Alimentation par batterie= risque tension et intensité

Francais:
Bonjour, je pense que vous allez rire en voyant mon problème mais bon...après des heures de recherches faut bien que je trouve une réponse. Tout d'abord, je cherche à créer une alimentation portatif réutilisable pour différent circuit (raison personnelle). Je ne cherche donc pas à obtenir le minimum de poids et le maximum de durée (1h me convient).

Je possède 2 batterie 2400mah 6volts brancher en série me donnant alors 12volts 2400mah. Grace à elles je souhaite alimenter une carte Arduino rev3 et une carte Arduino nano 3.0 (je pense avoir assez de jus). Je précise qu'elles ont aucun branchement en commun sauf pour l'alimentation (peut-être que cela peut vous aider à comprendre).
1-Esque cela est possible suivant la manière dont elles sont brancher sur le schéma (j'ai du mal à savoir si le circuit est en série ou en dérivation. Je cherche donc que via une alimentation 8volt(j'explique plus bas comment je souhaite l'obtenir), les deux reçoives du 8volts et non du 4volts chacune si elles sont brancher en série)? Si non, comment les brancher en dérivations?

Ensuite viens la deuxième question. En effet, je sais que ces deux cartes prennent une tension entre 7-12volts. Je compte donc mettre un régulateur de tension pour abaisser le tout à 8 voltes. Dans l'idée cela me paraissait simple jusqu'à ce que je me dise que durant la décharge de la batterie, la tension chutera (je ne suis qu'un débutant je peux me tromper, je veux dire qu'a 50% la tension de la batterie sera de 6volts). Sauf que si elle chute en dessous de 7volts, les cartes Arduino ne s'en remettrons pas.
2-Donc ce serait pour savoir si les cartes Arduino nano et rev3 cité plus hauts possède un système un peut comme un disjoncteur inversée ou si il n'y a pas assez de volts, la carte s'arrête. Je veux dire que si il n'y a pas +de 7volts la carte se met en off. Ou alors j'ai tout faux et les volts ne diminuent pas su une batterie?
3-Un peut dans le même style, mais cette fois avec les ampères: si la carte me demande une alimentation de 240ma (le maximum pour l'Arduino rev3) et que ma batterie est quasiment vide est qu'il ne reste plus que 100mah. Cela est-il possible? Si oui, quelle sont les conséquences d'avoir une intensité plus faible que celle demandé?

En prenant en compte que la carte ne possède pas ce système de disjoncteur (question 2), je pense avoir trouver une solution: Je met un régulateur de tension LTC3780 ( sa particularité est de baisser et d'augmenter une tension) au bout de mon alimentation 12volts pour en obtenir 8. Grâce à cela, même quand ma batterie n'aura plus beaucoup de batterie, elle délivrera tjrs 8 volts. Il y a le schéma qui peut vous aider à comprendre mon intension.
4-Esque j'ai raison/ ca marche?
Malheureusement, je pense qu'il y aura toujours la possibilité de ce problème d'intensité inférieur à celui demandé. J'en viens à une autre question:
5-La diminution est de l'intensité et de la tension dune batterie pendant sont utilisation sont-elles parallèle/pareille graphiquement? Je veux dire que c'est impossible d'avoir (sur ma batterie 12volts 2400mah) que 3volts et de posséder 2000mah?
6-Si c'est possible d'avoir 8 volts et plus que 20mah donnant ainsi une alimentation ayant une intensité inférieur à celle demandé provoquant ainsi un un dysfonctionnement à vie de la carte (je pose la question plus haut si cela est vrai -question3-). Je fait comment pour mettre un système empêchant d'avoir une intensité inférieur à celle demandé?

Petite autre question hors sujet:
7-Sur l'Arduino rev3, je peux alimenter des objets en 5 volts par différentes broches? Exemple: je possède deux ventilateur 5volts, je peux les mettres sur 2 broches différentes ou je suis obliger de mettre les deux sur la broche 5volt situé près du GND (je parle de l'Arduino rev3). En effet, j'ai vue que tout le mone mettait les modules Bluetooth HC-05 sur la broche 5volt mais les caractéristiques de l'Arduino disent que toute les broches envoie du 5volts, d'où mon incompréhension.
Merci de vos réponse :slight_smile: et si possible répondez moi… avec un vocabulaire simple… :sweat_smile:

schéma=

Anglais:
Hello, I think you will laugh seeing my problem but hey... after hours of research I have to find an answer. First of all, I'm looking to create a reusable portable power supply for different circuits (personal reason). I am therefore not looking to obtain the minimum weight and the maximum duration (1 hour suits me).

