Usure de pile et backup

[invite8243d82d]

Bonjour,

Je suis actuellement en train de developper pour un projet perso un circuit alimenté par une pile 9V. Mon montage s'articule autour d'un pic et je me demande comment détecter l'usure de ma pile.

J'ai pensé mesurer la tension restante aux bornes de ma pile grace à un pont diviseur de tension, mais je suppose que la décharge d'une pile n'est pas linéaire. Existe-t-il des courbes représentant l'usure standard en fonction d'une charge donnée ?

Autre question, ma solution actuelle me convient moyennement, le dispositif de mesure decharge la pile ... Y a-t-il un moyen plus efficace de réaliser ma mesure ? Sinon je pensais eventuellement ajouter un relais qui me permettrait d'activer le pont diviseur le temps de la mesure ...

Troisieme point, est-il possible d'ajouter une pile de secours dans le montage, qui serait automatiquement activée via un relais lorsque la charge de la pile principale devient trop faible ?

J'ai bricolé rapidement le schema suivant pour mieux expliquer le principe de ce que j'ai imaginé.

Si vous avez d'autres pistes à me proposer je suis bien sur preneur ...

Merci d'avance pour votre aide.
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[invitea3c675f3]

Je connais mieux les batteries rechargeables au plomb, mais la décharge d’une alcaline doit aussi être relativement linéaire.

Ton schéma n’est pas bon : tu décharges la pile backup dans l’autre pile usée, tu de vrais au moins utiliser les contactas de travail et de repos du relais, mais pour une application à batterie, le relais risque de consommer autant que le montage : mauvaise médecine! À suggérer deux transistors MOS canal P.

Si tu cherches seulement à commuter de la batt. principale à la backup, comme il n’y a aucune raison de ne pas la vider complètement, tu peux détecter un baisse de la tension de régulation en sortie du régulateur. Si tu veux une indication de décharge, le mieux est le ADC du Pic, les autres montages sont des usines à gaz.

[invitea3c675f3]

Il existe aussi des circuits spécialisés :

http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds...46-MAX6849.pdf

[invite8243d82d]

Bonjour louloute,

J'avais peur de ce que tu me dis concernant la mise en parallèle d'une pile neuve avec une pile usée.

Donc si je comprends bien, la bonne solution par rapport a mon montage serait donc de commuter completement de source d'alimentation, et ce a l'aide de transistors MOS afin de reduire la consomation par rapport a des relais. C1 permet d'assurer l'alimentation du système le temps de la commutation.
J'ai bon ?

Sinon effectivement je prefere travailler avec une indication de décharge plutot que de detecter une baisse de tension en sortie du regulateur. Le but étant toujours d'assurer une alimentation suffisante du système.

Dans mon application finale je pense pour le moment utiliser 2 piles 9V en serie pour l'alimentation principale, et une pile de 9V en backup. La bascule sera effectuée lorsque la batterie principale s'approchera des 7.5V, la datasheet du lm7805 indique (si j'ai bien lu) une tension d'entrée de 7v mini cela laisse une petite marge de manoeuvre.

Sinon est-ce que l'utilisation d'un pont diviseur de tension activé par un transistor mos serait une bonne solution pour effectuer la mesure aux bornes de la pile principale a l'aide de l'adc ?

Pour info le montage est destiner a etre utiliser pendant des spectacles, celui-ci étant mis sous tension avant le debut du spectacle, puis plus d'intervention possible avant la fin du spectacle. Je cherche donc une solution d'alimentation me permettant d'assurer le fonctionnement du montage sans pour autant utiliser la methode classique du "pour etre sur on jette l'ancienne pile quelque soit son usure et on en met une neuve"

Je vais aussi regarder la piste du max6849, merci pour l'info

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr blurpy,
Juste un détail: dans cette façon de faire te faut un INDICATEUR qui t'informe que t'es en mode "secours".
En effet SANS indicateur le systéme commute effectivemnt ,mais tu ne sais PAS que t'es en "secours" et tu de retrouves avec le meme probléme initial.
A+

[invite8243d82d]

Bonjour f6bes,

Je pensais naturellement ajouter une led basse consomation qui serait activée en meme temps que la pile de secours. Apres reste le problème humain cad que les gens pensent à verifier le voyant
a+

[invitea3c675f3]

Lorsque ta pile 9V aura atteint 7V elle sera tout à fait vide, par contre ton PIC fonctionnera encore à 4,8V donc si tu reconnais le passage à 4,9V en sortie du 7805, tu es ‘safe’ pour le Pic et tu vide à fond la batterie. Une information donnée au PIC du passage à la batterie de secours qui le lance dans une routine qui fait flasher une led toutes les 2s rest bien suffisant pour t’informer du besoin de jeter la pile ppale, de la remplace en fin de show par la secondaire en mettant une neuve en backup. Il serait bon que tu prévoies la sauvegarde de l’information que la ‘main’ est vide; je me doute qu’au moment du démontage, on ne regarde pas trop ces informations, et les batteries ont la mauvaise habitude de reprendre de l’énergie si on leur fout la paix, ce qui fait que ton appareil, arrêté après être tombé en backup puis laissé au repos un jour ou deux a de bonnes chances de repartir quelques minutes sur la ‘main’.

