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Alimentation distante / Mobile

Quelle Batterie Dois-je Choisir?

Lorsque vous alimentez un circuit distant, les mêmes problèmes de recherche d’une batterie qui délivre la tension et le courant appropriés s’appliquent toujours. La durée de vie de la batterie, ou capacité, est une mesure de la charge totale de la batterie. La capacité d’une batterie est généralement évaluée en ampères-heures (Ah) ou en milliampères-heures (mAh), et elle vous indique le nombre d’ampères qu’une batterie complètement chargée peut fournir sur une période d’une heure. Par exemple, une batterie de 2000 mAh peut fournir jusqu’à 2A (2000mA) pendant une heure.

La taille, la forme et le poids de la batterie sont également à prendre en compte lorsque vous rendez votre projet mobile, surtout s’il doit être sur quelque chose qui vole comme un petit quadricoptère. Vous pouvez avoir une idée approximative de la variété en visitant cette liste Wikipedia. En savoir plus sur les types de batteries dans notre didacticiel sur la technologie des batteries.

Batteries en série et en parallèle

Vous pouvez ajouter des batteries en série ou en parallèle pour produire la tension et le courant souhaités nécessaires à votre projet. Lorsque deux batteries ou plus sont placées en série, les tensions des batteries sont additionnées. Par exemple, les batteries de voiture au plomb-acide sont en fait constituées de six batteries au plomb-acide à une cellule attachées ensemble en série; les six cellules de 2,1 V s’additionnent pour produire 12,6V. Lors de l’assemblage de deux batteries en série, il est recommandé qu’elles soient de la même chimie. En outre, méfiez-vous de charger des batteries en série car de nombreux chargeurs sont limités à une seule cellule.

Lorsque vous connectez deux batteries ou plus en parallèle, les capacités s’ajoutent. Par exemple, quatre piles AA connectées en parallèle produiront toujours 1.5V, cependant la capacité des batteries sera quadruplée.

De Quelle Capacité De Batterie Ai-Je Besoin Pour Mon Projet?

Il est plus facile de répondre à cette question une fois que vous avez déterminé la quantité de courant que votre circuit consomme normalement. Dans l’exemple suivant, nous utiliserons l’estimation. Cependant, il est recommandé de mesurer la consommation de courant de votre circuit à l’aide d’un multimètre numérique pour obtenir des résultats précis.

À titre d’exemple, commençons par un circuit, estimons sa sortie de courant, puis sélectionnons une batterie et calculons combien de temps le circuit fonctionnera sur batterie. Choisissons un microcontrôleur ATmega 328 pour être notre cerveau pour le circuit. Il dessine environ 20mA dans des conditions normales. Connectons maintenant trois LED rouges et les résistances de limitation de courant standard de 330 ohms aux broches d’E / S numériques du microcontrôleur. Dans cette configuration, chaque LED ajoutée fait que le circuit consomme environ 10 Ma de plus de courant. Connectons maintenant également deux Micro moteurs métalliques au microcontrôleur. Chacun d’entre eux utilise environ 25 Ma lorsqu’il est allumé. Notre consommation totale de courant possible est maintenant la suivante:

Choisissons une pile AA alcaline standard pour cela, car elle a une capacité de courant plus que suffisante (jusqu’à 1A), une capacité de batterie décente (généralement comprise entre 1,5 Ah et 2,5 Ah) et est très courante. Nous supposerons que la moyenne est de 2Ah pour cet exemple. L’inconvénient de l’utilisation d’un AA est qu’il n’a qu’une sortie de 1,5 V et, comme le reste de nos composants fonctionnera sur 5 V, nous devons augmenter la tension. Nous pouvons utiliser cette évasion 5V pour obtenir la tension dont nous avons besoin, ou nous pouvons utiliser trois piles AA en série pour nous rapprocher de la tension dont nous avons besoin. Trois AA en série nous donnent une tension de 4,5 V (3 fois 1,5 V). Vous pouvez également ajouter une autre batterie pour un total de 6V et réguler la tension jusqu’à ce que votre circuit nécessite.

Pour calculer la durée de vie d’un circuit sur batterie, nous utilisons l’équation suivante:

Pour un circuit alimenté par 3 AA en parallèle connecté à un circuit avec une consommation de courant constante de 100 Ma, cela se traduit par:

Nous obtiendrions idéalement 60 heures d’autonomie de la batterie ces trois AA alcalins dans cette configuration parallèle. Cependant, il est recommandé de « déclasser » les batteries, ce qui signifie supposer que vous obtiendrez une durée de vie de la batterie inférieure à celle idéale. Disons prudemment que nous obtiendrons 75% de la durée de vie idéale de la batterie, et donc environ 45 heures d’autonomie pour notre projet.

La durée de vie de la batterie peut également varier en fonction de la consommation actuelle réelle. Voici un graphique d’une batterie Energizer AA montrant sa durée de vie prévue en fonction de la consommation de courant constante.

Ceci n’est qu’une des nombreuses configurations que vous pouvez utiliser pour alimenter votre projet à distance.