Robot - recharge sans fil / wireless

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#1

Bonjour à tous !

Dans le cadre d’un projet, j’essaye de créer un robot mobile sachant se recharger en autonomie.
Le robot est pour l’instant très simple :

  • Une carte Arduino
  • 2 moteurs (6 ou 12V)
  • un capteur de position
  • une caméra

Je pense utiliser la charge par induction, cependant plusieurs problèmes se posent :

1- Est-ce réalisable ?

J’ai effectué de nombreuses recherches, on en parle de partout, cependant pas moyen de trouver un exemple concret, un tuto ou un projet présenté étapes par étapes.
Je suis preneur de tous types de document pouvant m’aider dans mes recherches.

2- Quel type de batterie utiliser ?

Je pensais utiliser une batterie Li-po pour alimenter mon moteur, cependant, elles nécessitent une surveillance accrue pour éviter de l’abîmer et cela semble compliqué de la recharger à l’aide d’un chargeur à induction.
J’ai ensuite voulu utiliser plusieurs piles AA rechargeables en série, mais nouveau problème, peut-on les recharger en série et comment s’assurer qu’elles sont bien toutes rechargé au même niveau.

3- Peut-on utiliser une seule alimentation pour alimenter 2 moteurs et la carte arduino ?

Traditionnellement on sépare la commande de la puissance, premièrement parce que les niveaux de tension sont différents, mais aussi pour protéger les composants.
Cependant, si mon moteur et ma carte sont alimentés par du 6V, puis-je les utiliser en parallèle ? Sans abîmer ma carte ou créer de cours circuit ?

4- Comment mesurer le niveau de charge d’une batterie ?

5- Principe d’utilisation

Suffit-il de positionner mon robot au-dessus de la charge (comme on le fait avec un téléphone) et le laisser charger ?
Faut-il éteindre la carte pendant le chargement ? Pour éviter de l’abîmer ?
Faut-il arrêter le robot le temps que la batterie recharge ?

Merci d’avance pour vos retours !

Je continu de chercher de mon côté et vous tient informé de mes découvertes

#2

J'ai ensuite voulu utiliser plusieurs piles AA rechargeables en série, mais nouveau problème, peut-on les recharger en série et comment s'assurer qu'elles sont bien toutes rechargé au même niveau.

Le chargeur NI-MH en série n'existe pas dans le commerce.
Il faudrait te débrouiller avec un MAX712 ou MAX713.

Une LITHIUM-ION ou LIPO avec connecteur d'équilibrage est beaucoup plus facile à recharger. Voir ICI.

Enfin, recharger une NI-MH à moitié vide ne se fait pas (effet mémoire).
Pour une LITHIUM-ION ou LIPO cela ne pose aucun problème.

Cependant, si mon moteur et ma carte sont alimentés par du 6V

6V c'est le grand max pour un ARDUINO.
Séparer les alimentations est préférable.

4- Comment mesurer le niveau de charge d'une batterie ?

Voir ICI.

@+

#3

Merci pour la réponse si rapide !

Je vais utiliser pour simplifier le circuit une batterie Li-ion.

Mais maintenant de nouvelles questions se posent... :open_mouth:

Pour faciliter le chargement, je vais utiliser un seul chargeur par induction, cependant, dans le cas ou la tension des deux batteries est la même, et que je sépare les deux batteries (Une pour la carte Arduino (1), une pour les deux moteurs(2)), pendant la charge, la batterie (1) va plus rapidement atteindre sa charge max, je présume qu'il est mauvais de laisser la laisser charger. Ainsi, est-il possible de stopper la charge de la batterie (1) tout en continuant d’alimenter la (2) ? À l'aide d'un contact, d'une sécurité ?

Deuxièmement, dans le cas ou j'utilise une batterie 12V (3)pour les moteurs, une de 5-6V (4) pour ma carte et un chargeur par induction de 12V, existe-t'il des petits transformateurs capable de rentrer dans un robot pour abaisser la tension afin de charger la (4) ?

