Batterie, pile et autonomie

Comment dimensionner ses batteries ? Comment estimer l'autonomie de l'on peut en espérer ?

a marqué ce sujet comme résolu.

Tout le monde se secoue ! :D

Alors que je travaille sur un projet entrepreneurial dans le DIY, je me suis retrouvé à écrire un article au doux nom de « Batterie, pile et autonomie ». J'ai pensé que c'était un sujet qui intéresserait très certainement les agrumes zds, alors vite vite vite, j'en ai fait …

Qu'en pensez vous ? Go go go pour la chasse aux pépins ! :pirate:

Merci !

~2ohm

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Salut,

Le TL; DR ne sert à rien, parce que tu ne dis pas ce que sont toutes ces lettres.

Le principe. Pour estimer l'autonomie de son projet, il faut calculer l'énergie que peut donner la batterie en tenant compte du rendement du circuit d'alimentation et la comparer à l'énergie demandée par la charge.

Cela devrait être plus haut ; par exemple, juste en dessous du schéma batterie/circuit d'alimentation/charge. D'ailleurs, ça devrait occuper une partie plus importante du tutoriel, au début.

Pour l'instant, j'ai l'impression que ton tutoriel prend le problème à l'envers, et en plus n'explique pas grand chose sur les batteries/piles.

  • définir ses besoins : temps de fonctionnement, puissance moyenne de la charge.
  • en déduire l'énergie nécessaire en entrée en fonction du rendement de la conversion.
  • choisir sa batterie en conséquence

La dernière partie peut-être fait au doigt mouillé comme tu le fais toi, ou de manière plus réfléchie… Une vidéo que j'apprécie sur ce sujet est celle là : EEVblog #140 - Battery Capacity Tutorial.

Édit. : Pour finir sur une note positive : je pense que ton tutoriel est une très bonne idée, mais il mériterait d'être plus étoffé, avec un peu plus de détails. D'ailleurs, ça ne concerne pas que Arduino, donc c'est très bien.

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Salut !

Tout d'abord, je trouve que c'est un sujet très intéressant et qui peut intéresser pas mal de monde, un gros bon point.

Voici mes quelques remarques en vrac :

Ça pourrait être pas mal de signaler que la capacité est aussi notée C (en tout cas, c'est ce que j'ai appris en 1ère électrotech). Et peut-être signaler l'existence de l'unité Coulombs, qui est parfois rencontrée dans certaines formules.

Ce n'est qu'une suggestion, mais peut-être qu'un modèle de Thévenin pourrait être le bienvenu. Cela dit, je ne sais pas si tu comptais aller jusque là dans les explications.

En multipliant Icharge par la tension d'alimentation Ucharge, vous obtenez la puissance moyenne Pcharge en mW consommée par la charge de votre projet.

Il y a un risque de mauvaise compréhension de la formule. Il faudrait peut-être rajouter une balise "Attention" pour signaler que si on multiplie des Ampères par des Volts, on obtient des Watts, mais que l'on obtient des milliWatts si on multiplie des milliAmpères par des Volts.

En multipliant cette consommation par la tension d'alimentation Ucharge, vous obtenez l'énergie totale Echarge, tot demandée par votre projet.

Pour cette partie, ce serait bien de préciser les unités pour la consommation et surtout pour l'énergie (des Joules, des Watts?).

Voilà pour ma modeste contribution. Bon courage pour la suite ! ;)

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Hello Aabu et rezemika, merci pour vos retours !

@Aabu

Tu as raison pour le TL;DR, je l'ai supprimé.

De même, j'ai déplacé le paragraphe qui qui explique le principe au début de l'article, cette place est en effet plus logique pour lui.

Je comprends ta remarque : oui, je prends bien le problème à l'envers ! Enfin, disons plutôt dans le sens qui m'intéresse. :) Mon souhait est d'écrire un article assez bref sur le calcul de l'autonomie sans détailler la cuisine internes des batteries/piles. Ma connaissance y est restreinte et je pense que ce sujet mériterait un article rien que pour lui ! Du coup, je préfère partir du principe que la batterie nous est "imposée" et qu'on veut en déduire une autonomie. Pour que cela soit plus clair dans mon article, j'ai repris le paragraphe d'intro et le sous-titre de l'article. Aussi, pour palier à cette carence de détails, je me suis permis de citer la vidéo que tu m'as suggérée (très chouette par ailleurs !) dans un dernier paragraphe "Pour aller plus loin". Qu'en penses-tu ?

