Etienne BAUDOUX

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Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ?

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Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ? Empty Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ?

Message par SZStore Mer 16 Déc 2020 - 15:49

Bonsoir tout le monde,
Ca fait un long moment que je ne suis pas revenu sur ce forum et j'espère qu'il y a toujours quelques personnes qui sont connectés .

Pour vous expliquer la situation.
Je suis en STI2D et je travaille actuellement sur un projet d'Abri de Vélo. J'ai pour mission de sécurisé cet abri et d'afficher l'état de batterie de certains vélos électriques.
Je me suis déjà occupé de la partie sécurité et je n'ai pas trop d'idées concernant la batterie.

Ce projet est découpé en plusieurs phases. Nous en sommes à la phase 2 : "chercher les solutions".
Etant donnée que nous sommes plusieurs à travailler sur ce projet, je ne sais pas quel type de batterie que vais-je avoir recours, puisque l'élève travaillant sur la partie "Energies et environnement" doit lister plusieurs types de batteries.

J'ai déjà effectué quelques recherches sur internet, j'ai pensé au micro-contrôleur Arduino. Mais le problème c'est que je n'ai aucune idée du procédé à faire et le matériel à utiliser.

Pouvez-vous m'aider, s'il-vous-plaît.

Merci de m'avoir lu.

Cordialement,
HC.
lereparateurdepc
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Message par lereparateurdepc Mer 16 Déc 2020 - 17:18

re,

Alors..... je n'ai non plus pas posté de messages depuis longtemps mais je suis sur le fofo tous les jours depuis.............

En gros c'est pour monitorer la batterie du système de sécurité ? PAS celle des vélos on est bien d'accord ???
Par ce que si c'est la batterie des vélos comme indiqué dans ton message, ce sera très problématique surtout si la batterie est sur le vélo........ d'un point de vue connexion à cele-ci... Sad

Le projet sera "local" ou il y a une surveillance à distance ?

Je pars sur un monitoring de la batterie du système :

Pour le montage, il est alimenté que sur batterie ou il y aura une alim 230V (avec transfo bien sûre) ou directement une source autre ?

Arduino et Cie est parfait pour ça après reste à interfacer avec l'extérieur. Un fonction de l'interface il va falloir choisir un type de carte : Arduino, ESP,...

Avec une arduino UNO on fait facilement de la lecture analogique (mesure de tension)
MAIS ATTENTION :
Arduino UNO = 5V GRAND MAX sur une broche (analogique ou numérique) la tension de la batterie sera de 12V (compte 20V par sécu) si au plomb;
pour le vélo, la technologie est lithium-ion avec une tension (variable en fonction de la puissance) dans les 50/60V DONC ATTENTION DANGER !!!!!!!!!!!!

Si une communication externe il y a, une ESP32 est bien aussi; soit avec un programme comme arduino soit en utilisant des "firmware" comme ESPEasy.
La com se fait en WIFI.
ATTENTION les ESP32 fonctionne en 3.3V !!!! et l'entrée analogique (dépend en fonction du modèle de carte) ne tolère que 1.1V !!!!!!!!!!!
Mon système "domotique" fonctionne avec des ESP comme des D1 mini sans problème.
Attention il n'y a qu'une entrée analogique sur les ESP; une extension en liaison série IIC existe.

Pour la lecture d'une tension avec de l'électronique (arduino, est ou autre) il faut utiliser un pont diviseur de tension ajusté en fonction de la tension MAX de la batterie + une marge de sécu.
Batterie plomb de 12V = 13.7V en floating -> 14V grand MAX en charge -> 15V MAX de CHEZ MAX => + 5V de marge = 20V à adapter en 5V; 3.3V;1.1V;....
ATTENTION un pont divisuer n'est pas un transformateur, il n'y a aucune isolation électrique entre le montage de mesure et la source mesurée.
TOUJOURS ajouter un fusible de 100mA voir moins sur l'entrée de mesure.

ATTENTION : une batterie est une gigantesque réserve d'énergie à manipuler avec précaution.
Il n'y a pas spécialement de risque direct avec l'électricité (OK, je ne devrais pas dire ça en tant qu'électricien mais bon si la tension est inférieure à 24V DC......)
mais un court-circuit peut être dévastateur (incendie, perte de la vue, audition,...)!!!!!!!!
Les batteries au lithium sont en plus fragile une sur-charge, sur-tension et c'est l'explosion !!!!!!!

