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Contrôleur batterie
Informations
Description	Rendre visible la charge d'une batterie afin d'estimer l'autonomie restante.
Catégorie	Hors handicap
Etat d'avancement	Réalisés
Techniques	découpe laser, soudure
Durée de fabrication	de 2 à 4 h
Coût matériel	De 10 à 50 euros
Niveau	Facile
Licence	by-sa
Date de création	2022-02-23
Équipe
Porteur de projet	Davidz
Contributeurs	Davidz, Michel
Fabmanager	Yo
Référent documentation	Davidz
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Complète
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

Rendre visible la charge d'une batterie afin d'estimer l'autonomie restante.

Cahier des charges

Adapter, modifier, ou remplacer l'afficheur de l'autonomie batterie présente sur le fauteuil, voire la possibilité de le juxtaposer à un autre système de surveillance de l'autonomie restante, car l'afficheur actuellement présent sur le fauteuil est réalisé pour visualiser la tension pour un autre type de batterie (AGM), il ne correspond donc pas avec celle qui est en place (lithium-ion ).

Analyse de l'existant

Cet afficheur d'origine sur le joystick du fauteuil est pour 2 batteries AGM montées en série (2x12v) alors que dans notre cas, la tension pour la batterie en place, au lithium, est beaucoup plus grande : 29,4v

On charge une batterie au lithium contenant 7 cellules à 29,4 V (7 cell x 4,2 V = 29,4 V) avec un ‘Mascot 2440’.

La charge se déroule en trois étapes :

  - d’abord à courant limité à 2,5 A,
  - puis à courant inférieur à 0,8 A et 
  - finalement toujours avec un maintien de la tension pour un courant inférieur à 0,3 A

En fin de charge, après avoir débranché le chargeur, on mesure une tension (TFC) de 29,4 V.

En considérant que la tension de charge est uniforme, chaque élément a donc une TFC de ~ 4,20V.

Globalement la tension diminue pendant la décharge, mais remonte légèrement après une demande de courant dès lors que la batterie n’est plus sollicitée.

Relevé de mesures
date heure	V	cell	Vm	Ah	Ah*V	Ah*V-Wh	Wh
30/01/21 20:17	27,37	3,910	26,31	0,245	6,71	0,61	6,100
30/01/21 20:17	27,39	3,913	26,31	0,245	6,71	0,61	6,100
31/01/21 09:54	27,23	3,890	26,31	0,302	8,22	0,92	7,300
31/01/21 11:51	26,99	3,856	25,63	0,664	17,92	-0,08	18,00
31/01/21 11:59	26,68	3,811	25,31	1,031	27,51	0,31	27,20
31/01/21 12:04	26,72	3,817	25,63	1,093	29,20	0,40	28,80
31/01/21 12:21	26,16	3,737	25,89	2,003	52,40	1,00	51,40
31/01/21 12:23	26,18	3,740	25,89	2,003	52,44	1,04	51,40
31/01/21 12:31	26,16	3,737	25,26	2,107	55,12	1,22	53,90
31/01/21 12:56	25,83	3,690	24,68	2,833	73,18	1,58	71,60
01/02/21 11:24	25,33	3,619	23,95	4,379	110,92	-5,18	116,1
01/02/21 20:08	25,15	3,593	23,95	5,172	130,08	-11,12	141,2
01/02/21 21:02	25,12	3,589	23,95	5,303	133,21	-12,09	145,3
02/02/21 09:27	24,98	3,569	23,95	5,597	139,81	-12,69	152,5
02/02/21 10:25	24,90	3,557	23,89	5,839	145,39	-12,91	158,3
02/02/21 10:38	24,86	3,551	23,59	5,918	147,12	-13,18	160,3
02/02/21 13:28	24,74	3,534	23,59	6,242	154,43	-14,57	169,0
02/02/21 17:22	24,69	3,527	23,59	6,373	157,35	-14,95	172,3
02/02/21 18:28	24,63	3,519	23,59	6,531	160,86	-15,34	176,2
03/02/21 09:51	24,21	3,459	22,77	7,268	175,96	-20,34	196,3
03/02/21 11:11	24,13	3,447	22,77	7,490	180,73	-21,77	202,5
03/02/21 14:06	24,03	3,433	22,77	7,756	186,38	-22,68	209,1
03/02/21 14:34	23,98	3,426	22,74	7,852	188,29	-23,61	211,9
03/02/21 17:29	23,98	3,426	22,74	7,900	189,44	-24,26	213,7

Vm : Tension mesurée en Volt moyennée par le temps d’échantillonnage du système.
Wp : Puissance en Watt (UxI) en crête (pointe de puissance ou en Anglais : peak).
Ah : Capacité en Ampère – heure, c’est la quantité d’énergie de la batterie, ou le courant qu’elle peut débiter pendant un temps donné.
Wh : Énergie en Watt – heure. S’exprime selon la formule Wh = UxIxT , U est la tension de la batterie, I le courant qu’elle débite, T le temps pendant lequel elle débite ce courant.

