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Comment calculer la consommation totale [Arduino]?

L'autonomie total avec des consommations discountinues des composants

    24 janvier 2023 à 1:23:24

    Salut,

    Dans des articles et tuto je lis souvent le calcule de la consommation sur arduino comme ceci:

    -Batterie: 12000mAH
    
    -Led + MCU: 40 mA
    
    Total: 12000/40 = 300h.   // ça j'arrive a compredre

    Ici je suppose le dispositif est ON 24/24, mais moi j'ai des composants qui doivent aller en "Sleep Mode" or Off un certain temps donc des consommations differentes par moment.

    Et donc j'essaye de comprendre le calcul d'une maniere general quand on a des composants qui fonctionnent pour un certain temps seulement.

    Exemple:

    Un system qui opère pendant 1s tout les 4 minutes (Atmega328p+sensor).

    -Une consommation de 30 mA pendant 1 second
    
    -Une consommation de 9 uA pendant 239 seconds
    
    -----------------------------
    
    Total: 0,13 mAh  (Avec une batterie de 1000 mAh, il devrait durer 320 jours.)


    J'ai vu ça dans un forum et j'ai demandé à ChatGPT, il a dit:

    Pour calculer la consommation totale, vous devez multiplier le courant (mesuré en ampères) par le temps (mesuré en secondes) pour chaque mesure individuelle, puis les additionner.
    
    30mA pendant 1 seconde = (30mA) x (1s) = 30mAs
    9uA pendant 239 secondes = (9uA) x (239s) = 2,151mAs
    
    Pour additionner les deux valeurs ci-dessus, vous devez convertir les 9uA en mA.
    
    9uA = 9 x 10^-6 A
    
    Donc, consommation totale = (30mA) x (1s) + (9uA) x (239s) = 30mAs + 2.151mAs = 32.151mA*s
    
    
    Consommation totale en mAh = (32,151mAs) / 3600 = 0,089mAh

    Je ne trouve pas la même valeur (0,13 mAh vs 0,089 mAh), mais sachant que ChatGPT peut parfois dire n'importe quoi, je pense qu'il vaut mieux demander.

    Et que représente réellement la valeur sur le voltmètre, mA par seconde ou par heure ou quoi?

    -
    Edité par kamoba 24 janvier 2023 à 1:41:56

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      24 janvier 2023 à 3:33:23

      Lu',

      Perso, j'arrive sur une durée d'un peu plus de 2h.

      • d'abord je converti les consomations en mAh. 1 cycle toutes les 4 minutes = 15 cycles par heure.
      • 30 mA x 1s par cycle = 30 x 1 x 15 = 450 mAh
      • 9uA x 239s par cycle = 0,009 x 239 x 15 = 32,265 mAh
      • J additionne pour avoir la conso totale par heure = 482,265 mAh
      • On divise avec la capacité de la batterie 1000 / 482,265 = 2,07h soit 2h et 4 mins
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      Eug

        25 janvier 2023 à 2:04:56

        Salut eugchriss,

        Hmm, bien que ta logique semble coherante, si on oublie que tu pars sur le principe que la consommation s'applique par seconde. En tous cas l'autonomie me semble ridiculement bas.

        Si moi j'essaye avec une logique mathematique j'aurais ceci:

        • 30 mA (en permanence) --> 1000/30 =  33.333h

        • 9uA (en permanence)    -->  1000/0.009 = 111111.111h

        Vu que 1s représent 2.4% du temps et 239s représent 97.6%, en toute logic on ne peut pas consommer plus que 30 mA en permanence.

        Autonomie totale = 1000/ ((30 * 2.4 / 100) + (0.009 * 97.6 / 100)) = 1000/0.72 = 1372h = 57 jours.

        Encore une nouvelle valeur :colere:.

        Peut etre le super @lorrio va éclairer notre lanterne :-°.

        -
        Edité par kamoba 25 janvier 2023 à 2:18:39

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          25 janvier 2023 à 12:21:30

          De ce que j'ai compris de ton premier post:

          • t'as un systeme qui tourne en boucle toute les 4 minutes, soit toutes les 240 secondes
          • Un 1ier composant qui est allumé 1s et eteint 239s qui consomme 30mA sur cette duree soit 30mA par seconde 
          • Un 2ieme composant qui est allumé 239s et eteint 1s qui consomme 0,009mA sur cette durée soit 0,009 / 239 = 0,037 mA par seconde

          kamoba a écrit:

          Exemple:

          Un system qui opère pendant 1s tout les 4 minutes (Atmega328p+sensor).

          -Une consommation de 9 uA pendant 239 seconds

          En relisant ton post je viens de me rendre compte qu'on peut interpreter ton message de 2 manieres:

          • 9uA par seconde pendant 239s soit 230 x 0,009 = 2,151mA en tout sur les 4 minutes
          • 9uA en total sur les 239s

          C'est le quel des 2?

          kamoba a écrit:

          • 30 mA (en permanence) --> 1000/30 =  33.333h

          • 9uA (en permanence)    -->  1000/0.009 = 111111.111h

          Tu melanges les unités. Ton calcul n'est valable que si tu consommes 30,009mA par heure hors d'apres ton post c'est ce que tu consommes toutes les 4 minutes ou alors j'ai rien compris.

          kamoba a écrit:

          Vu que 1s représent 2.4% du temps et 239s représent 97.6%, en toute logic on ne peut pas consommer plus que 30 mA en permanence.

