pour réaliser une boite.

2 Sécurité

• 2.1 Lithium

Le lithium est un métal très réactif, il faut faire attention. Il est présent dans les batteries.
Le lithium est compartimenté en piles qui ressemblent à des piles AA, qui sont rechargeables. Elles sont assemblées entre elles pour produire la batterie et sortir 48 volts. Ne jamais percer une cellule au lithium car ça s’enflamme avec l’oxygène. Si une batterie se met à surchauffer, sent mauvais, gonfle, dégage de la fumée il faut sortir la batterie ou se sortir soi-même car feu arrive bientôt. Le risque est le plus important lorsque celle-ci est utilisé c’est à dire à la charge et la décharge.
Lorsque les batteries travaillent (en charge et décharge), celles-ci s’échauffent. Normalement cet échauffement est contrôlé... mais si les systèmes de sécurité interne défaillent alors survient l’emballement thermique qui mène à l’explosion et effusion de métaux liquides et de vapeurs toxiques.
Pour réduire le risque il faut un système où les batteries seraient stockées et chargées en extérieur et dans une enceinte sécurisée et ignifugé. Par exemple un caisson métallique sur lequel on aura pris soin de déposer une couche de laine de verre ou de roche. Cette surcouche d’isolant offre au moins deux bonus, un bonus de protection à la propagation d’incendie et un bonus de longévité pour les batteries qui pâtissent des températures inférieures à 5°C.
Potentiellement acheter des couverture anti-feu (200 euros par couverture, elles sont faites d’une toile de verre tissée). 
On recommande aussi dans le cas d’un stockage de plusieurs batteries de ne pas les stocker toutes au même endroit. Ou alors de compartimenter/cloisonner le stockage afin que ça ne finisse pas en grand feu d’artifice.
Attention à ne pas laisser les batteries trop près du feu.

• 2.2 Électricité  

Nous recommandons la lecture de 2 brochures sur l’électricité disponibles sur infokiosques.net :
Petit manuel de l’électricité, do it yourself
Le piratage de l’élec de A à S
Tenue de sécurité : cheveux attachés, casque gants, vêtements couvrant, chaussure de sécurité

• 1.a Courts-circuits

Il y a toujours un plus et moins dans un système électrique et si on connecte les deux avec quelque chose le courant passe. 
Rouge/Marron = plus 
Bleu/Noir = moins 

Il ne faut à priori pas connecter du plus avec du moins, ça peut créer un court-circuit. Attention à ne pas relier le plus et le moins par accident avec ses doigts ou un tournevis.
Quand il y a un court circuit ça fait un arc électrique et ça fait des étincelles (ça peut faire fondre un couteau ! ).
La résine dans les batteries sert aussi à isoler et à enlever le risque de court-circuit.
Des précautions sont à prendre particulièrement si il y a des fils électriques qui sont dénudés il faut mettre des wagos pour pas qu’ils se touchent.

• 1.b Risque de surchauffe

La taille (diamètre) des fils est importante, nous les avons dimensionnés pour qu’ils supportent l’intensité que délivre les batteries. Si vous voulez refaire des boites il faut choisir des fils d’au moins le même diamètre que dans le tuto sinon ils pourraient fondre. Soit des fils de 2,5 mm2 de diamètre.

• 2.3 Mécanique

Tenue de sécurité : cheveux attachés, casque anti-bruit, gants, vêtements couvrant, chaussures de sécurité, lunettes, masque à charbon ou à défaut un masque FFP 2-3
La partie mécanique nécessite l’utilisation d’outils tels qu’une disqueuse, une perceuse, fers à souder ... Il faut se protéger des risques de coupure et de brûlures.
Certaines manipulations peuvent être dangereuses, notamment la partie de découpe des batteries ou les risques mécanique liés à l’utilisation d’une disqueuse sont alliés aux risques d’explosion lié aux batteries au lithium.

3 Batteries - Théorie et découpe

• 3.1 Théorie

Les batteries sont un assemblage de cellules de lithium reliées entre elles pour sortir une tension de 48V. Quand une batterie à une tension d’environ 44V elle est déchargée et quand elle est de 54V environ elles est chargée.