Ces valeurs sont visibles une minute après avoir modifié/diminué la tension. Dans la configuration actuelle, le pas entre chaque LED semble être 0,2V ( (25,4V-23,4V)/10 ).

Equipe

Concepteurs/contributeurs : David Zielinski / Michel Maréchal
Fabmanager référent : Yohann Véron

Matériel nécessaire

Moniteur de la capacité de la batterie - Lecteur numérique CC 8-63V

Mesure réalisée avec un « Peanutaor Moniteur numérique LCD Wattmètre 60V / 100A DC Ampèremètre Haute Précision RC Batterie Amp Analyseur Outil Énergie Énergie Wattmètre »

Outils nécessaires

Wattmètre (Wh)

Coût

~ 10€

Durée de fabrication du prototype final

1 H

Moniteur de la capacité de la batterie

Joystick vs Nouvel afficheur
Joystick	Nouvel afficheur
LED	V	%
> 25,2	29,2	100%
	27,3	75%
	26,8	63%
	26,3	52%
	25,7	39%
	25,6 volts	36%
*** 25,2 à 25,4 et plus
** 25,0 à 25,2
* 24,8 à 25,0	24,9	24%
**** 24,6 à 24,8	24,7	21%
*** 24,4 à 24,6	24,6	20%
** 24,2 à 24,4
* 24,0 à 24,2	24,0	12%
*** 23,8 à 24,0	23,8	10
** 23,6 à 23,8	23,6	8%
* 23,2 à 23,4 et moins	23,2	5%
< 23,4	22,9	4%
	22,8	4%
	22,7	3%

Etapes de fabrication pas à pas

Paramétrage de l'afficheur

Le paramétrage est persistant, il peut donc être effectué à n'importe quel moment. Cependant il est préférable de le réaliser avant son câblage définitif, une fois fixé sur le fauteuil.

Commencer par connecter le - de l'afficheur à la masse de la batterie ou d'une batterie de 12v,24v, ou 36v, ensuite laisser appuyer sur le bouton de gauche et connecter le + de cette même batterie.
Puis choisir le type de la batterie (batterie plomb-acide (P), batterie au lithium (L), batterie Fe (F)) en appuyant toujours sur le bouton gauche pour faire défilé . Sélectionner L, puis vous validez en appuyant sur le bouton.
Maintenant vous arrivez sur des chiffres qui clignotent, gradué de 1 à 17 pour les changer il faut appuyer sur le bouton de gauche pour les montés et sur le bouton de droite pour les descendre. Sélectionner L07 qui correspond au nombre de cellules. Une fois le chiffre trouvé, validé en laissant appuyé sur le bouton de gauche.
Puis vous arrivez sur 5 paramétrages qui commence par cela :
- 1 choix de la barre de charge
- 2 choix d'affichage, graduation
- 3 choix de l'éclairage de l'afficheur
- 4 choix de l'alternance "Pourcentage/ Tension"
- 5 choix de mise en veille de l'afficheur
- pour changer les paramètres : Bouton de gauche
- pour changer le mode : Bouton de droite

Ensuite déconnecter le + de l'afficheur et le rebrancher et c'est terminé .

Fabrication du support

Découper le support avec une découpeuse laser

Lien vers le fichier DXF pour le fabriquer à partir d'une plaque de PMMA de 3mm à l'aide d'une découpeuse laser

Fixer le support sur le fauteuil

Le support plastique, découpé au laser, est ensuite scotché sous le joystick.

Connecter l'afficheur à la batterie

L'afficheur est connecté à la batterie via la prise canon (XLR) du fauteuil.

