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Utilisation d'une powerbank comme batterie de robot


22 réponses à ce sujet

#1 R1D1

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Posté 03 juillet 2017 - 12:40

Salut à tous !

 

De plus en plus de batteries externes sont disponibles à des prix qui me semblent abordables, et avec des capacités plutôt intéressantes, vu qu'elles sont faites pour alimenter téléphones, ordis portables quand leur propre batterie est vide. Ces produits ont l'avantage d'offrir un produit fini, avec des ports prêts à l'emploi, un indicateur de charge, et généralement une gestion de la sortie en fonction du courant qui est demandé.

En négatif, on contrôle moins les éléments constitutifs de la batterie, et la documentation mentionne rarement explicitement des caractéristiques utiles comme les taux de décharges.

 

Du coup, je me demandais si ça pouvait être une bonne option pour un robot, si certains d'entre vous avez déjà testé, ou s'il y a une contre-indication majeure qui me serait passée sous le nez.


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#2 Mike118

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Posté 03 juillet 2017 - 01:10

En général elles sont limités à 1A, certaines fournissent des sorties à 2A. Donc pour des petits robots aucun problème! (Pour des plus gros ça marche moins bien ^^)

ça fait partie des produits que je souhaite intégrer sur la boutique exactement dans ce but ! =)


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#3 maximusk

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Posté 03 juillet 2017 - 01:12

J'ai vu des gens le tester. Ca marche pas mal, et ça à le gros avantage de sortir du 5V régulé (pour les modèles de qualité), parfait pour raspberry / arduino / ..., et d'intégrer un circuit de charge qui fonctionne avec un chargeur de téléphone que tout le monde a (enfin presque, même ma grand-mère en a un).

 

Par contre, sur les modèles de mauvaise qualité, on est jamais à l'abri d'une surtension. Sur un téléphone, c'est pas très grave car ils sont blindés de circuits de protection, par contre une raspberry ne te laissera probablement pas de 2ème chance. Autre défaut, pour les modèles bas de gamme, on peut t'indiquer 4000 mAh alors que la batterie ne fait que 1000 mAh.

 

C'est aussi à réserver pour des petits robots. Pour ceux qui ne sauraient pas, une batterie de 5V (tension USB), ça n'existe pas. Ces batteries sont dont soit composées de 2 cellules en série (7,4V) suivies d'un abaisseur de tension, soit d'une seule cellule en série  (3,7V) suivie d'un élévateur de tension (c'est plus souvent cette configuration qui est choisie car moins chère et avec un meilleur rendement). Et ces convertisseurs buck (abaisseur) ou boost (élévateur) sont limités en courant (pour une batterie externe pour téléphone / tablette, on doit être à max 2 ou 3A).

 

Les risques si on dépasse sont les suivants :

 - Augmentation de la consommation, donc réduction de la durée de fonctionnement

 - Variation de la tension (qui peut être de quelques centaines de mV voire plus selon le convertisseur utilisé)

 - Destruction du convertisseur



#4 Bobox

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Posté 03 juillet 2017 - 01:59

J'ai teste differentes versions de chez Anker, dont des versions supportant l'USB 3.

Voici mes remarques:

 

++ :

  • 5V parfaitement regule, avec amperage suffisant pour un raspberry PI 3.
  • Electronique interne de regulation, Indicateur de charge. Pas de risque d'abimer la batterie par mauvaise utilisation. (s'eteint toute seul si elle est trop dechargee).
  • Un tres bon rapport poids/volume/mAH.

--:

  • Courant de decharge probablement 1C, ce qui veut dire qu'on ne peut pas depasser l'amperage indiquer.
    S'il y a un appel de courant trop grand la batterie s'eteint, et ne se reallumera pas sans action utilisateur (peut-etre different avec d'autres marques)
    C'est inutilisable avec quasiment n'importe quel servo moteur. (sauf peut-etre les plus petits, et pas trop a la fois)
  • Dans les model anker, je ne sais pas si c'est vrai sur les autres, la batterie se coupe au bout d'un moment s'il n'y a pas de demande de jus, et souvent ne se ralume pas d'elle meme ensuite.
    Donc ca ne marche pas bien pour alimenter seulement des moteurs ou des servo-moteur
  • La prise USB ca prend de la place, qu'il faut prendre en compte dans la taille de batterie, car elle ne peut pas etre reorientee.

