Calcul autonomie avec un super condensateur?

[dje8269]

Bonjour à tous,

je cherche a connaitre l'autonomie que je pourrais avoir en utilisant un super condensateur à la place d'une batterie.

J'ai un petit capteur qui consomme 300µA avec le µC etc.....

J'avais dans l'idée de le faire fonctionner sur une batterie li-po classique. Oui j'aimerais tester les supercondensateurs pour changer un peu .

Est-ce que quelqu'un à déjà fait une estimation grossière ou à expérimenter les supercondo ?

Mon montage s'alimente en 3V. je vais donc utiliser un buck boost pour atteindre cette tension.
Partons du principe que la tension du condo varie 2.7V à 1V .

Avec un supercondo de 2F par exemple et une conso de 300µA , quelle durée puis je espérer à la grosse louche ?

Merci à vous
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[jiherve]

bonsoir
tout dépendra de ton buck/boost, certains consomment plus que 300µA de façon intrinsèque.
JR

[Antoane]

Bonjour,

As tu déjà choisi un SC ?
Certains ont un courant de décharge non-négligeable.
Certains ne se comportent pas comme des condensateurs ayant une capacité "très grande" : ce sont des pseudo-capacitances ayant un caractéristique de décharge approchant celle d'une batterie.

Avec un supercondo de 2F par exemple et une conso de 300µA , quelle durée puis je espérer à la grosse louche ?

Sinon, à la grosse louche... ca s'estime comme un condensateur normal : Energie disponible = 0.5*C*(U_initial² - U_finale²) = P_consommée * T_décharge

[dje8269]

Je n'ai encore rien choisis. Je préfère venir poser mes questions de noob avant de partir dans la mauvaise direction.

L'idée est d'alimenter un tout petit écran monochrome ayant une conso de 200µA + un µC de quelques dizaines de µA + les courants de fuites. J'ai donnée 300µA à la louche.

Ok si le boost consomme déjà 300µA Ca va pas être folichon mon affaire. J'aurais aime espérer 1 semaine, avant de recharger.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Marcelus]

Bonjour,

il y a quelques années, j'ai voulu tester un supercondo sur une "longue période", et il en est ressorti qu'en l'espace de quelques jours il avait perdu la majeure partie de l'énergie emmagasinée ... sans rien de branché dessus, bien entendu, seulement avec l'auto décharge.

Je n'ai plus refait ce genre de tests, mais comme je sais que les différentes technos ne cessent de progresser, ça a dû s'améliorer, au moins un peu.
Les seules applications que j'en ai fait depuis, c'était pour utiliser l'énergie stockée dans les minutes, voire dans l'heure qui suivait l'arrêt de la charge de maintient.

Si tu cherches à tester de nouvelles choses, il y a les condensateurs hybrides.
Je n'ai pas encore testé, mais ça peut être intéressant dans certains cas.
De ce que j'ai vu :
- Très faible auto décharge
- Une densité énergétique très supérieure au super capas
- Chargement en quelques minutes
- Tension de travail entre 2.5 et 3.7V (ne peux pas / doit pas descendre en dessous de 2.5V)

Termes à utiliser pour des recherches :
- Lithium ion Capacitor
- VEL Capacitor
- Hybrid Capacitor


Et ... bon chance !

[Marcelus]

Par rapport au fait d'utiliser un step-up, j'ai déjà vu des CI qui consomme très peu, quelques µA de mémoire, en revanche, non seulement ils sont assez chers, mais surtout ils ne sont pas faciles à mettre en oeuvre. En plus, il y a des composants à ajouter autour du CI qui vont très largement participer à la consommation.

Pour alimenter des montages ayant une très faible consommation, il est assez souvent plus intéressant de partir d'une tension plus importante et d'attaquer un petit régulateur linéaire LDO.
En l'occurence, au lieu d'utiliser un supercondo, en utiliser 2 en série. Seule contrainte : il faut faire attention à la tension dans chaque capa lors de la charge
J'ai aussi vu à la vente sur des sites sérieux des supercapas avec tension entre 5V et 5.6V. Je suppose qu'il s'agit de 2 supercapas classiques montées en série, mais pas à la chinoise, problablement suite à un appairage strict réalisé par le fabricant

Ca peut paraitre, de manière contre intuive, pas très intéressant de dissiper cet écart de tension en chaleur (régul linéaire), mais en mettant tout dans la balance, 2 condos au lieu d'un, l'équilibrage de la charge, mais aussi plus besoin d'un step-up couteux et "très" consommateur, il arrive qu'elle penche souvent en faveur de la solution avec régulation linéaire, en tout cas, pour ma part c'est ce que j'ai constaté à de nombreuses reprises avec des montages alimentés par pile bouton.

Et puis, un step-up, avec une faible tension en entrée ça n'a en général pas un rendement extraordinaire ...

[jiherve]

Re
+1 un petit LDO économe en quiescent vaut mieux qu'un buck/boost gourmand au lit!
JR

[jiherve]

ajout
mais il existe tout de même des convertisseurs économes ex :https://www.analog.com/media/en/tech...s/max77887.pdf
JR

[Marcelus]

ajout
mais il existe tout de même des convertisseurs économes ex :https://www.analog.com/media/en/tech...s/max77887.pdf
JR

Tu as tout as fait raison, cependant il faut se méfier.
Je ne connais pas cette référence, mais en général, le problème de la consommation vient des composants annexes, comme par exemple le condo chimique qui a lui seul peut générer quelques dizaines de µA de consommation, sans parler du rendement qui en général se détériore dès que la tension d'entrée passe en dessous de 2V.

As-tu eu l'occasion de le tester, ou de tester un équivalent dans ce genre de conditions, ça m'intéresserait d'avoir un retour d'expérience.

[jiherve]

re
non mais la datasheet est parlante et chez AD ce ne sont pas des guignols, j'ai bossé avec leurs composants pendant presque 40 ans( beta testeur par moments) et jamais je n'ai été déçu
JR

[dje8269]

Ok !

Merci pour vos remarques trés pertinentes.

J'entends les idées concernant le LDO et les boosts. Cependant en choisissant 2 supercondo en série, cela ne me dis toujours pas combien de temps je peux espérer en autonomie.
L'idée est juste de savoir si ça vaut le coup de s’embêter et de tester cette techno, plutôt que de passer par batterie.

[jiherve]

re
ben faut faire le calcul : énergie emmagasinée, courant d'autodécharge, courant consommé, limite de tension etc etc.
c'est un exercice assez simple dès que l'on a choisi les composants et épluché leurs datasheet.
JR

[Marcelus]

J'entends les idées concernant le LDO et les boosts. Cependant en choisissant 2 supercondo en série, cela ne me dis toujours pas combien de temps je peux espérer en autonomie.
L'idée est juste de savoir si ça vaut le coup de s’embêter et de tester cette techno, plutôt que de passer par batterie.

Sauf erreur de ma part, car j'ai fait ça vite fait, avec :

- 2F en 5.4V
- Régul LDO 3V
- Conso 300µA

Je trouve une autonomie d'environ 2H30 ... en espérant que je ne me sois pas trompé avec les virgules !

[dje8269]

Bonjour ,

Merci Marcelus pour l'estimation rapide.

Bon 2h30, meme avec une faute de virgule, c'est vraiement loin de ce que j'avais imaginé. Du ocup je laisse tomber et passer par une batterie li-po de 100mAh. ca fera le job.

Merci à tous pour votre temps

@+