Selon moi, l’affichage de l’usure de la batterie est un luxe qui de plus est trompeur : comme dit plus haut, si tu fous la paix à une pile 9V tombée à 7V, au bout de quelques jours, il est probable que sa tension remonte à près de 9V, mais qu’en charge, même minime elle retombe très vite à 7V.

La capa de maintient en sortie du commutateur Main-Backup est là pour garder le PIC en marche, mais avec une commutation électronique, la vitesse est si grande que tu pourras réduire leur valeur.

Aussi, les systèmes pros sont faits pour marcher longtemps, Un Nagra avec ses 24 batteries A est bon pour 24H et plus ininterrompu Il a un voltmètre qui permet de vérifier, si tu pars pour un long enregistrement et que le voltmètre est un peu au bord, tu changes et c’est fini; dans ce domaine, il n’y a en général pas de backup, mais tellement d’autonomie que ce n’est pas un effort de garder en poche le stock de batterie de rechange.

[Qristoff]

Bonjour à tous,

Autre question, ma solution actuelle me convient moyennement, le dispositif de mesure decharge la pile ... Y a-t-il un moyen plus efficace de réaliser ma mesure ? Sinon je pensais eventuellement ajouter un relais qui me permettrait d'activer le pont diviseur le temps de la mesure ...

le principe d'un pont simple est bon mais il faut juste lui apporter quelques modifs....

Pour ne rien consommer sur la batterie; le pont doit avoir une trés haute impédance (>1Mohms par exemple), hors l'impédance d'attaque de l'ADC est limité à 10k max, il faut donc intercaler un montage suiveur à AOP avec un trés faible courant d'offset.
Ensuite, la commutation Bat_PPL à Bat_SC doit être fait par transistors et non pas un relais comme l'a dit Louloute.
Pour terminer, il faut réfléchir à la maniére comment doit démarrer ton montage avant de démarrer le pic et donc de faire la mesure, Bat_PPL ou Bat_SC ?
Voir aussi à remplacer le 7805 par un ldo si la chute de tension est trop élevée.

[Qristoff]

Quelle est la consommation du montage ?

[invite8243d82d]

Bonjour à tous,

la conso actuelle est ~15mA mesuré, mais :
le pic est actuellement connecté sur une easypic, donc je suppose qu'il y a des périphériques alimentés qui consomment du courant inutillement.
il faut ajouter le backlight d'un afficheur lcd (donné à 100mA) qui sera utilisé le temps de configurer l'appareil (j'ai mis une tempo de 4s sur celui ci)

D'apres ce que tu me dis louloute, détecter le passage de 5v à 4V9 serait suffisant. Dans ce cas je peux me simplifier la vie en connectant directement (avec une resistance intermédiaire bien sur) la sortie du regulateur sur l'adc du pic pour detecter cette baisse.
Cela élimine l'utilisation du pont, et surtout de la modif liée à l'aop dont j'ignore actuellement tout du fonctionnement

Ensuite je n'avais effectivement pas pensé au phénomène de recharge des piles. Que pensez-vous de cette approche :
- on démarre sur la pile principale
- a l'init, si lors de la précédente utilisation on était en mode secours, on repasse automatiquement dans ce mode
- en fonctionnement, on observe régulièrement la tension de sortie du regulateur (~1fois/min ?). Si une baisse est observée, on passe en mode secours, une led temoin clignote, et on enregistre cet état grace à l'eeprom
- une option dans le menu permet d'indiquer que la batterie principale a été changée, une fois l'option validée, on repasse sur la batterie principale.

Concernant la bascule, avez-vous des références de mos canal P à me proposer ? Ceux-ci étant commandés par le pic, il en faut qui se commandent avec un niveau logique de 5V, mais pour le moment tous ceux que j'ai vu sont prévu pour des tensions suppérieures ...

Merci pour ces précisions

[Qristoff]

Salut,
Je t'ai fait un petit croquis...mais non testé !
C'est vrai que la détection en sortie du régulateur peut simplifier le systéme de mesure de tension. à réfléchir.

[invite8243d82d]

Merci pour le schemas Je pense avoir compris le principe du systeme de bascule, je ne savais pas qu'il existait des composant groupant un mos P et N, bien pratique cette petite bete !