• 3.2 Récupérer une batterie
• a Démonter la trottinette

Imaginons que Dott (certaines Tier sont également fabriquées de la même manière) vous ait généreusement offert une de ses trottinettes, dont ils ont généreusement désactivé le système de localisation GPS en perçant plusieurs fois la carte électronique située à l’intérieur du boîtier rouge sur le guidon (les LED ne sont donc plus allumées et les roues sont libres), et en retirant la carte SIM à l’intérieur. Ou peut-être qu’ils ont simplement retiré ce boîtier en utilisant des embouts de sécurité comme celui ci-contre.

Toutes les autres vis sont des Torx sécurisée : un type spécifique de vis en forme d’étoile avec un petit pic au milieu. Vous aurez donc besoin de ce genre de kits :

Avec cela, vous pouvez démonter la trottinette et accéder aux câbles à l’intérieur de la plateforme (en retirant la couche plastique). Vous pouvez dévisser le support inférieur de la batterie en retirant deux vis situées sous la trottinette, mais la batterie est toujours maintenue par un loquet électromagnétique sur le côté. Si vous ne souhaitez pas utiliser une meuleuse pour découper tout le boîtier, vous pouvez envoyer du 5V depuis une batterie portable sur les fils commandants l’électro-aimant du verrous.
Ces fils viennent d’un petit boîtier noir dans la trottinette électrique et repartent vers le guidon. Il faut leur envoyer du 5V sur les fils rouges et noirs, à l’intérieur d’un câble avec beaucoup de fil à l’intérieur, mais pas celui avec un connecteur rouge (il y en a deux qui se ressemblent, vous verrez). Vous pouvez donc sacrifier un câble USB chez vous pour connecter les fils rouges et noirs à l’intérieur d’un cable USB, branché sur une batterie portable, avec les fils rouge et noirs commandant le loquet. Vous entendrez l’électro-aimant s’actionner et vous pourrez retirer la batterie.

Parfois cet aimant ne fonctionne même pas et la batterie est en libre-service, alors essayez avec plusieurs trottinettes dans la rue en rentrant de soirée !
Nous recommandons également fortement de conserver le connecteur sous la batterie, la prise de charge, et un bout de câble coté décharge (gros câble qui part vers le boîtier en alu). Cela rend la vie beaucoup plu facile pour utiliser la batterie après.

Pour tout ce processus, pensez à porter des gants en plastique pour éviter de laisser des empreintes digitales et utilisez de l’eau de Javel pour nettoyer votre ADN avant d’abandonner la trottinette électrique quelque part.

• b Le connecteur

C’est vraiment important de conserver le système de connexion de la batterie. La batterie sera plus simple à utiliser, et le connecteur lui-même débloque apparemment la batterie, en connectant certaines des 14 broches entre elles : tous les 1 sur la photo doivent être connectés ensemble, les 2 aussi, les 3 aussi. Les broches ‘*’ et ‘ ?’ sont destinées aux connecteurs de la partie données.
1 est le positif et 3 le négatif pour la charge. 1 et 2 sont les connexions pour la décharge.

Il possible de recréer un connecteur en insérant des pièces métalliques à l’intérieur du port de la batterie et de le connecter dans le bon sens, ou de démonter la partie inférieure de la batterie pour accéder directement aux câbles de charges et décharges.

• c Comment c’est dedans ?

Il est possible de couper le boîtier de la batterie pour accéder au BMS et aux cellules mais il faut faire très attention à ne couper aucune cellule de batterie.Les cellules au lithium sont regroupées par blocs (B1 à B12) où toutes les cellules sont en connexions parallèles, et les blocs sont en série pour atteindre 48V (entre B+ et B-). Le BMS (Battery Management System) est chargé d’équilibrer et d’optimiser la charge et la décharge, et d’éviter tout dommage. Il dispose également de connecteurs sur le dessus pour afficher les informations de charge sur l’écran, et il y a des connecteurs pour le GPS.

