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Batteries du robot 2008

mardi 11 novembre 2008, par Julien H.

La capacité d’énergie et l’autonomie du robot sont des points importants lors de la participation à la Coupe de France.

Bien sûr, il faut avoir 2 jeux complets pour assurer la continuité des qualifications et des matchs, mais c’est avant tout pour les phases de test qu’une bonne autonomie est nécessaire. En effet quand on enchaîne 2 heures de programmation sans succès, on préfère avoir l’esprit concentré sur le bug à résoudre que sur le contrôle des batteries.

Il faut savoir que le comportement d’un robot n’est pas reproductible selon la quantité d’énergie disponible. C’est une des bonnes leçons à recevoir quand on débute : croire que le code écrit s’exécutera tout le temps de la même manière. Bien entendu c’est faisable (écrire un code indépendant du taux de charge des accus), mais ce n’est pas immédiat et il est fréquent d’avoir un fonctionnement aléatoire.

Exemple le plus typique, le robot ne tourne jamais du même angle. On va alors passer plusieurs quarts-d’heure à changer les paramètres de son code pour finalement tout refaire une fois que les batteries sont changées.

Pour que ce type de problème ne se reproduise plus, Henri nous a fabriqué des packs longue durée et surtout a conçu une carte électronique de contrôle bien pratique.

Le pack

Chacun des packs fait 14,4 volts de tension nominale (4 éléments Li-Ion) pour une capacité mesurée de 2 Ah (variant selon les packs puisque capacité réelle basée sur les courbes de décharge effectuées par mesure de chacun des packs).

A l’intérieur du pack, chaque élément est équipé d’un fusible. Le connecteur offre l’accès indépendamment à chacun des 4 éléments du pack. Ainsi on est libre d’utiliser le pack comme on le souhaite, en série ou en parallèle :
- sur le robot, le pack est utilisé en série, en 1P4S : 4 éléments en série, aucun parallèle (voir les explications sur les xPxS sur l’article des batteries LiFePO4).
- pour recharger le pack, les éléments sont utilisés en parallèle. Un câble spécial va ainsi grouper les fils de chacun des pôles.

PNG - 477.6 ko
Intérieur d’un pack
un fusible est déjà sous gaine thermo mais l’autre est visible.

La carte de contrôle

La carte électronique de contrôle permet de connecter selon le besoin de 1 à 4 packs : on peut ainsi organiser le roulement des packs entre charge et utilisation ou bien avoir un robot opérationnel pendant de nombreuses heures (une soirée de programmation sans discontinuer par exemple).

La tension est surveillée par un microcontrôleur (schéma à venir) qui va automatiquement couper l’alimentation du robot lorsqu’un des packs a une tension trop faible (voir article sur les accus LiPo). On peut suivre l’évolution de la consommation grâce au chiffre lumineux qui s’inscrit sur l’afficheur 7 segment entre les packs : de 9 (complètement chargé), la valeur descend à 1 (déchargé, arrêtez le robot et changer les accus).

Allez, trève de paroles, voici une vidéo. Vous noterez que l’estimation de l’état des batteries change selon le courant consommé (moteurs et turbine activés ou non) :

Vos commentaires

  • Le 15 novembre 2008 à 12:55, par ? En réponse à : Batteries du robot 2008

    Très intéressant.

    Mais ça le serait encore plus avec le détail de la carte de contrôle (que fait-elle, son schéma,...) afin qu’on puisse profiter de cette idée dans d’autres projets.

    Et que représente exactement le chiffre affiché et que signifie "adaptation automatique" ?

    Eric

    • Le 15 novembre 2008 à 14:11, par Julien H. En réponse à : Batteries du robot 2008

      Pendant la Fête de la Science, on prendra plus de photos et on complétera cet article avec un schéma.

      J’ai complété l’article avec la signification du chiffre (1 = changer tout de suite, 9 = complètement chargé)

      Adaptation automatique : on peut utiliser 1, 2, 3 ou 4 packs. La carte électronique va détecter les packs et en faire le suivi (pour couper l’alimentation si un des packs a une tension trop basse). Il n’y a pas de sélecteur miniature à changer à chaque fois. On peut donc travailler sur le logiciel ou l’électronique (robot à l’arrêt) avec un seul pack, puis ajouter un second pack pour commencer à rouler.

    • Le 17 novembre 2008 à 22:30, par ? En réponse à : Batteries du robot 2008

      OK ;)

      J’attends cela avec impatience. Et surtout le schéma de la carte, car j’avoue être un peu "frileux" avec les accus de ce type.

    Répondre à ce message

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