Constat

En résumé, là où notre « vu-mètre » à 10 LED présent sur le joystick du fauteuil, nous renseigne par sa couleur verte, d’une batterie complètement chargée, l'afficheur lui se montre plus juste. A 25,6 volts là où le « vumètre » à 10 LED indique une pleine autonomie soit 100 %, l'afficheur lui nous donne seulement 36%, il affiche en alternance "Tension/Pourcentage".

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-[[File:compteur_c0.jpg|400px|right]]
+{{Infobox projet
+|Image principale=Compteur c0.jpg
+|Description=Rendre visible la charge d'une batterie afin d'estimer l'autonomie restante.
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+|Coût matériel=De 10 à 50 euros
+|Niveau=Facile
+|Licence=by-sa
+|Projet date=2022-02-23
+|Nom humanlab=Humanlab_MHK
+}}
 == Description du projet ==
 Rendre visible la charge d'une batterie afin d'estimer l'autonomie restante.
 == Cahier des charges ==
-Adapter,  modifier, ou remplacer l'afficheur de l'autonomie batterie présent sur le fauteuil, voire la possibilité de le juxtaposer à un autre système de surveillance de l'autonomie restante, car l'afficheur actuellement présent sur le fauteuil est réalisé pour visualiser la tension pour un autre type de batterie (AGM), il ne correspond donc pas avec celle qui est en place (au lithium).
+Adapter,  modifier, ou remplacer l'afficheur de l'autonomie batterie présente sur le fauteuil, voire la possibilité de le juxtaposer à un autre système de surveillance de l'autonomie restante, car l'afficheur actuellement présent sur le fauteuil est réalisé pour visualiser la tension pour un autre type de batterie (AGM), il ne correspond donc pas avec celle qui est en place ([https://acces-club-q-r.forumactif.org/t580-les-batteries-lithium-ion-principe-et-utilisation#5573 lithium-ion]
+).
 [[File:joystick_a.jpg|center|200px]]
 == Analyse de l'existant ==
-Cette afficheur d'origine sur le joystick du fauteuil est pour 2 batteries AGM montées en série (2x12v) alors que dans notre cas, la tension pour la batterie en place, au lithium, est beaucoup plus grande : 29,4v
+Cet afficheur d'origine sur le joystick du fauteuil est pour 2 batteries AGM montées en série (2x12v) alors que dans notre cas, la tension pour la batterie en place, au lithium, est beaucoup plus grande : 29,4v
 On charge une batterie au lithium contenant 7 cellules à 29,4 V (7 cell x 4,2 V = 29,4 V) avec un ‘Mascot 2440’.
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 Globalement la tension diminue pendant la décharge, mais remonte légèrement après une demande
-de courant dès lors que la batterie n’est plus sollicité.
+de courant dès lors que la batterie n’est plus sollicitée.
 {| class="wikitable centre" style="width:80%;"
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 ==Outils nécessaires==
+* Wattmètre (Wh)
 ==Coût==
 ~ 10€
-==Délai estimé==
+==Durée de fabrication du prototype final==
-H
+* 1 H
-==Nouvel afficheur==
+==Moniteur de la capacité de la batterie==
 {| class="wikitable centre" style="width:80%;"
 |+ Joystick vs Nouvel afficheur
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 ==Etapes de fabrication pas à pas==
-* Support
-[[File:compteur_e3.jpg|300px]]
-Le [[Media:Monitoring.dxf|'''support''']] plastique, découpé au laser, est ensuite scotché sous le joystick.
-</p><p>
-Lien vers [[Media:Monitoring.dxf|'''le fichier DXF''']] pour la fabrication du support
-[[File:Compteur_f.jpg|300px]]
+===Paramétrage de l'afficheur===
-Le compteur est connecté à la batterie via la prise canon (XLR) du fauteuil.
+Le paramétrage est persistant, il peut donc être effectué à n'importe quel moment.
+Cependant il est préférable de le réaliser avant son câblage définitif, une fois fixé sur le fauteuil.
+* Commencer par connecter le - de l'afficheur à la masse de la batterie ou d'une batterie de 12v,24v, ou 36v, ensuite laisser appuyer sur le bouton de gauche et connecter le + de cette même batterie.
-Par conséquent, la ou notre '''<span style="background:green">« vu-mètre »</span>''' à 10 LED présent sur le joystick du fauteuil, nous
