Mesure autonomie en énergie d'un système

[Hiikari]

Bonsoir à vous, je travaille sur une station météorologique et je voudrais savoir comment je pourrais connaître l'autonomie en énergie de mon système . Je dispose d'une batterie au plomb ( qui alimente plusieurs cartes ) de 12V et d'une capacité de 28Ah . Cette dernière est rechargé par un panneau solaire. Je suis aussi en mesure de connaitre la puissance consommé à un instant t ( en connaissant U et I ). Je ne peut connaitre la consommation total du système étant donné que l'intensité varie en fonction de si la panneau solaire tourne ou non.
Je reste à votre disponibilité pour plus d'informations, et vous remercie d'avance pour vos réponses.
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[luc_1049]

Bonjour

Je passe sur la capacité en maH et le calcul que vous devriez savoir ou trouver sur le net.

Faites un calcul moyen en considérant par exemple que sur 1h le moteur tourne pendant xxx secondes pour avoir l'autonomie moyenne.

Faites aussi le calcul de l'autonomie min ou max en vous mettant dans le pire ou le meilleur cas.

Considérez ensuite une augmentation des données précédantes en incluant une recharge des batteries par le soleil mais peut être pas à temps plein, le soleil peut être masqué par des nuages.

Voila une solution possible.
cdlt

[DAUDET78]

Cette dernière est rechargé par un panneau solaire.

Il faut évaluer, dans le pire cas en hiver, combien ton panneau peut délivrer d'énergie

Je suis aussi en mesure de connaitre la puissance consommé à un instant t ( en connaissant U et I ).

Normalement, cette consommation n'est pas constante suivant le travail à faire (prise en compte des capteurs, transmission des données toutes les x minutes etc ). Il faut l'évaluer par un calcul .
Ensuite tu calcules ce que peux donner la batterie au plomb sachant qu'on ne la décharge pas à plus de 50%

[Hiikari]

Merci de vos réponses . Je souhaiterais tout de même savoir si il est possible que en considérant les 28Ah comme l'autonomie max ( c'est à dire batterie pleine , soit 100% ) il est possible de, en mesure le courant en sortie de batterie que je multiplierais par le temps ( donc j'obtiendrais des Ah ) et de la soustraire au 28Ah de départ ( soit des 100% ) d'obtenir une valeur en Ah ( par ex : 28 -10 = 18 Ah ) et dire que il reste environ 64% ( (18 x 100)/28 ) d'autonomie à la batterie ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Oui, mais il faut connaitre la consommation moyenne de ton montage

[Hiikari]

La consommation en Ampère c'est bien sa ? Le calcul est fait par un microcontroleur car ce dernier connait la tension ( qui lui est envoyé par un appareil via une interface I²C ) et nous allons éssayer de programmer une horloge pour le temps. Ainsi il est possible de connaitre les Ah .

[Hiikari]

Pardon du double-post, mais ce serait pour savoir comment je pourrait connaitre la valeur de charge que fournit le panneau à la batterie . Il s'agit d'une panneau d'une puissance de 50W.
Merci à vous

[DAUDET78]

Tu mélanges tout ......
La consommation , c'est un calcul, une mesure que tu fais sur ton equipement
L'alimentation par le panneau, c'est une mesure que tu fais dans le pire cas (le 25 décembre)

50W ne signifie rien . C'est en plein soleil. le soleil dure combien de temps? Le rendement de ton chargeur est de combien ?

[PA5CAL]

Et pour en rajouter une couche... la capacité effective de la batterie dépend de la température et du courant qu'on en tire.

L'autonomie ne peut donc pas être déduite de façon fiable d'un calcul aussi simple que celui que tu exposes.

[Hiikari]

Je comprends , merci de vos réponses elles me permettent d'éviter de faire des choses stupides. Oui la capacité de la batterie dépends de la température , cette dernière est dans la plage de température fournit par le constructeur .
Désolé DAUDET, je croyais que je pouvais connaitre ce qui est restauré à la batterie avec le courant entrant ( qui est le courant de charge je crois ).
J'essaie de mettre en place un système de jauge de batterie ( qui permet de connaitre l'autonomie , comme dans les portable par exemple ).

[DAUDET78]

comme dans les portable par exemple

Tu ne te rends pas compte que c'est du folklore ? Haut, c'est 100% ... Bas, faut se méfier ! Entre les deux ... n'importe quoi .

[Hiikari]

Ah mince . Sinon une mesure de la tension de la batterie ne peut pas se faire pour connaitre son autonomie , si celle ci reçoit une recharge ( si celle ci se recharge ) ?

[PA5CAL]

Non, pas directement du moins.

Une simple mesure de la tension donne tout au plus une indication sur le fait que la batterie est à plat ou pleinement chargée. Mais entre les deux, on n'a rien de très précis.

L'historique récente des courants de charge et de décharge, ainsi que les cycles de charge et de décharge précédemment effectuée, peuvent aussi notablement influencer la tension obtenue.


Ce qu'on peut affirmer, c'est que durant la recharge la tension est très différente de celle durant la décharge pour une même énergie stockée.