En attente de plus d'infos ... Smile

Cordialement,
Le réparateur de PC



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Message par SZStore Mer 16 Déc 2020 - 17:47

Merci pour votre réponse.

Le travail est bien d'indiquer le niveau de charge de la batterie. (Navré de ne pas m'être exprimer plus clairement que ça).

Comme je l'ai déjà dit, je ne sais vraiment pas le type de batterie à contrôler puisqu'il faut en lister plusieurs types à présenter. Je vais demander à mon camarade pour savoir le type de batterie qu'il a choisit d'utiliser pour les vélos.

Concernant la sécurité :

Solution 1:
 - A l'aide d'un QR Code scanné par l'utilisateur, celui-ci l'amènera sur une page internet de la mairie où il devra entrer son nom et ainsi pouvoir générer un code à 6 chiffres en fonction du nom saisi par celui-ci. Ce code sera enregistré sur un serveur internet et également retransmis par un système Wi-Fi  vers un boitier de code, situé à l'entrée de l'abri. Ce boitier permettra à l'utilisateur de saisir le code qu'il à reçu via le service. Ce code n'aura qu'une validité de 24 H.

Solution 2:
Pour pouvoir déposer son vélo à l’intérieur de l’abri, il faudra en 1er lieu acheter un ticket via un distributeur situé à l’entrée du bâtiment, d’un coût d’1€. Grâce à cette borne, l’utilisateur pourra renseigner son numéro de téléphone en cas de perte du ticket.

Par la suite, après avoir reçu le ticket, celui-ci disposera d’un délai de 3 min. afin de garer son vélo.


Solution 3:
Placer des caméras de surveillance à l'intérieur de l'abri.

Je vous recontacterais pour vous donner plus de détails.

HC.
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Message par SZStore Mer 16 Déc 2020 - 18:13

Voici les caractéristiques d'un batterie :

Tension : entre 4,1 et 4,2 V
Puissance massique : de 300 à 1500 W/kg et 285 Wh/L
Durée de vie : entre 500 et 1000 cylces.

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Message par lereparateurdepc Mer 16 Déc 2020 - 18:41

re,

OK donc c'est bien pour le montage... Smile
Du coup, c'est du lithium-ion -> 4,2V ou lithium-polimère -> 4,1V ou 4,2V donc attention à l'utilisation.
ATTENTION : 4,1/4,2V sont les tension MAX d'une cellule lithium à pleine charge; la tension nominale est de 3,6/3,7V.
Il faut impérativement un circuit de protection + un fusible.
L'info importante qui manque c'est la capacité en Ah (ou mAh).

Il faut avant tout déterminer la conso "nominale" puis la conso crête;
voir ce que ça donne et ensuite choisir la batterie et sa capacité en fonction de l'autonomie voulue.

Ne pas oublier que une Arduino UNO fonctionne en 5V et une ESP en 3,3V (ou 5V en fonction de la version de la carte) et pas 4.2V; un convertisseur est à prévoir et donc l'inclure dans le calcul de puissance car il n'est pas parfait, il a des pertes, un rendement.

Le système intègre-t-il un chargeur ? Si oui, on peut aussi faire une détection de perte d'alim ce qui implique que le système fonctionne sur batterie.

Si j'ai un peux de temps en fin de semaine je peux faire un petit schémas bloc car j'ai justement un projet d'un système sur batterie avec chargeur et monitoring "local" pour l'éclairage de mon nouveau fourgon du boulot.

PS : Pour la batterie la technologie plomb n'est pas forcément à éviter...... C'est bien plus simple à utiliser, pas trop critique à l'utilisation et à la charge; certes plus encombrant et lord à capacité égale que le lithium et la tension utilisable est entre 11V et 13V. Je trouve qu'il est plus simple d'abaisser une tension de 12V en 5V/3,3V que d'élever une tension entre 3V et 4,2V en 5V......
On trouve moins facilement de convertisseurs que descendent aussi bas en tension.
A méditer Smile

Cordialement,
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Message par SZStore Mer 16 Déc 2020 - 19:12

Enorme merci pour votre aide. Je vous en donnerai des infos sur le projet dès que j'en aurai le temps.

Bonne soirée.

HC.
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Message par polien Mer 16 Déc 2020 - 21:03

Bonsoir,

Le forum est calme, mais on y retourne de temps en temps !