+* Puis choisir le type de la batterie (batterie plomb-acide (P), <span style="color:green">batterie au lithium (L)</span>, batterie Fe (F)) en appuyant toujours sur le bouton gauche pour faire défilé . Sélectionner L, puis vous validez en appuyant sur le bouton.
-renseigne par sa couleur verte, d’une batterie complètement chargée, le voltmètre YGL lui se
+* Maintenant vous arrivez sur des chiffres qui clignotent, gradué de 1 à 17 pour les changer il faut appuyer sur le bouton de gauche pour les montés et sur le bouton de droite pour les descendre. Sélectionner L07 qui correspond au nombre de cellules. Une fois le chiffre trouvé, validé en laissant appuyé sur le bouton de gauche.
-montre plus juste. A '''<span style="color:red">25,6 volts</span>''' la ou le « vumètre » à 10 LED indique une pleine autonomie soit 100
+* Puis vous arrivez sur '''5 paramétrages''' qui commence par cela :
-%, le voltmètre YGL, lui nous donne seulement '''<span style="color:blue">36%</span>'''.
-[[File:P_V.png]]
-* Moniteur de la capacité de la batterie - Lecteur numérique CC 8-63V de chez YGL
-[[File:compteur_c0.jpg|300px]]
-[[File:compteur_d.jpg|300px]]
-Pour le paramétrage :
-* Commencer par connecter le - de l'afficheur ensuite laisser appuyer sur le bouton de gauche et connecter le +
-* Ensuite choisir le type de la batterie (batterie plomb-acide (P), <span style="color:green">batterie au lithium (L)</span>, batterie Fe (F)) en appuyant toujours sur le bouton gauche pour faire défilé . Sélectionner L, puis vous validez en appuyant sur le bouton.
-* Maintenant vous arrivez sur des chiffres qui clignotent, gradué de 1 à 17 pour les changer il faut appuyer sur le bouton de gauche pour les montés et sur le bouton de droite pour les descendre.
-Sélectionner P07 qui correspond au nombre de cellules. Une fois le chiffre trouvé, validé en laissant appuyé sur le bouton de gauche.
-* Puis vous arrivez sur 5 paramétrages qui commence par cela :
 **1 choix de la barre de charge
 **2 choix d'affichage, graduation
@@ Ligne 404 : / Ligne 406 : @@
 **4 choix de l'alternance "Pourcentage/ Tension"
 **5 choix de mise en veille de l'afficheur
-Pour changer les paramètres (Bouton de gauche)
+** pour changer les '''<span style="color:blue">paramètres</span>''' : Bouton de '''<span style="color:blue">gauche</span>'''
-Pour changer le mode (Bouton de droite)
+** pour changer le '''<span style="color:red">mode</span>''' : Bouton de '''<span style="color:red">droite</span>'''
 * Ensuite déconnecter le + de l'afficheur et le rebrancher et c'est terminé .
-==Durée de fabrication du prototype final==
+===Fabrication du  support===
+[[File:compteur_e4.jpg|300px]]
+[[File:support_a.jpg|300px]]
+==== Découper le support avec une découpeuse laser ====
+* Lien vers [[Media:Monitoring_c.dxf|'''le fichier DXF''']] pour le fabriquer à partir d'une plaque de PMMA de 3mm à l'aide d'une découpeuse laser
+====Fixer le support sur le fauteuil====
+* Le [[Media:Monitoring_c.dxf|'''support''']] plastique, découpé au laser, est ensuite scotché sous le joystick.
+</p><p>
+==== Connecter l'afficheur à la batterie ====
+[[File:Compteur_f.jpg|300px]]
+* L'afficheur est connecté à la batterie via la prise canon (XLR) du fauteuil.
+==Constat==
+En résumé, là où notre '''<span style="background:green">« vu-mètre »</span>''' à 10 LED présent sur le joystick du fauteuil, nous
+renseigne par sa couleur verte, d’une batterie complètement chargée, l'afficheur lui se
+montre plus juste. A '''<span style="color:red">25,6 volts</span>''' là où le « vumètre » à 10 LED indique une pleine autonomie soit 100
+%, l'afficheur lui nous donne seulement '''<span style="color:blue">36%</span>''', il affiche en alternance "'''<span style="color:red">Tension</span>'''/'''<span style="color:blue">Pourcentage</span>'''".
+[[File:P_V.png]]
-==Journal de bord 2 ==
 [[Category:Projets]]
 [[Category:Réalisés]]
 [[Category:Mobilité]]

Anonyme

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