Ref & specifications
Batterie dott lithium ion
Model : RPH0002 47V 14.7Ah 690Wh 13INR22/71-3
Rated capacity : 14.7Ah
Rated voltage : 47V DC
Max charge voltage : 54.6V DC
Maximum charging current : 5A

Ref of the BMS (Battery management system, the electronic card inside the battery) : Jinyun Reypu electronic Technology co LTD RP-13S-35A-007 V1.1
→ “Please stop charging within 2 hours after the battery is fully charge”

• 3.3 Découpe

Pour que les batteries fonctionnent, il faut mettre hors de fonctionnement le bridage à la décharge de la batterie. Pour cela, il faut retrouver la carte programmée de la batterie.
La première étape est donc de disquer la batterie pour voir apparaître la carte mère. Pour cela il faut tracer sur la batterie l’empreinte de la découpe. Vous trouverez ci-dessous le schéma du patron à tracer. Attention, bien prendre la batterie dans le même sens que sur les photos pour tracer du côté de la carte.

Ensuite, à l’aide d’une disqueuse, il faut découper la batterie selon la forme choisie. Il y a deux épaisseurs de métal à enlever soit une profondeur d’environ 2 cm. Attention, lors du passage de la disqueuse sur la vis il y a des étincelles. Ensuite, retirer la pièce rectangulaire découpée à l’aide d’un objet long qui peut faire bras de levier (type tournevis).
On arrive sur une couche de résine grisâtre qu’il faut gratter avec un objet en plastique (pas en métal car risque de court-circuits). Enlever cette couche jusqu’à arriver à la carte programmable.
Sur la carte programmable, il y a 3 platines avec 1 fils sur chaque platine. Il faut dé-souder le fil noir de la platine du milieu. Pour cela il faut faire fondre la soudure avec un fer à souder (parfois même deux fers, tellement il faut chauffer !). Attention à ne pas faire de court-circuit avec le fer à souder !
Ensuite, il faut rajouter un petit fil de même diamètre que le fil noir que l’on vient de dé-souder. On relie ce nouveau fil avec le fil noir. Et on relie l’autre bout du fil à la borne B- de la carte électronique. On réalise cette jonction avec une soudure.
Pour protéger cette soudure et limiter le risque de court-circuit on coule de la résine par-dessus les branchements réalisés.

4 Résine

• 4.1 Préparation de la résine

Le but est ici de sécuriser le circuit électrique des intempéries et les usagers·ères d’une potentielle électrocution.
Il existe des résines isolantes spécialement faites pour les circuits exposés aux intempéries (cela revient vite chère).
On peut aussi utiliser du silicone en tube pour usage sanitaire mais le résultat risque d’être moyen du fait de la viscosité élevée de ces préparations (peut-être que ça marcherai si la coulée est faite sur une table vibrante), celle-ci aura du mal à combler toutes les anfractuosités du circuit.
Nous avons fait le choix d’utiliser une résine silicone de moulage avec un catalyseur séparé (réactif qui fait durcir la résine), pour plusieurs raisons :
• Longue durée de stockage (car le catalyseur et la résine ne sont pas déjà mélangé à la différence des tubes de silicone sanitaire).
• Le coup réduit par rapport aux résines isolantes pour circuits électrique.
• Elle est relativement résistante.
• Enfin c’est une résine ayant une faible viscosité, ce qui lui confère une très bonne caractéristique de conformation aux surfaces (d’où son emploi en moulage) donc une très bonne protection contre les infiltrations.
Pour faire une bonne résine il faut :
• Des petits récipients pour le mélange
• Plusieurs touillettes (de préférence en plastique)
• Une balance de précision (type bijouterie)
• Une balance de cuisine précise à 5g voir à 1g c’est beaucoup mieux
• De la résine de silicone
• Du catalyseur
• Une petite pipette
• Des gants jetables et imperméable (le silicone c’est irritant)
• Un peu de pâte à modeler ou pâte à fixe

Veillez à ce que tout votre matériel soit bien sec et dépoussiéré 
La résine de silicone c’est salissant, c’est toxique et on en fout partout alors faites un peu attention à ce que vous touchez 
ce n’est pas de l’eau donc 1g c’est pas égale à 1ml 

Pour une batterie préparer environ 10cl de résine. On en a besoin de moins que ça normalement mais il en reste toujours dans le godet après la coulée.