Bon maintenant je vais aller voir des cours sur les aop pour comprendre la partie mesure. Meme si je pense maintenant plutot effectuer la mesure en sortie du regulateur, cela sera bon pour ma culture personnelle ...

En tout cas merci encore pour toutes ces informations.

[invitea3c675f3]

Mes dernières élucubrations (promis je n’ai pas fumé). Au lieu de commuter avant le régulateur, tu commutes deux régulateurs. Me semble qu’il n’y a pas de risque pour les régulateurs ni qu’une pile bonne ne se décharge dans une pile vide (en tout cas, c’est facile à tester).

Un seul détecteur de passage sous 4,9V qui donne l’information logique ‘good’

[Qristoff]

Salut Louloute,
j'ai préféré le montage amont car il permet de couper le courant de repos régulateur et n'avoir qu'un courant de fuite minime.
En simulation (mais ce n'est que de la simulation !) la branche état "off" ne consomme que moins de 200nA contrairement à un régulateur, même low Iq
mais faut le tester en grandeur réelle !

[invite8243d82d]

(Re)bonjour tout le monde !

Je pense actuellement tester le montage de qristoff pour la partie commutation et en effectuant la mesure en sortie du regulateur. Je vais mettre la solution du lm3900 de louloute de coté pour un montage eventuel futur dans lequel je n'aurai pas de pic ou d'adc libre.

De plus je ne pense pas qu'effectuer la mesure de la pile de secours soit nécessaire, celle-ci devant être neuve ou sera remplacée par une neuve a la prochaine utilisation.

Je serais par contre en déplacement toute la semaine prochaine, donc ne vous inquietez pas si dans ce laps de temps vous n'avez pas de nouvelles.

Je vous tiendrais au courant de mes resultats, et reviendrais avec le schemas en resultant, cela pouvant ensuite servir à d'autres personnes.

Merci encore pour tout !

[Qristoff]

Je viens de m'apercevoir d'un truc sur mon schéma, mais qui peut être une sécurité !
Le systéme ne démarre pas si il n'y a pas de pile de secours.

De plus je ne pense pas qu'effectuer la mesure de la pile de secours soit nécessaire, celle-ci devant être neuve ou sera remplacée par une neuve a la prochaine utilisation.

les mesures des piles sont peut être un luxe, il faut réfléchir au vrai besoin !

Je serais par contre en déplacement toute la semaine prochaine, donc ne vous inquietez pas si dans ce laps de temps vous n'avez pas de nouvelles.

C'est sympa de nous prévenir. Il y en a beaucoup qui nous lachent en cours de route...

[invite8243d82d]

Effectivement le defaut que tu pointes est en fait une qualité, cela oblige à avoir une pile de secours, ce qui n'est pas plus mal. Cela permettra aussi d'eviter que le systeme se coupe lui-meme s'il détecte une baisse de tension alors qu'il n'y a pas de pile de secours.

Concernant le luxe de la mesure secondaire, pour moi la batterie de secours DOIT etre neuve, ce n'est pas une option. Sachant qu'à l'allumage du système celui-ci indiquera si lors de l'utilisation précédente la pile de secours a été utilisée, 2 cas sont possible :
- c'est moi-meme qui utilise le montage, j'aurai assez de rigueur pour changer la pile
- c'est quelqu'un d'autre à qui je l'ai prêté, il ne suit pas mes indication, tant pis pour lui (oui je sais je suis méchant )

Le but de la pile de secours est juste d'assurer la continuité le temps que l'on puisse acceder de nouveau au dispositif, pas de doubler la durée de vie de celui-ci

Ensuite rien ne m'empeche de prévoir un logement de stockage pour une pile neuve non connectée au système.

[invitea3c675f3]

Bonjour Qristoff,

Mon schéma du # 13 n’utilise qu’une des piles à la fois, la commutation se fait au niveau des Mosfets dans la masse des 7805. Reste à vérifier combien passe entre In et Out d’un 7805 dont le Gnd est débranché.

[invitea3c675f3]

J’ai pondu dans le même esprit un régulateur en utilisant un autre Norton. Les Xtors du bas permettent de sélectionner l'une ou l’autre des piles; les capas entre leurs C et E servent à faire démarrer le montage. Avec des transistors ayant un β de l’ordre de 80, ça doit fournir 150mA.

[Qristoff]

Salut Louloute,
comment circule le courant jusqu'au condensateurs si le LM3900 n'est pas encore alimenté ?

[invitea3c675f3]

Bien vu Qristoff, il faut prévoir aussi un circuit plus élaboré pour le démarrage qui alimente et le LM3900 et la zener. Ça commence à virer à l’usine à gaz.

[Qristoff]

Ça commence à virer à l’usine à gaz.

je ne te le fais pas dire !