 

Donc, dans mon experience, c'est nickel pour faire une alimentation independante pour l'electronique d'un robot, processeurs et capteurs, mais c'est inutilisable pour les actionneurs.

Comme mes robots sont plutot petit pour l'instant, j'ai un jeu de batterie unique pour  l'electronique et les actionneurs, donc j'utilise des piles ou des lipo, mais des que je ferai des robots plus gros, ou avoir deux jeux de batterie est pertinent alors je reprendrais mes batteries USB externes pour l'electronique.



#5 Path

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Posté 03 juillet 2017 - 02:01

Pour alimenter un raspberry c'est stabilisé, c'est parfait.
Pour des moteurs, tout petits, pourquoi pas.

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#6 zavatha

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Posté 27 juillet 2017 - 05:53

Salut a tous,

Je visais ce type de batterie pour alimenter le raspberry de mon robot mais en lisant les commentaires sur une célèbre boutique en ligne j'ai été refroidi : beaucoup de gens parlent de batteries HS après un à quelques cycles (impossibilité de recharger ) du coup je me suis tourné vers des accus AA standards

Avez vous des retours en termes de fiabilité?

Sinon sur le papier effectivement ça avait l'air top...

@+
Zav

#7 Bobox

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Posté 27 juillet 2017 - 08:19

Non pas de soucis avec mes Ankers, j'en suis deja probablement a une centaine de cycles de recharges.



#8 zavatha

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Posté 04 août 2017 - 04:09

OK je prends donc note pour un prochain projet ou une évolution de celui ci si nécessaire. ..
Meroi pour ton retour !

++
Zav

#9 R1D1

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Posté 19 août 2017 - 01:17

Assez proche sur le principe, assez versatile, et adaptable à nos robots, vu que c'est bien documenté :


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#10 Path

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Posté 19 août 2017 - 03:09

Sympa la techno qi. Merci du partage.

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#11 maximusk

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Posté 19 août 2017 - 04:02

La vidéo est sympa, par contre le chargement par induction, bof, c'est plus lent, et le rendement est quand même pas terrible par rapport à un chargeur classique. En plus on ne peut pas utiliser son téléphone pendant la charge.

Charger des cellules li-ion avec une diode et une résistance, c'est pas non plus une très bonne idée. Si tous les appareils correctement conçus (téléphones, pc portables, powerbanks de marque...) utilisent des circuits intégrés spécialisée pour la charge, c'est qu'il y à une raison.



#12 Oracid

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Posté 20 novembre 2017 - 08:20

Voici une batterie externe (powerbank) qui m'a parue intéressante, 50000mAh et sortie 20V/3A, 1,26kg.
A 130€, cela peut paraître cher, mais à combien cela reviendrait-il d'en monter une identique soi-même, sans parler des problèmes de sécurité.
Je ne suis pas sûr d'avoir tout compris sur la vidéo ci-dessous et j'aimerais bien avoir votre avis.

https://www.amazon.c...k/dp/B00YP823NA
http://www.maxoak.net/laptop-power-bank/show/11.html


#13 Oracid

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Posté 20 novembre 2017 - 09:25

A titre de

Voici une batterie externe (powerbank) qui m'a parue intéressante, 50000mAh et sortie 20V/3A, 1,26kg.

A titre de comparaison, la batterie de Yougo (http://www.robot-maker.com/forum/topic/11444-walk-e-crowdfunding-sur-ulule-soutenez-nous/?p=89262 ) fait 21000mA/h et une puissance total de 70A, mais là je ne comprends pas le calcul.

Voici une autre batterie, https://www.amazon.f...xterne+12v&th=1, qui privilégie les tension de 12V à 24V(2A). Quand aux 5V et 9V, elles sont présentent en USB. Sa capacité est de 20400mAh, soit environ la batterie de Yougo. Son prix est de 80€.
Mais, à mes yeux, le gros intérêt de cette batterie, c'est son poids, 450g.

#14 maximusk

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Posté 21 novembre 2017 - 04:28

A titre de comparaison, la batterie de Yougo (http://www.robot-maker.com/forum/topic/11444-walk-e-crowdfunding-sur-ulule-soutenez-nous/?p=89262 ) fait 21000mA/h et une puissance total de 70A, mais là je ne comprends pas le calcul.

