Consommation et Autonomie

Nous avons essayé de dimensionner la taille de la batterie afin qu'elle puisse être utilisée toute une journée.

Voici le compte rendu de notre année scolaire 2018-2019 sur la consommation et l'autonomie.

compte rendu finale consommation.pdf

Consommation des différentes cartes du labo de techno

Nous avons voulu connaitre la consommation des cartes dans le laboratoire de technologie afin de savoir laquelle consommait le moins

Méthode : Nous avons branché un ampèremètre entre la source d'énergie et la carte.
Résultat :
- Arduino Uno : 49,5mA
- Clone Arduino UNO rev3 : 25,5 mA
- Clone arduino Uno Elgoo : 43,7 mA
- Carte wemos D1 : 70 mA
- Carte arduino nano Rev3 : 17 mA
- Carte arduino micro : 43,5 mA
Conclusion : Les cartes qui consomment le moins d'énergie sont la Nano

sans le savoir nous utilisons la carte la moins "énergivore".

Consommation des composants de notre prototype

Méthode :
- Dans un premier temps nous avons enlevé tous les composants, pour connaitre la consommation à vide de notre carte.
- Nous avons branché un ampèremètre entre la source d'énergie et la carte.
- Ensuite nous avons regardé la consommation de chaque composant en retirant la consommation de la carte
Résultat :

Résultat :

A vide le prototype consomme 70 mA.
En fonctionnement il consomme plus de 1A

cela est du au servo-moteur qui voit sa consommation augmenter par 50.

Nombre d'ouverture et de fermeture à vide

Nous avons décider d'ouvrir et de fermer la main en continu afin de connaitre le nombre de cycle d'ouverture et de fermeture possible avec une batterie.

1ere méthode de comptage

Sur le doigt nous avons placé un capteur tilt, mais le comptage n'était pas précis

2ème méthode de comptage

Sur les doigts nous avons placé un aimant et dans la paume un capteur ILS.
A chaque passage de l'aimant , l'ILS comptabilise une fermeture.

V_20181008_095753.mp4

Résultat : sur une batterie usb Bank 1800maH, le nombre de cycle d'ouvertures maximum est de 3116

Consommation du servo-moteur en fonction de la dimension de l'objet serré

Pour tester la consommation, nous avons avons tester différents diamètres de balles (diamètres 2 cm, 3,5 cm, 4,5 cm, 5,5cm). afin d'en voir l'influence.

Afin de placer les boules au même endroit nous avons réalisé une support à l'impression 3D (pièce en vert sur la photo) .

Voici les résultats obtenus

Conclusion : La consommation du courant croit de façon exponentielle en fonction des dimensions de l'objet serré.Dans notre cas pour une dimension au delà de 5,5 cm de diamètre, le servo moteur n'arrive plus à garder la position. Le courant maximal accessible est de l'ordre d'un 1,2 A.

Serrage à vide : 250 mA

Serrage d'une boule de diamètre :

- 2cm : 370 mA

- 3,5cm : 510 mA

- 4,5 cm : 720 mA

-5,5 cm : 1160 mA

Test de charge sur une batterie powerbank

Afin de déterminer l'autonomie, nous avons pris le cas le plus défavorable, c'est à dire en serrant une balle de 55mm de diamètre. Nous y avons branché une batterie USB powerbank

protocole test batteries

test conso batterie.mp4

Résultat : 7322 secondes soit 2h

Changement de position de notre servo-moteur

La main étant en position ouverte au repos, nous nous demandons alors : " que se passerait-il si nous mettions la main en position fermée au repos, et que nous actionnions uniquement la main pour l'ouvrir? Est-ce que le servo-moteur consommerait moins d'énergie?

infos : les valeurs données sont celles comprenant tous les composants de la carte réunies.

Méthode :

Nous modifions la position du palonnier au repos (cf vidéo)

Nous branchons le générateur (6V) sur la carte en y insérant un ampèremètre.

Modification de la position de repos

procedure changement de sens.mp4

Résultat : Main au repos en position normalement fermée

Position repos, main fermée : consommation 66mA

Position travail : main ouverte, consommation 73,3 mA

Position serrage : 67,6 mA

Comparaison des résultats avec une main au repos en position normalement ouverte

p1mainouverte1.mp4

Main en position repos 60mA

p1main ouverte2.mp4

Lors du serrage le calibre choisi ne convient plus, nous devons le changer.

p1main ouverte serrage a vide.mp4

Serrage à vide 390mA

Serrage 1A

Observations : nous remarquons que lorsque la main est en position fermée au repos, la consommation est moins importante.

Conclusion :

En recherchant des informations sur les forums nous avons compris que le servo est asservi en position. C'est lorsque qu'il doit maintenir une position (quelqu'elle soit) qu'il consomme du courant.

La différence de résultat provient en fait de la tension du fil qui actionne les doigts et non de la position du servo-moteur.

En conclusion : il est possible de réduire la consommation et réglant la tension du fil. Cependant un mauvais réglage peut entrainer une mauvaise prise.

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