On verse le silicone dans un godet sur une balance préalablement taret. On note la masse exacte au gramme près. On doit ajouter 5% en masse de catalyseur à la résine. On fait le calcul : masse résine * 0.05 = masse catalyseur, pour déterminer la quantité de catalyseur à ajouter.
Si on met plus de 5% de catalyseur cela aura pour effet d’accélérer la réaction et la solidification de la résine, si on en met trop on risque de ne pas avoir le temps de couler, et si on en met vraiment trop ça risque tout simplement de prendre feu car quand la résine se solidifie ça chauffe et plus ça solidifie vite plus ça chauffe !
On pèse à la balance de précision la quantité de catalyseur (ex : pour 20g de résine ça fait 1g de catalyseur) pour cette étape on peut s’aider d’une pipette ou d’une seringue par-ce-que verser 1ml c’est quand même assez compliqué.

Une fois qu’on a la bonne quantité de catalyseur on y verse jusqu’à la dernière goutte dans le godet de résine et on touille pendant bien 2 minutes avec des mouvements assez lent pour éviter premièrement d’apporter trop d’énergie à la réaction chimique en cours (sinon tout s’emballe et ça fige dans le pot, zut !) et deuxièmement d’incorporer des bulles d’aires qui resteraient emprisonnées dans la résine après coulée. On veillera tout particulièrement à bien mélanger la résine se trouvant au fond du pot et le long des parois, autrement on risque d’avoir de la résine qui ne durcira pas dans l’empreinte car pas mise en contact avec le catalyseur.

Normalement on a facile 30 minutes pour faire la coulée, ça dépend de la quantité de catalyseur et de la température ambiante.
La solidification complète met bien 24 heures.

• 4.2 Préparation de l’empreinte

Avant de couler on s’assure que l’empreinte a été nettoyée de toutes les poussières liées à la découpe de l’enveloppe de la batterie. On veillera également à ce que l’empreinte soit bien sèche.
Autre point important du fait de la faible viscosité de la résine elle aura tendance à sortir de l’empreinte par tout les troues qu’elle trouvera et qui aurait pu être laisser par le passage de la disqueuse. Dans l’idéal on a pas retiré toute la résine grise préexistante ce qui permettra de s’en servir comme des parois étanches pour la nouvelle coulée. Dans l’idée il faut couler assez de résine pour dépasser de quelques millimètres le niveau des soudures afin de noyer toutes les parties métalliques des connectiques. Si on remarque un éventuel point de fuite pour la résine en dessous de ce niveau on prendra soin de le colmater préalablement à la coulée.
La résine ayant un écoulement très lent les éventuelles fuites n’apparaîtront pas avant un certain temps. Il vaut donc mieux prendre quelques précautions et colmater si on a un doute.

• 4.3 Coulée

Une fois que la résine et l’empreinte sont prêtes on peut procéder à la coulée. On va verser lentement en un point et laisser la résine se répandre progressivement au fond de l’empreinte jusqu’à dépasser de quelques millimètres les points de soudure et tous câbles dénudés. Une fois la coulée réalisée on pourra tapoter légèrement la batterie contre le sol afin de faire remonter les bulles éventuellement prises au piège dans la résine.
On gardera le godet dans un coin a coté de la batterie pour suivre l’état de prise de la résine (ça prend des fois un peu plus longtemps dans l’empreinte du fait de l’épaisseur). Et puis c’est plus simple à nettoyer quand la résine est solidifiée.

Ne pas toucher la résine tant que celle-ci n’est pas entièrement solidifié on risquerait d’y laisser sa propre empreinte digitale !
Garder les batteries coucher pendant au moins 24 heures voir plus si on a sous-doser le catalyseur !

5 Partie mécanique

• 5.1 Découpe intérieure

  

  

Pour fixer les ports de charge USB il faut percer des trous sur l’étage de la boite. Pour cela plusieurs outils sont envisageable. Le plus pratique c’est un forêt étagé (cf image de gauche qui permet de choisir la taille du trou, en fonction d’à quel point on perce profond. Ça doit être possible d’utiliser un foret à bois large (cf image de droite), voir une scie cloche (beaucoup plus chiant). Ou de se débrouiller avec des forets à bois ou métal, un gros cutter, une pince, un fer à souder, une lime…
On perce un trou de 26mm de large, réparti comme ci dessous dans le coin en bas à gauche de la boite. Le but étant de laisser de la place en dessous pour les boîtiers des convertisseurs et les raccordement (pointillé), tout en laissant un max de place pour ouvrir la boite.

