Batteries NiMh ou LiPo pour une charge / utilisation sans surveillance


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Je suis au stade de la planification d'un projet d'été: un robot contrôlé par WiFi pour surveiller à distance une maison à terre. Le robot se composera d'une plate-forme à 4 roues (4 moteurs, 1 A de courant de décrochage chacun, 7 V), d'un dongle WiFi Raspberry Pi modèle A + et d'un module de caméra Raspberry Pi.

Étant donné que ce robot fonctionnera lorsque je ne serai pas à la maison, je dois pouvoir le recharger à distance. Le plan est de mettre en œuvre quelque chose de similaire à la base de chargement au volant du Roomba:

entrez la description de l'image ici

Mon problème est que je ne sais pas quelle chimie de batterie choisir.

LiPo a l'avantage d'être plus léger, mais comme leur tension nominale est de 3,7 V, je devrais mettre deux ou trois packs en série pour pouvoir faire fonctionner mes moteurs (qui ont besoin de 7 V, comme je l'ai mentionné). Mais, je sais que ce n'est pas recommandé car alors charger les batteries en série est compliqué / dangereux.

NiMh semble attrayant: large gamme de tensions / courants, pas aussi sujettes aux boules de feu, bien que plus lourdes. Je pense que je pourrais construire une base de charge simple qui charge lentement la batterie NiMh du robot. Aucune charge rapide n'est nécessaire (le robot passera la plupart de son temps sur la base de charge, lorsqu'il n'est pas utilisé de toute façon).

Résumé des exigences: batterie rechargeable pour une charge / utilisation sans surveillance, quelque part dans une plage de 8 à 12 V, capacité de plusieurs ampères-heures (4-6 Ah, peut-être).

Est-ce que mon évaluation de cela est correcte - que NiMh semble être la voie à suivre? Ou devrais-je considérer LiPo?

Réponses:


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J'ai construit plusieurs produits autour de différentes chimies. J'ai trouvé LiPo le plus facile à utiliser car il existe déjà des circuits intégrés de chargeur spécialisés qui font tout le travail, mais comme vous l'avez dit, les avoir en série n'est pas si simple. Je crois que le NiMH est une meilleure solution si vous n'avez pas beaucoup d'expérience avec les chargeurs ou si vous ne trouvez pas une bonne solution pour charger LiPo en série.

Juste une note, ne chargez pas le NiMH indéfiniment, utilisez une minuterie au moins pour éviter de surcharger trop la batterie (même lorsque vous les faites couler, ils surchargent). Vous pouvez également utiliser, comme l'a suggéré Pwocky, un LM317 pour charger à un courant constant et surveiller le changement de température dans la batterie, une fois que le delta T devient assez grand (la température change plus rapidement), la batterie est chargée. Vous pouvez également mélanger cette méthode avec delta V et une minuterie de charge de sécurité. C'est ce que je fais et cela fonctionne parfaitement. Je charge rapidement mes batteries et ne les surcharge jamais.

Il y a beaucoup d'informations en ligne avec des graphiques montrant comment la température change lors du chargement d'une batterie NiMH.


+1 c'est aussi une bonne idée. Je prévoyais également d'utiliser un capteur de proximité infrarouge dans la base de charge afin qu'il n'alimente la charge que lorsque le robot est en face de lui.
Chris Laplante

Vous voudrez peut-être utiliser un commutateur à effet Hall / anche à la place - un peu plus résistant que l'IR (qui peut être submergé / confus par la lumière du soleil).
XMPPwocky

En fait, il existe des capteurs IR modulés, utilisés pour la communication IR et pour la détection de présence ou le franchissement de ligne, Vishay en possède beaucoup (leurs capteurs TSOP) TSOP1738 étant l'un des plus courants. Il y en a qui sont assez immunisés contre les autres sources de lumière infrarouge non modulée. La modulation est également très facile, vous pouvez utiliser un PWM puis l'allumer et l'éteindre avec une minuterie. Le capteur à effet Hall n'est pas une mauvaise idée, mais vous devez généralement être très proche ou avoir un aimant très puissant, de même pour l'anche.
scrafy

@XMPPwocky: J'ai mal parlé - je prévois en fait de faire quelque chose comme scrafy suggéré, où le capteur IR n'activerait la base que s'il recevait un certain signal IR codé.
Chris Laplante

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Pour un projet amateur, j'irais avec une option NiMH. Ils sont beaucoup plus faciles à charger (vous pouvez les charger avec un régulateur linéaire standard (LM317) et quelques composants passifs) et plus sûrs. La différence de poids n'aura probablement pas beaucoup d'importance - votre robot ne semble pas avoir besoin de changer de direction très rapidement, et ce n'est pas quelque chose comme un quadcopter où chaque once compte.


C'est vrai, le poids n'est pas vraiment un problème. Merci pour vos commentaires.
Chris Laplante

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Charger la batterie en toute sécurité est une préoccupation majeure.

J'aime généralement le bricolage; cependant, lorsque la sécurité est un facteur, il serait probablement préférable d'acheter un produit auprès d'une entreprise de qualité. Donc, pour vous donner quelques idées, il s'agit d'un chargeur "intelligent" que vous pouvez définir pour différents réglages de courant et de tension (jusqu'à 9,6 volts); il s'éteindra également automatiquement. Il facturera également NiMH. Voici un lien depuis l'un de mes sites Web préférés: http://www.servocity.com/html/super_brain_charger.html

Aussi, le manuel d'utilisation du chargeur: MCR Super Brain Charger Manual

Pour votre batterie, je vous suggère de vous procurer un de ces NiMH: http://www.servocity.com/html/9_6v_batteries.html

Puis-je également suggérer une méthode pour implémenter la station de charge? Après avoir construit mon projet Reginald, j'ai vu ce que ce monsieur a fait pour recharger élégamment sa batterie à distance:

entrez la description de l'image ici

Fondamentalement, il s'agit d'un ressort positif et négatif qui entre en contact avec certaines languettes métalliques.

EDIT: Lien vers Reginald: http://www.instructables.com/id/Reginald-a-UDP-surveillance-bot-control-via-the-/


Excellente info, merci! Pourriez-vous publier un lien vers votre instructable?
Chris Laplante

Sûr! J'ai fait une modification pour un lien cliquable vers elle.
Nick Williams

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La chose à propos de cette batterie est qu'il n'y a pas de circuit de protection pour surveiller le taux de décharge, donc je ne suis pas entièrement à l'aise de la laisser sans surveillance.
Chris Laplante

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@NickWilliams. Pourquoi avez-vous choisi LiPo?
Scott Seidman

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@NickWilliams: Alors, ces languettes ressort ressortent-elles toujours du haut du robot? J'espère qu'il y a un fusible ou quelque chose comme ça pour qu'ils ne soient pas accidentellement courts, transformant Reginald en boule de feu.
Kurt E. Clothier
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