 

Quasiment toutes les powerbanks sont en 1S (donc environ 3.7V), avec un convertisseur boost derrière. Donc, l'énergie de la batterie est de 21Ah * 3.7V = 77.7 Wh, donc pas très loin des 70, et du coup c'est des Wh, pas des A. C'est d'ailleurs bien des mAh, Ah (unités de charge), et Wh (unité d'énergie), et non des mA/h, A/h (unités de variation d'intensité), ou W/h (unité de variation de puissance).

 

Après, pour les autres avec une tension plus élevée, elles ont juste une sortie différente pour PC portable. Pour charger un téléphone, ce sera toujours le 5V de l'USB. Ce qui est dommage, parce que maintenant, avec l'USB C et le Power Delivery (PD) 2.0, on peut passer plus de 5V sur de l'USB. La tension de base reste du 5V, mais il y a un protocole de négociation de la tension entre le périphérique à charger et son chargeur, passant uniquement par les broches d'alimentation pour ne pas diminuer le débit sur les données, et qui permet d'augmenter la tension, et donc la puissance délivrée.  Ca permet de charger les nouveaux gros smartphones (galaxy S8 par exemple), à 9V, d'alimenter des disques durs externes en 12V, sans avoir besoin d'alimentation secteur, de charger des appareils comme la nintendo switch en 15V, ou des PC portables comme le nouveau macbook en 19V.



#15 Oracid

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Posté 21 novembre 2017 - 06:57

Merci Maximusk.

Sur le dernier lien que j'ai mis, je le remets https://www.amazon.f...xterne+12v&th=1, dans le descriptif, ils disent :
"Détails du produit qui vont vous convaincre : Capacité : 20400 mAh (3,7 V) / 75,5Wh), trois Sorties pour USB (5 V), USB Standard & QC2 (5 V, 9 V, 12 V) et ordinateur portable avec 12 V, 16,5 V, 19 V, 20 V ou 24 V 50 Watt (65W max). "

Donc, si j'ai bien compris, les 75,5Wh dont ils parlent sont à comparer aux 70Wh de Yougo ?!
Par contre en 24V, ils parlent de 50W(65W max). Pourquoi changer d'unité ?

En fait, ce qui m'intéresse, et je ne pense pas être le seul, c'est la capacité d'une telle batterie pour alimenter mes robots en 12V ou 24V.

#16 maximusk

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Posté 21 novembre 2017 - 07:59

Oui, 20,4Ah * 3.7V donne bien 75.5Wh. Par contre, Yougo n'est pas a 70Wh, mais plutot à 77 et des poussières (21*3.7).

 

75.5 Wh, ça veut dire que si tu tires une puissance de 75.5 W pendant une heure, la batterie sera à plat (généralement même un peu avant une heure, car ce calcul ne tient pas compte des éventuelles pertes, ni de l'incertitude sur la capacité de la batterie). Si tu tires 151W, elle tiendra 30 minutes, et pour 37W, 2h (la relation est linéaire (jusqu'a une certaine limite).

 

Par contre, ils parlent de 50W (65W max) en 24V pour une raison : le convertisseur. Pour avoir 24V à partir de 3.7V, il faut un convertisseur élévateur de tension (un type d'alimentation à découpage). Ce dernier à des limites intrinsèques, liées au type de transistors et de diodes utilisés, à la self utilisée... . Dans le cas de cette batterie, il peut fournir un tout petit peu plus de 2A. Donc 24V* 2.xA = 50W. A noter que cette fois, j'ai utilisé des A et des W. Il n'y a plus d'heures, donc plus de notion de durée. C'est une limite instantanée, liée au convertisseur, et non plus à la batterie elle même.

 

Le 65W max, c'est parce que le convertisseur peut dépasser très légèrement sa limite. S'il est limité à 2A, il pourra pendant un court instant monter un peu plus haut (quelque chose comme 2.5A). S'il reste longtemps à cette limite max, il y a trois possibilités :

- Il se mettra en sécurité, et il faudra le redemarrer ou attendre qu'il refroidisse pour recommencer.

- Il sera limité en courant, et ne débitera que 2A, et si l'appareil alimenté a besoin de plus, il ne fonctionnera pas correctement (par exemple un PC portable pourrait se décharger plus vite qu'il ne charge.