On insère ensuite les convertisseurs 12V>5V USB, et on les fixe à l’aide de leur rondelle par le dessous. Les convertisseurs ont un sens indiqué par un + et un – en dessous, c’est pratique des les alignés tous ensemble dès maintenant ! On peut vérifier ça avec un miroir ou un smartphone en mode portrait.

• 5.2 Découpe d’emplacement pour l’interrupteur et les prises de charges

Pour pouvoir charger les boites on va découper des trous dans la double paroi de la boite pour y avoir accès depuis l’extérieur. Il faut que ces trous soient le plus hauts possible pour éviter l’infiltration d’eau dans la boite (en cas de flaque au sol), mais il faut aussi qu’elle ne gêne pas l’ouverture de la boite quand elle sera branchée, et que les troues soient proches des sorties des batteries.

On peut percer des trous à l’aide d’une perceuse, et les élargir en faisant fondre les parois grâce à un vieux fer à souder (attention aux vapeurs de plastiques). On perce un trou large dans la première paroi et petit dans la deuxième, pour fixer le support de la prise dans la paroi interne à l’aide de vis et garder la boite le plus étanche possible.

On peut également percer un trou sur la face avant de la boite pour fixer un interrupteur double (ceux que l’on trouve dans les multiprises) qui permettra de déconnecter les bornes + des deux batteries du reste du circuit.

6 Partie électricité

Le système électrique sert à convertir l’électricité contenue dans les boites dans une forme utilisable pour charger les téléphones. Les téléphones ont besoin d’une tension continue de 5V. Nos batteries fournissent une tension d’environ 48V (cela peut être différent selon les batteries). On va donc utiliser des convertisseurs pour passer de 48V à 5V. L’objectif est d’avoir à la sortie une trentaine de ports USB pour brancher le plus de téléphones possibles.
 
On va aussi ajouter des composants pour la sécurité : deux disjoncteurs (10A ou 6A) qui nous permettrons de déconnecter les batteries et de les protéger en cas de court-circuit et une carte électronique coupant le circuit lorsque les batteries sont trop déchargées (quand la tension sera trop basse) pour ne pas les user. Ce rôle est normalement assuré par la carte électronique intégrée à la batterie (le BMS), mais notre modification pour les débrider déconnecte la partie du circuit qui s’occupe de ça.

• 6.1 Préparation des fils

Dans notre boîte, on a pas beaucoup de place, du coup on essaye de caler tout les composants sur la droite de la boite. A cet endroit il y a un peu de place car c’est là qu’il y a la poignée de la batterie. Pour cette raison on découpe des câbles à environ la bonne taille pour qu’ils ne soient ni trop tendus ni pas assez.
Nous avons besoin de 14 câbles bleu ou noir pour relier les 14 bornes - des 14 convertisseurs 12V>5V. On a aussi besoin de 14 câbles rouge ou marron pour relier les 14 bornes + de ces mêmes convertisseurs.
Pour ne pas se tromper dans les branchements par la suite on conseille très vivement de respecter les couleurs des câbles. Si jamais on branche un + et un - il peu y avoir un risque de cours-circuit.
 
Nous avons choisis les longueurs suivantes pour les câbles mais elles sont légèrement trop grandes. Nous avons adaptés les longueurs une fois les fils câblés pour pouvoir s’adapter au mieux à la boite.
Pour cette activité nous avons besoin d’une pince à dénuder, une pince à découper les câbles, de 28 cosses de fils souple bleu ou noir de 2,5 mm2 de diamètre et de fils souple marron ou rouge de 2,5 mm2 de diamètre, du scotch d’électricien.ne bleu et rouge.
Vous pouvez récupérer ces fils dans des câbles comme celui ci-dessous. Il vous faudra alors un cutter.