[PA5CAL]

Oups... « ... peuvent aussi notablement influencer la relation entre la tension obtenue et la capacité effective. »

[Hiikari]

Ah mince ! Merci de ta réponse PA5CAL .

[annjy]

Bonsoir,

Il faut évaluer, dans le pire cas en hiver, combien ton panneau peut délivrer ..........

tout à fait d'accord. Mais ça dépend de la latitude. Le pire cas n'est-il pas au nord du cercle polaire (pour le nord)....6 mois de nuit... ???
et des stations météo dans ces zones là, il y en a !

......
...... C'est en plein soleil. le soleil dure combien de temps?

dans certains coins, 6 mois....

Amicalement,
JY

[Hiikari]

Dois-je en conclure que je ne peut pas calculer l'autonomie restante de mon système si celui ci est rechargé par les panneaux solaires ? Désolé de reprendre les téléphones portables comme exemple , mais par exemple avec mon téléphone portable je peut voir l'autonomie restante avec les barres , même quand celui ci se recharge . Je ne cherche pas une autonomie restante exact . Mais malheureusement je n'arrive pas à trouvé comment ils font pour les téléphones portable

[PA5CAL]

Dois-je en conclure que je ne peut pas calculer l'autonomie restante de mon système si celui ci est rechargé par les panneaux solaires ?

Ce qu'on ne peut deviner à l'avance, c'est l'autonomie globale, c'est-à-dire le temps durant lequel le système pourra fonctionner sans apport d'énergie extérieur.

Par exemple, faute d'avoir été suffisamment rechargée, la batterie pourrait ne pas pouvoir alimenter le système durant toute une nuit d'hiver qui fait suite à une journée glaciale et très nuageuse. Et même si la batterie a une plus forte capacité, elle pourrait quand même finir à plat si la météo est mauvaise durant plusieurs jours consécutifs.


Connaître l'autonomie restante de la batterie à un moment donné durant son utilisation est une toute autre affaire.

Dans le principe, on ne peut pas se contenter d'une simple mesure de tension, à moins de pouvoir faire des hypothèses réalistes sur l'état et les conditions de fonctionnement de la batterie.

Les téléphones portables fonctionnent sur des batteries au lithium, qui ne se comportent pas comme les batteries au plomb. Mais la problématique est toute aussi complexe, et pour s'en sortir il faut disposer d'informations supplémentaires, soit en les mesurant durant le fonctionnement, soit en les fixant d'après les conditions d'utilisation supposées. Quoi qu'il en soit, le résultat sera toujours inexact, et l'affichage de l'autonomie restante ne représentera qu'une indication approximative.

Pour la batterie au plomb, le suivi du courant et de la température (si celle-ci doit connaître de grandes variations) en plus de la tension devrait permettre (à l'aide de quelques calculs savants) de déduire assez précisément l'énergie encore disponible.


Mais connaître l'autonomie restante de la batterie durant son utilisation n'est d'aucune utilité pour dimensionner le système avant sa fabrication.

Pour dimensionner le système, il faut pouvoir évaluer :
- l'évolution de la consommation d'énergie sur la durée (en incluant les pertes), dans le pire des cas (majoration) ;
- l'évolution de la production d'énergie photovoltaïque sur la durée, dans le pire des cas (minoration), et pour une surface de panneaux donnée.

Après seulement, on peut envisager le pire des scénarios (période de consommation maximale et de production minimale) pour lequel on souhaite garantir le fonctionnement du système, et déterminer ainsi la surface de panneaux et l'énergie maximale à stocker nécessaires.

Je ne peut connaitre la consommation total du système étant donné que l'intensité varie en fonction de si la panneau solaire tourne ou non.

Faute de la connaître avec précision, il faudra bien en évaluer la valeur maximale, quitte à en fixer les inconnues, par exemple en contrôlant la rotation des panneaux de façon restrictive afin de limiter la consommation propre au système de poursuite.

[PA5CAL]

Le risque avec un tel système, c'est qu'on puisse un jour tomber sur un scénario encore pire que celui qu'on avait prévu... Pourtant, comme tu devrais rapidement t'en rendre compte, on arrive vite à des dimensions importantes si l'on veut garantir la continuité du fonctionnement.

Pour s'en sortir à bon compte (i.e. pour éviter d'utiliser d'immenses panneaux et de grosses batteries), il vaut bien mieux adjoindre une source d'énergie secondaire au système (éolienne, moulin à eau, groupe électrogène...) et/ou s'autoriser à mettre le système en veille où à dégrader son fonctionnement dans les cas où la situation énergétique est mauvaise.

[Hiikari]

Merci de ta réponse PA5CAL , elle m'a beaucoup éclairer . Je vois que ce que je dois faire est assez difficile , peut être que mon bac je ne l'aurais pas cette année en fin de compte . En faites je cherche à calcul l'autonomie du système car on doit affiché via 3 leds de couleurs une indication de l'autonomie du système ( 75%<autonomie<100% par exemple ) . Je vais essayer de cherché une solutions en prenant en compte les indications et informations que vous me donnez .
Merci encore