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Dimensionnement d'une batterie


13 réponses à ce sujet

#1 Chøxper

Chøxper

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Posté 27 janvier 2015 - 04:23

Salut tout le monde ! :yahoo:

Je suis en terminal sti2d et j'ai pour projet cette année un robot explorateur. Je m'occupe de la partie "energétique" c'est a dire la batterie, j'aimerai avoir des conseils sur comment la dimensionner, s'il vous plaît ?

J'ai utilisé ces sites pour les infos :

http://www.mondrone....-la-propulsion/

 

http://www.mon-club-...seilsConception

 

http://www.le-blog-d...e-consommation/

 

Ainsi que toutes autres infos seraient la bienvenue

Merci a vous :bye:



#2 ashira

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Posté 27 janvier 2015 - 07:09

Salut! Vous allez utiliser quels moteurs et combien? Si ton robot est sur roues ou chenilles, j'imagine que le poids n'est pas un problème. Avant de dimensionner la batteries, as tu choisi la technologie?

#3 Chøxper

Chøxper

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Posté 29 janvier 2015 - 10:49

Yo !

C'est un robot qui se déplacera avec des chenilles, il y aura une caméra, des capteurs, il sera piloter à distance du coup. Il y aura un IHM, unités de traitement, pour les moteurs on va utiliser un chassis a monter avec ses moteurs (2).

Pour les unités de traitement (il y en aura deux pour simplifier les programmes et pour le nombre de pin ), il y aura raspberry pour la camera et la communication (surement par wifi) et chipkit pour les capteurs.



#4 ashira

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Posté 29 janvier 2015 - 03:10

Tu peux par exemple additionner les courants nominaux de tout ce que tu vas mettre dessus. Pour les moteurs tu peux prendre les intensités max, pour calculer une autonomie minimale, parce ce que sinon ca va dépendre de si tu le laisses stationnaire longtemps ou pas, si t'avances a fond ou pas..

Si la conso n'est pas trop grande, les packs ni-mh voir li-ion peuvent suffirent. Mais si ca consomme pas mal prend plutôt des li-po ou li-fe. Renseigne toi sur les types de batteries pour justifier ton choix.

#5 Leon

Leon

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Posté 01 février 2015 - 08:02

La seule méthode fiable pour dimensionner correctement les batteries, c'est de mesurer les courants.

Dès qu'on parle de moteurs, d'engrenages, si on ne fait que des estimations papier et simulation, il est facile de se tromper d'un facteur 2, 3, ou 4! En effet, il est très difficile d'estimer les frottements à l'intérieur d'un réducteur, l'effet des forces radiales/axiales sur le frottement. Et puis même si des courbes des moto-réducteurs sont fournies, elles n'étudient pas forcément les points de fonctionnement qui nous intéressent.

 

Donc il faut essayer de mesurer le courant des composants du robot, et surtout  "en situation" : un moteur qui fait avancer un truc qui ressemble au robot, à la masse cible du robot, à vitesse normale (avec une électronique temporaire radiocommandée par exemple), un WiFi qui débite un peu de data, etc...

 

L'idéal est donc d'expérimenter, avec tous les composants du robot, et d'acheter la batterie en tout dernier, une fois qu'on a fait ces mesures. Mais ça n'est pas forcément faisable au tout début d'un projet.

Donc si ça n'est pas faisable dans le temps imparti, et bien on retourne à la case "estimation papier". Et dans ce cas, tu as tout intérêt à sur-dimensionner d'un facteur au moins 2!

 

Dans tous les cas (estimation ou mesure), il faut multiplier l'ampérage moyen consommé par l'autonomie (en heures) que tu veux obtenir, pour la capacité de la batterie en A.h.

Mais attention, dès que tu descend en autonomie cible, le rendement de la batterie diminue, car la batterie verra beaucoup de courant par rapport à sa petite capacité. Je dirais qu'en dessous de 20min d'autonomie cible, il faut s'en préoccuper, et sur-dimensionner encore un peu plus. De combien? Difficile à dire...

Même combat si la batterie doit fournir des courants "pointe" : très fort courant pendant plusieurs secondes seulement (actionneur puissant). Dans ce cas, il faut aussi regarder (en plus de la capacité de la batterie) le courant maxi qu'est capable de débiter la batterie.

 

Et bien évidemment, tous les courants sont mesurés à la tension de la batterie. Donc si tu fais des mesures ou si tu lis de la doc, toujours ramener les courants consommés en tension batterie. Par exemple, si une carte WiFi est alimentée sous 5V, et que tu mets un convertisseur 12V->5V à découpage en amont, vu que [ P=U x I ] est conservé (à >90%) dans un convertisseur à découpage, le courant sous 12V sera:

courant_12V = courant_5V x 5V / 12V / 0.9

 

Leon.