Et dernièrement, il me semble avoir lu qu'une carte Arduino peut être alimentée par du 12V! Via la prise Jack, ce qui faciliterait grandement ma démarche !

J'espère être assez clair !

Encore merci pour le retour :wink:

#4

Pour faciliter le chargement, je vais utiliser un seul chargeur par induction, cependant, dans le cas ou la tension des deux batteries est la même, et que je sépare les deux batteries (Une pour la carte Arduino (1), une pour les deux moteurs(2)), pendant la charge, la batterie (1) va plus rapidement atteindre sa charge max, je présume qu'il est mauvais de laisser la laisser charger. Ainsi, est-il possible de stopper la charge de la batterie (1) tout en continuant d'alimenter la (2) ? À l'aide d'un contact, d'une sécurité ?

Il faudrait faire un schéma, même à main levée.

Et dernièrement, il me semble avoir lu qu'une carte Arduino peut être alimentée par du 12V! Via la prise Jack, ce qui faciliterait grandement ma démarche !

Le JACK ou la broche VIN.

#5

Ci-joint le schéma (à main levé - la batterie peut être du 12V ou du 6V à voir…).

J’ai trouvé un petit module permettant de recharger un batterie Li-ion tout en l’utilisant
Adafruit

Schéma.jpg
Schéma.jpg1080×1776 218 KB

#6

OK.

Tu dessines tes batteries comme si elles avaient une entrée et une sortie, or elles ont seulement deux bornes.
Donc elles se retrouvent strictement en parallèle.
Si c'est pour doubler la capacité, pourquoi pas, sinon une seule avec une capacité double fera tout autant l'affaire.
La séparation des alimentations n'est pas assurée ?
Si tu passes par le JACK ou la broche VIN le régulateur de l'ARDUINO se chargera de lisser tout ça.
Ajoute quand même un condensateur de qq dizaines de µF sur l'alimentation de la carte, au plus près.

Si tu choisis une batteries LITHIUM-ION de qualité la résistance de sortie est faible et les influences de la consommation des moteurs se feront moins sentir.
Par contre n'achète pas des batteries de m***e chinoises comme celles-ci.

Annoncées à 6000mAH elles font en réalité un peu moins de 1000.

@+

#7

Le dessin d'une entrée une sortie était pour représenter ("simplement") l'utilisation du module Adafruit pour charger et utiliser en même temps une batterie.

J'ai séparé les deux alimentations pour utiliser une alimentation pour la puissance et une alimentation pour la commande.
Mais du coup, qu'entendez-vous par

la séparation des alimentations n'est pas assurée ?

Le condensateur aura pour rôle de protéger la carte des chutes/montées de tension ?

Par contre, je me suis rendu compte que les batteries Lithium-ion ne sont pas très répandues et sont plutôt chère ! :o
Et les batteries Li-po nécessitent une surveillance accrues, je vais effectuer quelques recherches, mais j'ai l'impression de rencontrer une nouvelle problématique ahah

#8

J’ai séparé les deux alimentations pour utiliser une alimentation pour la puissance et une alimentation pour la commande.

Il n’y a pas de séparation, elles sont en parallèle.

Mais du coup, qu’entendez-vous par "la séparation des alimentations n’est pas assurée ?

Puisque les deux batteries sont en parallèle, il n’y a pas de séparation.

Le condensateur aura pour rôle de protéger la carte des chutes/montées de tension ?

Oui. Ne pas hésiter à augmenter en fonction de la taille moteurs. Tu peux aussi ajouter un petit 100nF film polyester en //, pour les pics.

Par contre, je me suis rendu compte que les batteries Lithium-ion ne sont pas très répandues et sont plutôt chère !

Samsung INR 18650 25R
La même chez AliExpress

2 batteries en série = 7.4V (8.4V à pleine charge)
3 batteries en série = 11.1V (12.6V à pleine charge)

mais j’ai l’impression de rencontrer une nouvelle problématique ahah

Un bon chargeur surveille à ta place.
Ta problématique sera ailleurs. :
Le module ADAFRUIT ne convient pas, il recharge une batterie 3.7V, pas plus.

