Projets:Contrôleur batterie

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.

Cette afficheur est pour 2 batteries AGM montées en série (2x12v) alors que dans notre cas, la tension pour cette batterie au lithium est beaucoup plus grande : 29,4v

Analyse de l'existant

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 sollicité.

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 »

Coût

~ 10€

Délai estimé

1 H

Mesure compteur

Joystick vs Compteur

Joystick	Compteur
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

• Support

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

Lien vers le fichier DXF pour la fabrication du support

Le compteur est connecté à la batterie via la prise canon (XLR) du fauteuil.

Par conséquent, la ou notre « vu-mètre » à 10 LED présent sur le joystick du fauteuil, nous renseigne par sa couleur verte, d’une batterie complètement chargée, le voltmètre YGL lui se montre plus juste. A 25,6 volts la ou le « vumètre » à 10 LED indique une pleine autonomie soit 100 %, le voltmètre YGL, lui nous donne seulement 36%.

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

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), 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 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
  • 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 .