@rezemika

Justement, à propos de la capacité, je me demandait quelle convention de notation utiliser. J'ai choisis $K$ un peu au hasard, surtout pour éviter un amalgame avec la capacité des condensateurs souvent notée $C$. Saurais-tu m'éclairer sur ce sujet ?

À propos du modèle de Thévenin, je ne comptais en effet pas aller aussi loin dans les détails.

Enfin, pour les unités, j'ai suivis tes conseils en ajoutant un encart juste après la première formule et en indiquant systématiquement les unités. Trouves-tu cela plus précis ?

Encore merci à vous deux !!

~2ohm

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Justement, à propos de la capacité, je me demandait quelle convention de notation utiliser. J'ai choisis K un peu au hasard, surtout pour éviter un amalgame avec la capacité des condensateurs souvent notée C. Saurais-tu m'éclairer sur ce sujet ?

Mon avis n'a pas valeur d'expertise, n'étant qu'un modeste bachelier. Cela dit, dans mes cours, j'ai toujours vu la capacité notée C, à la fois pour les condensateurs et les batteries, et les K sont réservés aux coefficients divers. Par exemple, pour dimensionner des éclairages, on a souvent des coefficients d'empoussièrement, d'utilance ou d'espace utile, et ils sont souvent notés K.

Après, il y a sûrement des domaines où la capacité est notée K, parce "capacité" se dit "Kapazität" en Allemand, et que l'Allemagne a hébergé pas mal de recherches scientifiques (je sais qu'on utilise un Z pour noter le numéro atomique d'un atome ("zahl" = "nombre" en Allemand). Cela dit, j'ai trouvé un site Allemand qui donne aussi la lettre C : http://www.sengpielaudio.com/Rechner-formelzeichen.htm.

Si tu as rencontré la lettre K dans des documents, tu pourrait peut-être prendre une des deux lettres et indiquer dans un encart que l'autre est aussi utilisée pour désigner la capacité électrique.

Enfin, pour les unités, j'ai suivis tes conseils en ajoutant un encart juste après la première formule et en indiquant systématiquement les unités. Trouves-tu cela plus précis ?

Je trouve ça à la fois simple et pertinent. Si je voulais pinailler, je dirais que tu pourrait dire que l'énergie peut aussi s'exprimer en Joules (1Wh = 3600J / 1J = 1 Watt-seconde, ça donne un ordre de grandeur), mais ça me semble globalement très bon.

Edit : Petite faute de frappe.

A ton service, et bonne continuation ! :)

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Je ne me basais sur rien d'autre que mon imagination pour le K, alors si tu me dis que la notation C est utilisée, je vais plutôt me fier à ton expérience !

Pour l'équivalence en Joule, c'est ajouté dans l'aparté en tout début d'article.

Merci beaucoup !

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Je pense que c'est tout à fait publiable en l'état. C'est à la fois concis et complet et je n'ai vu aucune erreur d'orthographe ou de pagination.

Bravo pour ton travail ! :)

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Salut,

Je pense que l'aparté devrait plutôt être une sous partie de la première section.

Il y a aussi une phrase qui me gêne dedans, parce qu'elle veut rien dire.

Il est difficile de bien définir ce qu'est l'énergie. Heureusement, l'intuition que vous en avez est certainement la bonne.

Ce n'est pas si difficile que ça en vérité :

L'énergie est définie en physique comme la capacité d'un système à produire un travail, entraînant un mouvement ou produisant par exemple de la lumière, de la chaleur ou de l’électricité.

Wikipédia

Autrement dit, c'est ce qui permet la transformation d'un système (changer la température, changer le mouvement etc.)

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Hello,

@Nicox11

Bien vu, le raspberry pi 3 consomme plutôt 850 mA. (cf la FAQ Raspberry Pi, ligne de consommation moyenne en situation de stress)

@Aabu

Ces définitions sont justes, mais elles sont en creux. Permettent-elles vraiment de savoir et de comprendre ce qu'est l'énergie ? Historiquement, on s'est rendu compte qu'une certaine grandeur restait constante et il a été décidé de l'appeler énergie. Petit à petit, cette notion s'est développée lorsqu'une partie de cette énergie semblait disparaître (ou apparaître) dans des expériences. Ces variations ne pouvaient s'expliquer que parce qu'il manquait un terme au calcul de l'énergie total. Etc. J'ai découvert ce truc là en commençant à lire les notes du cours de Feynmann, c'est au tout début du 4e chapitre. (J'avoue que je ne suis pas allé beaucoup plus loin ensuite. :p )

Cela dit, tu as quand même raison, on est capable de dire ce à quoi sert l'énergie, ses effets, là où elle apparaît. Je vais essayer de reformuler cette phrase pour le faire apparaître.

~2ohm

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