câble dans lequel on peut récupérer les fils

cosses

Il faut donc découper 2 fils bleus (ou noirs) et 2 fils rouges (ou marron) de chaque longueur ci-dessous :
– 470 mm
– 425 mm
– 380 mm
– 335 mm
– 290 mm
– 245 mm
– 200 mm
Une fois ces fils découpés, il faut les préparer pour les branchements, pour cela, on dénude le fil sur environ 7 mm de chaque côté. D’un côté, on peut ajouter la cosse. Pour cela il faut passer les fils de cuivre dans le tube de la cosse et les serrer ensemble grâce à une pince. Pour solidifier le tout on peut rajouter du scotch d’électricien.ne. On laisse l’autre bout libre, il sera relié aux wagos dans la prochaine étape.
On répète le même processus pour tous les fils. Une fois l’opération terminée on peut passer à la suite.
Attention, cette étape prend du temps, on conseille d’utiliser des post-it, élastiques ou n’importe quel autre moyen de différencier les câbles. En effet, par la suite il faudra brancher les câbles les plus longs sur les convertisseurs les plus à gauche et les plus courts sur les convertisseurs les plus à droite.

• 6.2 Câblage de la boite

Si ce n’est pas déjà fait, encastrer les convertisseurs 12V>5V dans les trous réalisés dans la boite et les visser.
On peut maintenant tout connecter !

Commençons par connecter tous les fils coupés précédemment sur les convertisseurs 12V>5V. Attention il y a un sens, les fils rouges/marrons doivent aller sur le + des convertisseurs et les bleus/noirs sur le - (c’est noté en dessous, tu peux utiliser un miroir ou la caméra frontale d’un téléphone pour regarder, s’ils sont déjà dans la boite). En les rassemblant par couleur, on fait ensuite rentrer tous ces fils dans une grosse boite de dérivation (10cmx11cm mini). 

On les connecte ensuite tous les uns aux autres grâce à plusieurs wagos à 5 entrées (les wagos sont des petits composants reliant les fils qu’on insère dedans), reliés eux même entre eux. On peut ensuite relier ces wagos à la sortie du convertisseur 48V>12V. Puis les fils d’entrée du convertisseurs avec la sortie de la carte de protection bas voltage (voir la partie suivante pour le réglage de cette carte, avant de la brancher !)
Coté batterie, on va réutiliser les connecteurs des trottinettes. Ces connecteurs ont deux câbles : un pour la recharge avec une prise, et un pour la décharge. On peut couper le câble de la décharge pour en dégager le fil rouge et le fil noir du + et du -, que l’on reliera à l’aide d’un fil et de wagos 2 entrées à l’entrée de disjoncteurs 10A (ou 6A). On reliera le + des deux batteries dans un wago à trois entrées, pour les mettre en parallèles et les connecter à la carte de protection bas voltage, idem pour le -.

La prise de recharge peut être fixé sur un côté de la boite grâce à un trou dans la double paroi, pour être accessible depuis l’extérieur sans prendre la pluie.
Si l’on souhaite connecter une GetBox 12V de Jangala (routeur wifi), on peut la relier à la sortie du convertisseur 12V grâce aux wago du gros boîtier de dérivation, et un câble d’alimentation de la jangala que l’on coupera et dont l’on dénudera le + et le -.
Et ensuite, c’est Tetris !
Le souci principal, c’est de laisser de la place libre pour le bas de convertisseurs USB 12V>5V pour pouvoir fermer la boite. On a réussi à faire renter tout ça en positionnant les boîtiers de la manière décrite dans le schéma suivant (vu de haut). Le convertisseur 48V>12V est placé sur la tranche, au niveau des poignées des batteries.

Les antennes du routeur wifi getBox sont placée sur les cotés grâce aux rallonges

• 6.3 Réglage de la carte de protection basse tension

En débridant la batterie, plus aucune sécurité nous empêche de vider la batteries complètement. Or, une batteries lithium ne doit jamais être vidé en dessous de 10% de sa charge (certaines personnes disent même 20 ou 30%).
La décharge d’une batterie est difficile à mesurer avec un multimètre, mais la tension diminue légèrement pendant la décharge. On peut donc en déduire approximativement son niveau de charge. Pour une batteries 48V, certains tests [1] suggèrent de ne pas descendre en dessous de 42.1V quand d’autres [2] parlent de 45.3V.