I have 2 2400mah 6volt batteries connected in series then giving me 12volts 2400mah. Thanks to them I want to power an Arduino rev3 card and an Arduino nano 3.0 card (I think I have enough juice). I specify that they have no connection in common except for the food (perhaps that can help you to understand).
1-Esque this is possible depending on how they are connected to the diagram (I have trouble knowing if the circuit is in series or in bypass. I therefore seek only via an 8volt power supply (I explain below how I wishes to obtain it), the two receive 8 volts and not 4 volts each if they are connected in series)? If not, how to branch them?

Then comes the second question. Indeed, I know that these two cards take a voltage between 7-12 volts. So I plan to put a voltage regulator to lower everything to 8 volts. In the idea it seemed simple to me until I said to myself that during the discharge of the battery, the voltage will drop (I am only a beginner I could be wrong, I mean that at 50% the voltage of the battery will be 6 volts). Except that if it drops below 7 volts, the Arduino boards won't recover.
2-So it would be to know if the Arduino nano and rev3 cards mentioned above have a system like an inverted circuit breaker or if there are not enough volts, the card stops. I mean that if there is no +7volts the card goes off. Or am I all wrong and the volts are not decreasing on a battery?
3-A can in the same style, but this time with amps: if the board asks me for a 240ma power supply (the maximum for the Arduino rev3) and my battery is almost empty, there is only 100mah left . Is this possible? If so, what are the consequences of having a lower intensity than requested?

Taking into account that the card does not have this circuit breaker system (question 2), I think I have found a solution: I put an LTC3780 voltage regulator (its particularity is to lower and increase a voltage) at the end of my 12volts power supply to obtain 8. Thanks to this, even when my battery will not have much battery left, it will always deliver 8 volts. There is the diagram which can help you to understand my intention.
4-Are I right/ does it work?
Unfortunately, I think there will always be the possibility of this lower intensity issue than requested. I come to another question:
5-The decrease is in the intensity and voltage of a battery during use are they parallel/same graphically? I mean it's impossible to have (on my 12volts 2400mah battery) only 3volts and to have 2000mah?
6-If it is possible to have 8 volts and more than 20mah thus giving a power supply with an intensity lower than that requested thus causing a lifetime malfunction of the card (I ask the question above if this is true -question3 -). How do I put a system preventing it from having an intensity lower than that requested?

Another off-topic question:
7-On the Arduino rev3, can I power 5 volt objects through different pins? Example: I have two 5volts fans, I can put them on 2 different pins or I have to put both on the 5volt pin located near the GND (I'm talking about the Arduino rev3). Indeed, I saw that everyone put the HC-05 Bluetooth modules on the 5volt pin but the characteristics of the Arduino say that all the pins send 5volts, hence my misunderstanding.
Thank you for your answer :slight_smile: and if possible answer me… with a simple vocabulary… :sweat_smile:

schema=

Salut, ces batteries peuvent être de 2 types : plomb ou NIMH. Il serait bien de le préciser pour pouvoir répondre.

  1. les deux cartes sont branchées en dérivation.
  2. non, pas de "disjoncteur". Les cartes s'arrêtent de fonctionner en dessous d'une certaine valeur de tension, mais sans mettre en danger la carte.
  3. si le courant demandé est trop important, la tension disponible va chuter.

Chaque technologie de batterie a ses propres limites. La tension d'une batterie au plomb ne doit pas descendre en dessous de 1.75V par élément, donc 10.5V pour une batterie 12V. Pour du NIMH la limite se situe entre 0.9V et 1V par élément.

En général, il vaut mieux surveiller la tension de la batterie. Une carte ARDUINO peut s'en charger, au travers d'un pont diviseur, et si la tension diminue trop, prendre la décision de couper l'alimentation. Cela peu se faire à l'aide d'un relais bistable. Je ne propose pas le passage en mode veille car les cartes UNO et NANO consomment trop dans ce mode.

