Problème choix de batterie pour robot

Bonjour

Je suis en train de fabriquer un petit robot qui avance grâce à 4 petits servomoteurs :slight_smile: : (Servomoteur FS90R Feetech - Servos à rotation continue | GO TRONIC)
Je suis débutant en éléctronique et je me demandais comment choisir la batterie qui correspond aux servomoteurs ? svp
Mes critères sont :
-durée d'au moins 30 min
-les servomoteurs sont capables de fonctionner tous en même temps

J'ai pu trouver les caractéristiques suivantes :

Caractéristiques
Vitesse à vide : 110RPM (4.8v) / 130RPM (6v)
Courant en cours (sans charge) : 100mA (4.8v) / 120mA (6v)
Couple de décrochage (4.8v) : 1.3 kg / cm / 18.09 oz / in
Couple de décrochage (6v) : 1,5 kg / cm / 20,86 oz / in
Courant en charge : 550mA (4.8v) / 650mA (6v)
Dimensions : 32mm x 30mm x 12mm / 1.3 "x 1.2" x 0.5 "
Longueur du câble : 240mm / 9.4 "Poids: 10g
Nombre de dents : 21

La carte Arduino pourrait elle être alimentée aussi grâce à la batterie ou c'est plus facile de l'alimenter avec un pile 9v ? :slight_smile:

Merci de votre aide :slight_smile:

Axel

Bonjour,

Il faut faire le bilan de toutes les consommations de courant.

Le pic de courant max. Exemple quand les 4 moteurs fonctionnent en même temps.

Multiplier le tout par le temps de fonctionnement souhaiter pour obtenir la capacité de la batterie.

prendre une marge de 10-15% par sécurité.

axel725:
Bonjour

Je suis en train de fabriquer un petit robot qui avance grâce à 4 petits servomoteurs :slight_smile: : (Servomoteur FS90R Feetech - Servos à rotation continue | GO TRONIC)
Je suis débutant en éléctronique et je me demandais comment choisir la batterie qui correspond aux servomoteurs ? svp
Mes critères sont :
-durée d'au moins 30 min
-les servomoteurs sont capables de fonctionner tous en même temps
...............

Bonjour,

A mon avis, comme déjà indiqué, faire un bilan complet des besoins électriques :

Besoin en Intensité :

  • Les servos, pour commencer prendre le Max et multiplier par le nombre de servos
  • Envisager d'éventuels autres modules ?
  • Estimer la conso de la carte arduino.

L'intensité totale mise en relation avec la durée permet de déduire la capacité en mAh

Besoin en tension :

  • Tensions imposées pour les servos et les autres éventuels modules.
  • Envisager des alims séparées pour la carte arduino et pour les servos.

Le besoin en tension permet de définir le nombre d'éléments de la batterie une fois la technologie choisie (NimH, Lion, Lipo ...)

Concernant le taux de décharge (Exprimé en "C" pour du lipo) il sera déduit de la durée d'utilisation avec une bonne marge.
Par ex, 30 mn de fonctionnement définira une limite à 0,5C 2C, très facile à obtenir avec du lipo.

Serge .D

Edit : un lien vers une description de ce robot ?

Merci de vos réponses :slight_smile:
Si j'ai bien compris:

Besoin en intensité :

-Si en cours d'utilisation un servomoteur utilise 650mA (6v) donc 650x4=2600mA
Pour 30 min donc 0.5h je fais 2600mAx0.5h=1300mA
Pour la marge 10%, 1300x10/100=130
Donc 1300+130=1430mA
-J'envisage d'ajouter un capteur à ultrason HC-SR04 alimenté par l'arduino car il ne consomme très peu.
(https://www.gotronic.fr/pj2-hc-sr04-utilisation-avec-picaxe-1343.pdf)

Ma batterie devrait faire 1430mA ? (non incluant pour l'instant la consommation de l'arduino ni du capteur ultrason)
Cette valeur correspond bien à la capacité de la batterie ?

Si les 4 servomoteurs tournent en même temps et qu'ils tirent donc 2600mA mais que ma batterie fait 1430mA, est-ce un problème ou ai je mal compris ?
Existe t il une nuance entre capacité de la batterie et débit de l'intensité ?

Besoin en tension :

-La tension exigée par les servomoteurs est de 6v, c'est la batterie qui les alimentent donc ma batterie devra faire 6v ?
-J'alimenterai donc ma carte avec une alimentation séparée de la batterie donc avec une pile 9v.