Pour éviter de descendre trop bas, nous utilisons une carte de protection contre la décharge excessive.

Cette carte va couper le courant en sortie (load - load +) si la tension en entrée (Battery + battery -) est trop faible. Elle va aussi allumer une LED bleue et faire un bruit aigu très agaçant grâce à son buzzer.
On peut donc dessouder ce buzzer.
Pour régler la limite à laquelle la carte doit couper, on peut la brancher sur une batterie déjà déchargée, qui affiche un faible pourcentage (entre 0% et 15% : le pourcentage affiché n’est pas la décharge réelle : une batterie qui affiche 0% sur son écran est probablement encore chargé à 30% par sécurité). On va alors tourner le potentiomètre (Low battery protection voltage adjusment) à l’aide d’un petit tournevis plat jusqu’à ce que la carte s’active (LED bleue allumée, LED rouge éteinte, plus de tension en sortie ’LOAD’). La carte devrait ainsi bloquer la décharge aux environs de ce pourcentage de décharge pour les autres batteries, même si cela semble assez imprécis.
Une fois la batterie rechargée (on peut la déconnecter du circuit à l’aide de l’interrupteur pendant la recharge), la carte devrait se débloquer. Si ce n’est pas le cas, éteindre et rallumer la boite.

7 Dépannage

Une des premières sources de panne sont les cosses, elles peuvent facilement se défaire (les fils sont sortis).
On peut aussi regarder si certains fils n’ont pas fondus ou chauffé. si c’est le cas il faut les remplacer avec du câble de plus gros diamètre.

• 7.1 Multimètre

  

Un multimètre peut servir à mesurer la continuité du courant. Dans ce mode on conseille de débrancher le circuit testé. Il suffit de poser les deux bouts du multimètre aux bornes (de chaque côté) de ce que l’on veut tester. On peut vérifier qu’un fil n’est pas coupé, qu’une cosse est bien fixée ou qu’un fusible n’est pas grillé. 
Si le test est effectué sous tension (ce que nous déconseillons vivement), il faut faire très attention à ne pas relier le + et le – du circuit !
Dans un autre mode, le multimètre peut servir à vérifier la tension qui sort d’un convertisseur. Pour mesurer une tension continue, il faut se placer sur le symbole avec une barre et un trait dessous. La tension dans cette boite est continue.
Il faut toujours choisir le calibre au dessus de ce que l’on veut mesurer, si on veut mesurer 12V il faut choisir le calibre 20V et pas le calibre 2V. Cette mesure s’effectue lorsque tout ce qui est avant (du côté de la batterie) ce qu’on veut mesurer est branché.
On peut vérifier la tension en sortie des batteries en se branchant à la place des disjoncteurs. On peut aussi vérifier qu’il y a bien 12V en sortie du convertisseur 48V → 12V en plaçant une des pâtes sur le fil bleu et une sur le fil rouge. La tension lue doit être 12V ou – 12V si on a inversé les deux pâtes du multimètre (c’est pas grave).
Les batteries sont à 48 volts mais elles varient un peu, quand elles sont très chargées c’est 54 volt et quand elles sont déchargées elles sont à 47 ou un peu moins. Si c’est en dessous de 40 c’est qu’elle est HS (ou en dessous de 45 aussi pas bon).

On peut également vérifier la tension en entrée et sortie de la carte de protection bas voltage : peut-être que c’est elle qui bloque l’électricité parce qu’elle trouve que la tension de la batterie est trop basse. Si elle bloque à une tension trop haute, il est possible de tourner un potentiomètre pour redescendre cette limite.