Juste quelques remarques sur la partie sécurité :

- Solution 1: Que se passe t-il si 2 utilisateurs ont le même nom ?
Et si c'est Nom et Prénom, c'est relativement facilement retrouvable par quelqu'un de mal intentionné qui pourra pénétrer dans l’abri (étant donné que le code généré dépend de ces informations) la gaffe

- Solution 2 : Prévoir un avertissement avant d'enfermer l'utilisateur à double tour  lol

- Solution 3 : Ce qui nécessite d'embaucher quelqu'un pour vérifier les images, donc on sort un peu de l'automatisation amusé


Je ne cherche pas à vous mettre en défaut, mais pour avoir passé une matière similaire, les profs peuvent être assez tatillons Wink . Il faut donc être préparé à ce genre de questions.

(Sinon je peux aider sur les questions de programmation, l'électronique c'est lereparateurdepc Super)

Bonne continuation !

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Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ? Empty Re: Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ?

Message par SZStore Jeu 17 Déc 2020 - 13:57

Bonjour,

Merci pour votre aide @polien

J'en prends note.

Cordialement,

HC.
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Message par lereparateurdepc Sam 19 Déc 2020 - 19:46

re,

Alors voici le sublime schémas bloc (ou SchémasPaint):

Afficher l'état d'une batterie avec Arduino ? Sz12

Dans le cas d'une simple batterie (cellule) lithium de 3.7V :

- L'alim est en 5V 2A (en fonction du montage); elle doit-être suffisante pour alimenter le montage ET SIMULTANÉMENT charger la batterie.
- Je propose un circuit qui fusionne le bloc chargeur/régulateur : Adafruit PowerBoost 1000 Charger
 Avec cette carte, on y connecte une alim de 5V 2A min, une batterie Li-PO avec le bon connecteur et on a du 5V 1A MAX en sortie.
 ATTENTION sur le net on trouve des circuits similaires "pour Raspberry" mais ils on un fâcheux problème de transition sur une perte d'alim..... la sortie se coupe aléatoirement  Evil or Very Mad  Evil or Very Mad  Evil or Very Mad  lol!  lol!  lol!  énervé
- Sur cette carte on peux récupérer la tension d'alim, la tension batterie et même en bricolant un peux une indication de batterie faible (en se connectant sur la LED "LOW"),
 idem avec les 2 LED "CHRG"

Pour la partie gestion avec une carte type Arduino, ESP,... c'est largement bon...... mais le problème, si j'ai bien compris, le système gère aussi une sorte de contrôle d'accès.
Pour en rester sur la partie purement électrique, le contrôle d'accès su fait par ventouse ou gâche. Les tension de service de ces équipements sont entre 12V et 24V voir 48V.
Une ventouse doit-être alimentée pour maintenir une porte fermée (et ça consomme de la batterie si l'alim est coupée).
Avec les gâche, il existe 2 version une sur le même principe que les ventouse mais en consomment moins, l'autre bah c'est l'inverse; tant que la gâche n'est pas alimentée, la porte est fermée;
pour ouvrir, une impulsion de 3 à 5 secondes permet de libérer la porte. ATTENTION, prévoir un système d'ouverture de secours (clé, autre porte de "service") car si la gâche grille ou que le fil se casse.... je sort ! pourquoi censure A l'aide ! .

Tout ça pour dire qu'une batterie de 3.7V n'est pas vraiment une option. => Bonjour la bonne vieille batterie plomb de 12V yes !
Pour rester sur du lithium, on peux utiliser une association série en 3S ou 4S mais attention là il faut un circuit de protection (BMS + équilibreur actif) et trouver un chargeur/équilibreur autonome.

Pour ajouter une option au système de sécurité :

@SZStore a écrit:
Solution 1:
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Solution 2:
Pour pouvoir déposer son vélo à l’intérieur de l’abri, il faudra en 1er lieu acheter un ticket via un distributeur situé à l’entrée du bâtiment, d’un coût d’1€. Grâce à cette borne, l’utilisateur pourra renseigner son numéro de téléphone en cas de perte du ticket.

Par la suite, après avoir reçu le ticket, celui-ci disposera d’un délai de 3 min. afin de garer son vélo.


Solution 3:
Placer des caméras de surveillance à l'intérieur de l'abri.

Une solution avec badge NFC connecté à la même carte Arduino, ESP,....
https://www.dfrobot.com/product-1917.html

Pour info, les liens pointes vers des produits que j'utilise ou que j'ai utilisé (sauf le lecteur NFC ma version n'est plus distribuée).

PS : je ne serais pas forcément dispo avant le 23...... Le 21/22 j'ai près de 2H de route pour aller sur le chantier  Sleep .......

Cordialement,
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