BOB4, mon drone hélicoptère autonome d'intérieur http://heli.bot.free.fr/
BOB3, mon robot autonome d'intérieur avec WiFi + Foxboard Linux http://ze.bot.free.fr/
BOB5, robot bipède simulé, puis tentative de réalisation (fail)


#6 Chøxper

Chøxper

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Posté 03 février 2015 - 05:05

Merci beaucoup pour cette réponse, je vous tiendrais au courant de l'évolution du projet



#7 Glomeridae

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Posté 08 février 2015 - 09:47

Tu a combien de budget ?
Le problème comme il a évoqué plus haut, est que nous n'avons aucune précision quand a la consommation des différents éléments, pourrais tu les poster même si ce n'est que de la théorie



#8 Chøxper

Chøxper

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Posté 09 février 2015 - 02:50

500 € et je posterai les infos sur les composants a la rentrée



#9 Chøxper

Chøxper

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Posté 26 février 2015 - 10:50

De retour des vacances, après quelques recherches, j'ai vu un paramètre que je n'arrive pas à comprendre: c'est C . Par rapport à cette batterie et ces sites 1 2( ce sont des sites pour cigarettes électroniques), je n'ai toujours pas compris ce que represente C.



#10 microrupteurman2

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Posté 26 février 2015 - 03:29

Une batterie de 4000mah (4a) 25c peut donner 4000mah x25c = 100A. C'est le taux de décharge max.


 
 
 

#11 Leon

Leon

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Posté 26 février 2015 - 07:50

C'est ça, C est le taux maxi de décharge. C'est le courant maxi que peut débiter ta batterie sans broncher, y compris de façon répété, sans trop que ça la détruise. Au delà, le fonctionnement de ta batterie n'est plus garanti (vieillissement accéléré).

Par contre, le rendement de la batterie à ce courant de décharge maxi, sera en général assez mauvais. Bien plus mauvais que pour une décharge à 1C par exemple.

 

Leon.


BOB4, mon drone hélicoptère autonome d'intérieur http://heli.bot.free.fr/
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#12 Chøxper

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Posté 03 mars 2015 - 01:57

Ok !!!! Merci beaucoup pour ces explications !!! :thank_you:

Est-ce que vous pensez que ma batterie peut convenir avec mon installation:

Chipkit Max32        

Raspeberry B+      

chassis a chenille   (?)

Vu que les capteurs, la caméra, la lampe (pour la caméra) vont être directement desservie par les cartes.

 

J'ai trouvé les caractéristiques suivantes:

Chipkit Max32: 90mA 7V-->15V (je pars sur du 9V) 

Raspeberry B+: 750 mA 5V

chassis a chenille : 100 mA x2 6V

Plus un module pour communiquer à distance entre l'IHM et le robot que nous n'avons pas encore définis (mais je prends quand même une intensité de 1 A ).

 

On pense faire fonctionner le robot en moyenne 30 min, max 40 min.

Ce qu'il me ferait un courant de:

90+750+200+1000=2040 mA

Et pour la tension je pense prendre une batterie au moins 11-12 V

J'ai trouvé ce site que je trouve super intéressant.

 

Est-ce que mes calculs et mes estimations sont correctes ?



#13 microrupteurman2

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Posté 03 mars 2015 - 09:11

 

 

chassis a chenille : 100 mA x2 6V

Besoin de plus d'info, car 100 ma pour un moteur c'est rien, sachant que le courant augmente en fonction de l'effort.

 

 

Ce qu'il me ferait un courant de:

90+750+200+1000=2040 mA/H

 

Si la valeur pour tes moteur est correct ça fait env 45min

 

 

Pour les accus, il y a moins cher.

 

 

Euh, en fete, comme tu as des tensions differentes, je sais pas trop, attend une autre reponse.


 
 
 

#14 Chøxper

Chøxper

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Posté 04 mars 2015 - 11:45

Je m'y suis mal pris car il faut ajouter les composants (capteurs, caméra, module de communication à distance) même si ils sont alimentés par les cartes. Elles sont alimentées par la batterie donc tous demande d'être alimentés par la batterie même indirectement ET j'ai aussi oublier de sur-dimmensionner par 2 pour mon estimation.

Donc:

MQ2 : 150 mA

MQ7 : 150 mA

TMP36 : 0,05 mA

Caméra pi : 0,02 mA

 

Chipkit 32Max : 90 mA

Raspberry B+ : 750 mA

 

Chassis : 200 mA

 

150+150+0.05+0.02+90+750+200=1340,07 mA

 

facteur : 2

 

1340.7x2=2680,14

 

Durée de fonctionnement voulu : 45min → 0,75h

 

2680.14x0.75=2010.11 mAh





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