- S'il est mal fait, il brûlera, purement et simplement.

 

Elle est techniquement capable d'alimenter un robot 12V par l'USB, à condition que ce dernier ait un circuit compatible QC2 pour demander le 12V à la batterie (ce que personne ne met sur un robot hobbyiste parce que ce genre de circuit est concu pour les téléphones, et impossible à souder sans un matériel adapté).

Elle peut aussi l'alimenter par le connecteur PC portable en 12V ou 24V (la tension est sélectionnée avec un bouton), à condition qu'il ne dépasse pas les 2A de consommation.

 

Par contre, vu le prix de ce type de batterie, et leur faible durée de vie, le mieux est d'avoir des bonnes batteries lithium, un bon chargeur, et un convertisseur derrière. En plus, si le convertisseur est bien choisi, ça pourra absorber des pics de conso entre 6 et 10A sans broncher, ça se recharge en 1h, et le jour ou la batterie lâche (ce qui arrive, c'est lié à la chimie et on y peut pas grand chose), il n'y a que la batterie à remplacer, pas son convertisseur, sa connectique, son chargeur, son boitier...

 

EDIT : Wow, des fois j'écris de ces pavés !



#17 Path

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Posté 21 novembre 2017 - 08:04

EDIT : Wow, des fois j'écris de ces pavés !
Oui mais merci :)

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#18 maximusk

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Posté 21 novembre 2017 - 08:58

EDIT : Wow, des fois j'écris de ces pavés !
Oui mais merci :)

 

De rien !

 

J'aurais pu faire plus court, mais j'essaie d'être clair et précis. Avec ces unités, il y a facilement moyen de se tromper pour quelqu'un qui ne les connait pas bien. La confusion entre A, Ah, A/h, et W, Wh, W/h est vite faite. Surtout qu'en plus beaucoup de powerbanks sèment la confusion, soit involontairement (mauvaise traduction de l'Anglais ou du Chinois), soit volontairement (pour vendre plus facilement...).



#19 Oracid

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Posté 21 novembre 2017 - 09:18

Merci Maximush.
Ton développement est réconfortant car, en gros, c'est ce que j'avais compris.

On va chipoter pour quelques Watts. En gros, cette batterie est sensiblement équivalente à la batterie de Yougo.
Pour moi, le choix n'est pas entre faire une batterie lithium moi-même ou acheter cette batterie. Pour moi, le choix, c'est acheter ce type de batterie ou me passer du lithium. Cela, à cause des risques de montage.

Pour le prix, ici 80€, est ce vraiment si cher ? J'aimerai bien connaître le prix d'une batterie comme celle de Yougo, électronique compris.

#20 maximusk

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Posté 21 novembre 2017 - 09:36

Electronique comprise, c'est cher à faire soi même (principalement parce que certains composants ont vraiment besoin d'un circuit imprimé très bien conçu pour être utilisés). Et assembler sa batterie à partir de cellules, c'est assez risqué.

 

Mais je ne parlais pas vraiment de faire une batterie au lithium soi même (assemble des cellules, c'est un peu compliqué) mais plutôt d'acheter une batterie de modélisme (type drone ou voiture RC). Ca ne coûte pas très cher. Avec un chargeur adapté et en choisissant la bonne connectique, le risque est quasi nul (en tout cas pas plus élevé qu'avec une powerbank.

 

L'avantage de la powerbank c'est que c'est de l'USB, tu veux alimenter une carte arduino ou raspberry, pas de soucis, tu branches sur l'USB et c'est fait. Par contre, avec une limite à 2A, tu ne pourras pas alimenter de gros moteurs ou de gros robots. En gros tu alimentes 2 AX-12, et c'est tout. Mais tu ne te prends pas la tête, tu branches et ça marche (c'est plug and play quoi).

 

Avec une batterie de modélisme, tu as un peu de câblage à faire (encore une fois, avec un minimum de réflexion et des bons connecteurs XT60 ou Deans, et un chargeur de qualité, c'est sans risque), et il te faudra des convertisseurs. Par contre, tu pourras alimenter beaucoup plus de choses (2 moteurs assez conséquents, plus d'une dizaine de servos, ton électronique...). Ce n'est pas pour rien que la plupart des équipes de la coupe de france les utilisent.





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