8 Utilisation des boites-batteries, conseils

• 8.1 Usage courant

Notre modèle de boite est fait pour être rechargé sans toucher aux batteries et au circuit. L’idée est de charger des boites dans un lieu qui a accès à l’électricité, puis de les déposer dans des lieux de vie nécessitant de l’électricité, si possible sur une palette et avec un abri par-dessus (bâche, taule, petite tente sans habitant). Une trentaine de téléphones peuvent alors être branché pour charger simultanément. Petit à petit les réserve de la batteries vont diminuer si elle est utilisé à son maximum, ainsi il faut récupérer la boite au bout de 24h ou 48h pour la recharger.
Pour la recharger :
Éteindre l’interrupteur pour déconnecter les batteries du reste du circuit et les charger à l’aide de deux chargeurs différents grâce à leurs ports de charge. Les batteries s’useront moins si on les déconnecte à la charge et qu’elles gardent des tensions relativement similaires (ainsi, éviter de ne charger qu’une batterie sur deux).
Il arrive que, même si les batteries sont chargées, la carte de protection contre les basses tensions s’active et bloque le courant. Ré-éteindre les interrupteurs, attendre une vingtaine de secondes et retenter de l’allumer, si c’est le cas, et si cela ne fonctionne pas, baisser la limite de la carte de protection à l’aide du petit potentiomètre dessus.

• 8.2 Sécurité du stockage

Les batteries lithiums peuvent présenter des défauts et prendre feu, notamment dans des contextes difficiles dans lesquels on les utilise : températures chaudes, humidité et pluie, modification du circuit. Les vidéos [3] à ce sujet sont assez glaçantes, et il est déjà arrivé que des boites batteries prennent feu.
On recommande donc de faire attention à l’isolation des boites et à leur exposition à la pluie, d’éviter de les stocker à proximité immédiate de tente, d’habitation, ou de gros lieu de stockage. Le plus efficace pour contenir le feu semble être les boites et armoires métalliques. Des sacs anti-feux "lipo" existent également mais semble moins efficaces. Le sable peut aussi permettre de contenir le feu (des sacs en plastiques contenant du sable peuvent par exemple fondre en cas de feu pour se déverser sur le feu ou les batteries proches).
Veillez également à éviter le sur-accident en stockant de nombreuses batteries au même endroit.
En cas d’odeur chimique et de fumée, s’éloigner immédiatement et évacuer les environs.

9 Annexe

• 9.1 Matériel nécessaire pour une boite

– 1 caisse à outils https://www.entrepot-du-bricolage.fr/p/pr-boite-a-outils-et-organiseur-tactix-1163528

– 14 convertisseurs 12 Volts/5 Volts USB [Aliexpress : 32979932499]

– 28 + 4 = 32 cosses au moins

– du câble souple 2,5 mm2 de diamètre bleu (ou noir) et rouge (ou marron) 2,50 mètres de chaque

– du scotch isolant électrique bleu et rouge

– 1 convertisseur (hacheur) abaisseur de tension 48V/12V 30A [Aliexpress : 32305833052]

– 1 limiteur de tension pour la protection du circuit (carte électronique) [Aliexpress : 1005003242531018]

– 8 wagos 5 fiches

– environ 4 wagos 2 fiches 

– environ 6 wagos 3 fiches

– 1 rouleau de joint/mousse calfeutrant pour fenêtre 

– un peu de câble rigide diamètre 2,5 mm2 bleu et rouge

– des vis longues M6 

– des barres en alu

– 2 batteries de trottinette 48V

– un pot de résine RTV SILICONE "HR" Base Pascal Rosier

– un pot de catalyseur RTV HR Pascal Rosier

– un rouleau d’étain pour un po ste à souder

– les câbles des batteries de trottinettes

– les chargeurs des batteries de trottinette (54,6V)

– des serflex

– 1 boite de dérivation 10cmx11cm mini

– 1 boite de dérivation 8,5cmx9cm min

– 2 disjoncteurs

• 9.2 Outils nécessaire pour faire une boite

Outils nécessaire pour faire une boite
– 1 meuleuse avec des disques à meuler et des disques à découper (1mm d’épaisseur/125mm de diamètre)
– 1 perceuse/visseuse
– 1 forêt conique
– 1 pince à dénuder
– 1 pince coupante
– 1 poste à souder électrotechnique
– 1 cutter
– 1 tournevis électrique
– 1 cuillère en plastique
– 2 éco-cups
– 1 mètre 
– des ciseaux 
– du gros scotch noir
– 1 miroir ou un téléphone avec une caméra avant
– 1 lampe frontale
– 1 posca/ feutre blanc 
– 1 petit tournevis uniforme
– 1 aspirateur ou un compresseur
– 1 balance de précision (5g)

AOUT 2024