Merci pour ta réponse, ma batterie est une NIMH
voila le lien pour ceux qui sont intéresser:
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En tout cas ta réponse 3 répond plus ou moins aux questions 5 et 6. Merci :blush: :+1:

Si j'ai bien compris je peux alimenter une carte Arduino avec 8volts avec sérénité, c'est elle qui fera le job quand elle passera sous la plage de tension (7-12volts)? En revanche si je voudrais augmenter sa durée vaudrait mieux que j'opte pour le régulateur de tension LTC3780 vue qu'il peut augmenter une tension. Comme ca même si elle ma batterie fournit plus que du 5 volts je peux toujours profiter d'elle en recevant du 8volts à la sortie du régulateur de tension.

Pour autant, si je l'utilise (le régulateur de tension) il n'y aura pas de conséquence néfaste sur ma batterie?? En effet, ca me perturbe un peut de passer de 5 à 8volts sans autres sources d'alimentations que ma batterie, alors que par logique il y a bien un truc qui doit être utiliser?
Quelqu'un pourrait m'expliquer comment ils fonctionnent même si les explications peuvent être compliquer à comprendre?

Si il faut mettre un régulateur, autant mettre un régulateur de 5V directement et d'alimenter la carte par la broche 5V. Supposons que la carte consomme 100mA, en mettant un régulateur 5V (en supposant son rendement de 90%), on va tirer 550mW sur la batterie. En mettant un régulateur 8V, l'arduino va toujours tirer 100mA mais en 8V soit 800mW. Et sur la batterie on va donc tirer 880mA.

Si la tension chute trop, Arduino ne peut être détruit. Mais il ne fait en général plus le programme. Ce qui peut être gênant surtout si il y a des périphériques genre moteur, c'est que les périphériques peuvent s'arrêter, consommer moins et l'Arduino repart. Les périphériques se remettent en marche ce qui va consommer et l'Arduino va de nouveau s'arrêter...

On peut considérer que la batterie est à tension constante. Si tu as besoin de 10mA, elle te donnera 10mA. Si tu demandes 1A, elle te donnera 1A. Quand la batterie s'épuise, sa tension diminue, mais il n'y a pas de limite de courant. Si la batterie est quasi vide et que tu demandes 1A, elle les fournira, mais sa tension va baisser trop vite.

100mAh ce n'est pas l'intensité mais la capacité. Si il reste 100mAh, tu peux tirer 100mA pendant 1h, 1A pendant 6 minutes...

<suite quand j'aurais le temps>

Non, chaque batterie a une tension nominale de 6V, donc 5 éléments de 1.2V.
Sa tension ne peut descendre en dessous de 0.9V * 5, c'est à dire 4.5V, donc 9V pour deux batteries en série. Et encore, 0.9V est un minimum. Personnellement je ne descend jamais en dessous de 1V, donc 10V pour deux batteries NIMH 6V.
C'est une tension minimale à respecter, sous peine de dégradation de la batterie, et de réduction de sa durée de vie.
Donc cela ne sert à rien d'essayer de relever une tension trop faible dans ce cas, ou plutôt ce serait néfaste pour les batteries.

Je met le régulateur de tensions sur 9volt minimum?

Comme le dit vileroi il serait préférable d'alimenter les cartes ARDUINO sous 5V, ce qui générerait moins de pertes dans le régulateur intégré à la carte ARDUINO.
Ceci est valable uniquement si tu n'as pas besoin de ces 8V par ailleurs, pour un moteur par exemple.
Si tu décides d'alimenter sous 5V, régler simplement le convertisseur à découpage sur 5V.
Si tu décides d'alimenter par VIN ou le JACK de la UNO, 6.5V suffisent, 7V si tu veux assurer une marge.
Dans tous les cas, la tension de la batterie devra être surveillée, donc pour une 12V ou 2 x 6V, interdiction de descendre en dessous de 10V.
N'importe quel convertisseur à découpage est capable de fournir 7V à partir d'une tension de 10V. Fournir 5V sera encore plus facile pour lui.

Ces quoi les conséquences si je l'alimente sous ces 9volts. Elles sont graves ou ca influence juste la duré de vie de la batterie (de beaucoup ou pas)? paracerque la je pense que si oui autant acheter une autre batterie un peux plus perfectionner pour ces montages...