Puisque tu envisages de ne pas démonter les batteries pour les charger, il va falloir les charger dans le véhicule, en série.

Regarde ICI pour bien comprendre.
Tu as de la lecture pour un petit moment.

Attention, les cartes de protection et d’équilibrage ne limitent pas le courant.
C’est la source d’énergie qui doit le faire, dans ton cas, le récepteur induction, que tu n’as toujours pas trouvé ?.

Sinon, en version secteur il faut ajouter CECI en 12.6V, ou CECI en 8.4V, qui limite tout seul à 1A.

@+

#9

A mon sens la problématique de la charge à induction va se situer au niveau du capteur à induction.

Car pour recharger une batterie LITHIUM il faut fournir soit un 12.6V précis (3 batteries en série), soit un 8.4V précis (2 batteries en série), comme le font les deux blocs secteur du post précédent.

Dans mes tests de charge, j'ai utilisé une alim de labo réglée pile sur 12.6V.

C'est le bloc secteur et lui seul qui limite le courant.
La carte de protection coupe la charge quand la batterie atteint 4.2V par élément.
La carte d'équilibrage fait son boulot d'équilibrage.

Il faut bien comprendre cela avant d'aller plus loin.
Si ton récepteur à induction n'est pas capable de fournir 7.4V ou 12.6V, cela ne marchera pas.

A ta place je me mettrais à la recherche de ce module, c'est prioritaire.

@+

#10

Est-ce le fait de les recharger par une seule alimentation (induction) qui empêche la séparation de mes alimentations ?
J’ai fait un deuxième schéma sans l’induction, sûr celui-ci les batteries sont-elles bien séparées ?

Et donc, si les batteries sont bien séparées, pas besoin de condensateur pour protéger la carte.

Merci pour les batteries, j’étais tombé sur les mêmes, mais un peu plus chère dans mes souvenirs.

Puisque tu envisages de ne pas démonter les batteries pour les charger, il va falloir les charger dans le véhicule, en série.

Oui, j’ai lu une partie du document, cependant, j’ai un peu de mal à visualiser le câblage dans l’ensemble, surtout au niveau du branchement de la source de courant, par hasard auriez-vous des photos du système ?

Malheuresement non, je n’ai pas encore trouvé de récepteur à induction compatible seul des chargeurs à induction type 5V sont fréquents, pour charger des portables.
À voir si je ne vais pas me le fabriquer :slight_smile:

Et existe-t-il des batteries plus “simple” à recharger ? Les lipos nécessitent une surveillance accrus, les NI-MH souffrent de l’effet mémoire… Et les Li-ion une tension de 7.4 / 12.6 V précise

Encore merci pour les réponses rapides et précises !

schéma 2.jpg
schéma 2.jpg3840×2160 366 KB

#11

TheTrueSpaceGoat:
Malheuresement non, je n'ai pas encore trouvé de récepteur à induction compatible seul des chargeurs à induction type 5V sont fréquents, pour charger des portables.
À voir si je ne vais pas me le fabriquer :slight_smile:

Bonjour,
tu peux mettre derriere un booster step-up comme ceci
les récepteurs sont souvent limités a 5W donc le courant max de charge sous 7.4v serait de 0.67A

#12

Et existe-t-il des batteries plus "simple" à recharger ? Les lipos nécessitent une surveillance accrus, les NI-MH souffrent de l'effet mémoire... Et les Li-ion une tension de 7.4 / 12.6 V précise

A mon avis les LIPO réclament aussi une tension précise.

Malheuresement non, je n'ai pas encore trouvé de récepteur à induction compatible seul des chargeurs à induction type 5V sont fréquents, pour charger des portables.

Mais tu pourrais t'en sortir en augmentant la tension avec un step-up comme le dit rjnc38 et ensuite ajouter un régulateur de tension du genre LM317 réglé pile poil sur 8.4V.

@+

#13