Pour l'exemple je prendrai une batterie 6v 1430mA 0,5C ?

Comment estimer la consommation de la carte arduino ?

Mon robot étant en construction je vous joindrai une description quand il sera un peu plus avancé.

Merci beaucoup de votre aide

Axel

axel725:
Merci de vos réponses :slight_smile:
Si j'ai bien compris:

Besoin en intensité :

-Si en cours d'utilisation un servomoteur utilise 650mA (6v) donc 650x4=2600mA
Pour 30 min donc 0.5h je fais 2600mAx0.5h=1300mA
Pour la marge 10%, 1300x10/100=130
Donc 1300+130=1430mA
-J'envisage d'ajouter un capteur à ultrason HC-SR04 alimenté par l'arduino car il ne consomme très peu.
(https://www.gotronic.fr/pj2-hc-sr04-utilisation-avec-picaxe-1343.pdf)

Ma batterie devrait faire 1430mA ? (non incluant pour l'instant la consommation de l'arduino ni du capteur ultrason)
Cette valeur correspond bien à la capacité de la batterie ?

C'est cela, donc comme base de départ on prend 1500 mAh.

Ne pas confondre l'intensité circulant dans les conducteurs mesurée en mA et la capacité de la batterie en mAh.

Capacité en mAh = Intensité en mA x durée en heures.

Une batterie de capacité 1500 mAh est capable de fournir 1,5A pendant une heure, ou 3A pendant 1/2h ... ou 0,75A pendant 2h ....

Besoin en tension :

-La tension exigée par les servomoteurs est de 6v, c'est la batterie qui les alimentent donc ma batterie devra faire 6v ?

Attention cependant, beaucoup de servos survivent mal à une tension supérieure à 6V.
Ils peuvent être alimentés sans problème en 5V au prix d'une petite diminution du couple.

D'un autre coté, alimenter directement en 5V par la même alimentation les servos et la carte arduino est possible mais peut présenter des inconvénients et nécessite un câblage bien organisé.

Pour l'exemple je prendrai une batterie 6v 1430mA 0,5C ?

Pour pouvoir fournir 3A avec une batterie de capacité 1,5Ah; il faut un taux de décharge supérieur à 2C

taux de décharge = (Intensité max en A)/ Capacité en Ah

(Avec 3A et 1,5Ah on obtient 2C

La technologie de la batterie est liée à la tension de chaque élément.

Par ex en nominal une technologie NimH correspond à 1,2 .. 1,3V par élément
Une technologie Lipo ou Liion 3,7V par élément avec une variation possible entre 4,2 et 3,2V conseillée.

Pour les servos, 4 éléments Nimh de 2000 mAh peuvent convenir; descendre en dessous de 1500 mAh ferait prendre le risque que la batterie ne soit pas capable de fournir l'intensité max sans chute de tension rédhibitoire.

Comment estimer la consommation de la carte arduino ?

La conso dépend du type de carte, pour une petite carte (Uno ou Nano) on peut envisager 40 mA

En conservant l'idée d'une alimentation séparée; alimenter les servos avec 4 éléments NimH de 2000 mAh et séparément la carte arduino avec une pile 9V sur l'entrée Vin de la carte me parait un bon compromis pour commencer.
Ne pas oublier de relier les masses batteries NimH et Pile 9V.

Mon robot étant en construction je vous joindrai une description quand il sera un peu plus avancé.

Bonne idée. :slight_smile:

Serge .D

Merci beaucoup je prend donc pour cette batterie :slight_smile: : http://www.all-batteries.fr/pile-rechargeable/aa-hr6/nx/blister-x4-ach9019.html

axel725:
Merci beaucoup je prend donc pour cette batterie :slight_smile: : http://www.all-batteries.fr/pile-rechargeable/aa-hr6/nx/blister-x4-ach9019.html

Cela devrait aller,

D'après la fiche technique, la résistance interne se situe vers 50 mOhms par élément.
Ce qui nous fait 200 mOhms au total; donc envisager une chute de tension de 0,52 Volts pour 2,6A.
On peut ainsi espérer plus de 4,6V avec la charge max.

Vous pourrez vérifier pendant le fonctionnement en faisant un peu forcer les servos tout en surveillant la tension.

Serge .D