Simplement, si l'alimentation se fait sous 9V par VIN, l'excédent par rapport au 5V est dissipé sous forme de calories.
P = (VIN - 5V) * I
I étant le courant consommé sur le 5V.
D'autre part, le régulateur 5V de chaque carte a ses limites (courant, puissance dissipée, etc.), tandis que si l'alimentation se fait directement sous 5V, les limites sont celles du convertisseur choisi.
Je te propose un peu de lecture :

ok, j'ai casi tout compris. J'en ai conclue que je souhaite alimenter mon Arduino uno rev3 par la broche vin supportant 7-12volts. Mon alimentation est toujours la même (2batterie 6volts 2400mah en série=12volts 2400mah). De plus, tu ma expliquer précédemment qu'il était inutile d'utiliser un convertisseur de tension step-up car je risquer d'abimer ma batterie.

En revanche je ne comprend pas ton calcul qui revient à éviter de mettre la batterie sous 10volts. En effet, en faisant des recherches j'ai vue que la tension diminue au cours de la décharge d'une batterie. De plus, quand j'utilise une voiture télécommandé il n'y a aucun problème à utiliser toute une batterie, je vois pas le problème à faire de faire pareille ici . Il a donc de l'intérêt de la surveiller pour éviter qu'elle passe sous 7volts puisque c'est le minimum accepter (selon la description de la carte) et non 10 ou j'ai louper un truc ? En plus ca voudrait dire que de base pour chacune des piles qui alimente une batterie (en l'occurrence 5 et ducoup 10 pour mon alimentation) il ne faut jamais que leurs tensions soient sous 1volts alors qu'elle en fournisse que 1.2, cela me semble énorme. Tu pourrais m'expliquer comment ca se fait? De plus, il existe des système pour éviter que la tension ne soie inférieur à celle demander?(j'ai trouver que des régulateurs de tensions step-up pour éviter ce probléme mais tu me les déconseilles)

Ça c'est ce que tu crois. Souvent les batteries de modélisme possèdent des protections anti-décharge profonde, ou alors c'est l'électronique de la voiture elle-même qui coupe l'alimentation en cas de décharge profonde, comme un téléphone mobile. Sans protection la batterie meurt à petit feu.

C'est une question de courbe de décharge. Celle-ci est loin d'être linéaire :


A 1V il ne reste plus grand chose : 10 à 20%

ok, si j'ai bien compris à 10volts il me restera plus que 10% de ma batterie. Mais comment je peux éviter d'avoir moins de 10volts (via un dispositif), parce que si j'ai bien compris tant que je fais rien la tension continuera de diminuer jusqu'à 0 et la batterie sera morte.

Un ARDUINO peut facilement, à l'aide d'une de ses entrées analogiques, mesurer la tension d'une batterie 12V. Un pont diviseur est nécessaire.
Si la tension de la batterie est trop basse, le logiciel peut facilement prendre les décisions qui s'imposent :

  • éviter d'activer des composants à consommation élevée (relais, moteur, etc.)
  • se mettre en mode veille, mais sur UNO ou NANO l'économie est faible
  • couper carrément son alimentation à laide d'un module spécial, ou d'un relais bistable

comment je choisit laquelle prendre ou ca se fait automatiquement (de décision).

C'est à toi de coder en fonction de ton matériel.

Merci, ben ducoup j'ai plus qu'une toute dernière question (dsl de t'enquiquiner autant... :sweat_smile:): je me rend compte que 2400mah pour une Arduino c'est pas énorme... tu me conseille quelle batterie pour alimenter une Arduino??? Mes montages sont divers, un robot Bluetooth avec capteurs ou encore un radar. J'ai donc besoin de pas mal d'ampère
En tout cas merci pour le module, il a l'air parfait

2400mah pour une UNO ou une NANO, pour 30mA de consommation : 80H de fonctionnement.
Mais bien entendu, tout dépend des modules branchés sur l'ARDUINO.
C'est au cas par cas, mais en tous cas, une chose est sûre : des mA multiplié par des heures donnent toujours des mAH.

Le reste a été répondu.

Si une carte est alimentée via VIn, on peut tirer une centaine de mA (Attention la table des matière du site Ritonduino a disparue, du coup je ne sais plus bien retrouver ce que peut donner une Uno, @hbachetti remettra de l'ordre). C'est une broche d'alimentation. Les sorties de la carte donnent aussi du 5V. Mais ce sont des sorties avec une résistance série assez importante (30 Ω environ) et le courant ne doit pas dépasser les 20mA. On peut donc via ces broches alimenter un led, mais pas des modules ou des moteurs.