          Je ne sais pas d'ou sors ce calcul mais rien ne va. Si 1 = 2,4% et 239 = 97,6% alors 240 = 100%. Sauf que Si 240 = 100% alors 1 = 0,42% et 239 = 99,58%. 

          En fait je crois que ton problème est que tu melanges les bases de temps. Ton systeme a une base de temps de 4 minutes (si j'ai bien compris) mais ta batterie a une base de temps de 60 minutes. Il y'a un facteur 15 qui se balade entre les 2.







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          Eug

            25 janvier 2023 à 19:50:49

            Lol t'as raison tout ce melange là.

            Désolé pour mon manque de clarté : En fait les valeurs que j'ai données sont la consommation totale du système au moment de la lecture sur le voltmètre. Donc qu'il y ait 2 ou 3 composants cela ne fait aucune différence, c'est la consommation tirée sur la batterie qui est mesurée.

            Et j'ai fais une erreure aussi, t'as bien raison c'est bien 1 = 0,42% et 239 = 99,58%.

            Alors moi j'aurais:

            Autonomie totale = 1000/ ((30 * 0.42 / 100) + (0.009 * 99.58 / 100)) = 1000/0.137692h = 320 jours.

            Woohou! j'ai la même valeur!

            T'en pense quoi? Essaye avec ta methode que je trouve plutôt élégant mais je me perds un peu avec tes base de temps.

            -
            Edité par kamoba 25 janvier 2023 à 20:05:41

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              26 janvier 2023 à 0:56:29

              Pour commencer, la consommation totale ne peut qu'etre superieure ou egale à la plus grande consommation mesurée. Dit autrement c'est impossible d'avoir une consommation totale de 0,13mA quand tu consommes au moins 30mA sur 1 seconde.  En fait la valeur 0,13 que tu trouves correspond à la consommation moyenne (pondérée) sur 4 minutes. C'est comme si tu disais: "je parcours 30m en 1 minute et 9m en 10 minutes, donc j'ai parcouru en tout 11m, qui est la distance moyenne parcourue par minute et non la distance totale parcourue sur les 11 minutes.

              Une batterie de 1000mAh ne peut delivrer 30mA (qui est ta conso max) pendant 33,33h. Dit autrement ton autonomie totale ne pourra jamais depasser les 33,33h. Donc si ton systeme tourne toutes les 4 minutes par heure soit 15 fois au total (par heure), sa consommation totale par tranches de 4 minutes sera 30mA + 0,009mA (d'après ton dernier post, c'est 9uA en tout sur les 239s et non 9uA par seconde pendant 239s)  = 30,009mA soit 30,009 x 15 = 450,135mAh pour la consommation par heure (il y'a 15 tranches de 4 minutes dans 1 heure). Ton autonomie totale sera de 1000/450,135 = 2,22h soit 2h et 13 minutes.

              Par contre si ton systeme tourne pendant 4 minutes et est eteint sur les 56 minutes restantes, sa consommation totale sera de 30mA + 0,009mA = 30,009mA par heure. Ton autonomie totale sera donc de 1000/30,009 = 33,32h soit 1j 9h et 19 minutes.

              La langue française etant ambigue sur ce genre de chose, j'ai fait les 2 interpretations possibles, mais dans les 2 cas tu ne depasseras jamais les 33,33h qui correspondent à l'autonomie de la conso max de ton systeme.

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              Eug

                26 janvier 2023 à 1:38:40

                Je pense que je t'ai induit en erreur avec:
                -Une consommation de 30 mA pendant 1 second
                 
                -Une consommation de 9 uA pendant 239 seconds
                Je devrais dire:
                Le systeme utilise:
                -Un courant de 30 mA pendant 1 seconde
                 
                -Un courant de 9 uA pendant 239 secondes
                Je crois la valeur dans le voltemetre correspond au courant qui circule dans le circuit au moment de la mesure. Et maintenant ce courant (30 mA) est appliqué pendant 1 second et un autre (9 uA) pendant 239 secondes. Et non la consommation /seconde.
                Comme tu peux voir ici:
                Je suis à la recherche d'un outil plus complet pour pouvoir appliquer différents composants à différents moments de consommation. Je pense que si je parviens à comprendre parfaitement l'astuce, je devrais être en mesure d'en créer une pour me faciliter la vie à l'avenir, mais je suis sûr que ce type d'outil existe déjà.
                <br>
                Je pense que la formule en partant de la valeur lu sur le voltmetre c'est: mAh = (mA * hours) / 1000
                Par exemple, si vous avez un appareil qui consomme 100mA pendant 5 heures,
                la consommation sera la suivante :
                mAh = (100mA * 5 heures) / 1000 = 500mAh

                -
                Edité par kamoba 26 janvier 2023 à 2:16:11

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                Comment calculer la consommation totale [Arduino]?

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