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[pb] alimentation par batterie (tp4056)

Pb d’intensite

    5 juin 2020 à 22:36:17

    Bonjour à tous!

    pour faire un peu d’electronique (rien De fou), j’ai voulu rendre portable un diffuseur d’huile essentielles normalement branché sur secteur. 
    Pour y parvenir, j’ai utilisé des modules de charge type TP4056 (circuit avec protection) , des step up pour changer ma tension et des accus 18650 (3.7V, 5Ah).

    j’ai utilisé 2 circuits batterie + tp4056 + step up en parallèle pour avoir un courant de décharge raisonnable pour arriver à la tension voulue.

    le diffuseur (d’apres La plaque signalétique a l’entree de l’alim) fonctionne sous du 24V 500mA.

    mon montage fonctionne et le diffuseur crée la vapeur attendue, cependant j’ai constaté que la quantité de fumée était moindre que lorsque branche sur secteur. Je me suis donc douté que le courant d’entree Était trop faible. Après des mesures, il s’avere Que le problème est la ! Mais je n’ai aucune idée de pourquoi ... sauriez vous me donner des pistes ?

    je vous mets en dessous le schema elec de mon montage et le résultat des mesures.

    merci beaucoup!!

    -
    Edité par maeldu83 6 juin 2020 à 12:37:00

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      6 juin 2020 à 14:42:57

      Bonjour,

      Si la tension réelle est bien de 24V c'est que l'alimentation est suffisante, sinon la tension baisserait.
      Si le courant consommé n'est que de 360mA c'est que l'appareil n'a pas besoin de plus.

      L'adaptateur secteur délivre peut-être une tension légèrement supérieur à 24V qui pourrait expliquer la différence de comportement.

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        Staff 6 juin 2020 à 18:12:30

        Sur ton montage, tu oublies le rendement de ton step up.

        Si celui-ci fournie 6 Watt en sortie, tu auras forcément plus de 6 Watt en entrée car il y a des pertes lors de l'augmentation de la tension.

        Si l'on part sur un rendement de 90% (ce qui est déjà bien pour un step up de 3.7V vers 24V), alors tu auras 6.7 Watt consommé en entrée, et donc un courant de 1.8A sur ta batterie.

        Ta batterie est-elle capable de fournir 1.8 Ampères ?

        Si c'est le cas, tant mieux, mais l'autonomie ne sera pas extraordinaire puisque tu vas vider tes batterie en même pas 3 heures.

        Autre chose à vérifier : la capacité de sortie de ton step up : celui-ci est-il capable de fournir 0.25A sous 24V en parant de 3.7V ?

        Pourrais tu nous fournir la référence de ton step up ?

        -
        Edité par lorrio 6 juin 2020 à 18:13:13

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          7 juin 2020 à 13:07:54

          Bonjour,

          merci pour vos réponses!

          Alors déjà, je précise que les 24V mesurés sont une approximation. En effet, il est compliqué de faire un réglage extremement précis avec ces step ups donc j’ai en realite 23,86V de mémoire mais je me suis dit que cela importait peu (J’ai préféré être en dessous des 24V qu’au dessus pour ne pas faire de connerie!). Pour autant, la tension est identique à vide et en fonctionnement et Je n’observe Pas de variation de tension.

          effectivement dans mes calculs je n’ai pas pris en compte le rendement. Je l’avais vérifié à vue sur la description technique du step up et j´ai du me dire que cela serait suffisant Sans même vérifier par le calcul. Après vérification, le fournisseur indique un rendement > 93% .

          le modèle du step up est MT3608 et d’apres Les caractéristiques, il est capable de faire 3.7 => 24V.

          pour la batterie, je n’ai aucune idee du courant Max qu’elle peut délivrer ... mais je pensais qu’on était dans les limites acceptables ! Pour l’autonomie, 3h est clairement suffisant, je ne cherchais pas la performance la dessus car sûrement impossible avec la place dispo dans le diffuseur !

          en espérant que cela vous aide à éclaircir le problème :) 

          Merci encore !

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            Staff 7 juin 2020 à 20:18:02

            La tension à vide n'est pas un très bon indicateur, celle-ci peut s'écrouler en cours de fonctionnement.

            Essaye de mesurer la tension en cours de fonctionnement avec l'adaptateur secteur et avec tes modules step up, ça devrait être intéressant ;)

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              8 juin 2020 à 16:49:37

              Effectivement, c’etait Une bonne suggestion! J’ai perdu mes réflexes en électronique !

              Alors, avec prise secteur, on a bien une tension de 24.06V (pic ponctuel à 24.20V).

              Er sur batterie, comme tu l’avais prédit, on a 23.50V en début de fonctionnement avec des chutes à 23.20V par moment. Après quelques minutes (entre 5 et 10min) la tension baisse à 22.50V et par moment encore mais reste au dessus de 22V. En gros, ça oscille entre 22 et 22.60V. J’ai re-mesure a vide après le fonctionnement et on a 23.78V.

              J’ai pense que cela est du à la baisse lente et progressive de la tension des batteries, est-ce que ça pourrait être cela (la légère baisse de tension des batteries serait donc amplifiee à cause du step up qui décuple la tension et je me retrouve alors avec une baisse de quelques volts vs quelques mV sur la batterie)? 
              Dans tous les cas, comment y remédier ? Faut il que j’augmente la tension de mon step up histoire d’etre A 25 où 26V à vide ou cela risque-t-il d‘endommager Le diffuseur ? Ou peut être Manque-t-il dans mon montage un limiteur de tension après mes step ups afin que je compense la perte de tension des batteries (sortie step up a 26V et limiteur a 24V) ?

              merci d’avance !  

              -
              Edité par maeldu83 8 juin 2020 à 16:57:57

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                Staff 8 juin 2020 à 21:08:34

                Le step up est sensé s'adapter à la tension d'entrée et être stable en sortie.

                Si la tension d'entrée chute, il doit compenser en changeant son rapport cyclique.

                Cela a pour effet d'augmenter le courant d'entrée car à puissance de sortie égal, plus la tension d'entrée est faible, plus le courant sera important étant donné que l'on a Pout = Vout * Iout = Pin * n = Vin * Iin * n, avec n correspondant au rendement.

                Mais le step up ne peut pas compenser indéfiniment...

                Plus la tension d'entrée est faible, plus l'élévation au à 24V est compliquée car le courant est de plus en plus important.

                Il est possible que ton step up sature et/ou surchauffe, d'où le fait qu'il ne parvienne plus à fournir 24V.

                Il est aussi possible que ce soit tes batteries qui soient sur les rotules dans le cas où elles ne seraient pas prévue pour des courants aussi important.

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                  8 juin 2020 à 23:34:50

                  Ok effectivement je me doutais que le step up avait moyen de Suivre la tension de consigne.

                  dans le cas où le step up sature/surchauffe quelles options s’offrent à moi ? 

                  pour les batteries, je suis surpris qu’un courant de moins de 2A puisse dépasser leur limite de fonctionnement ... penses tu vraiment que ce soit cela ?

                  si tu as des possibles solutions pour moi je suis preneur ! 

                  merci :) 

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                    9 juin 2020 à 2:14:09

                    Il y a aussi le fait que tu aies 2 step-up en parallèle, celui qui aura une tension réglée légèrement au dessus de l'autre, ainsi que la batterie qui lui est connectée, risque de fournir la majorité du courant jusqu'à ce qu'il atteigne son courant maximum ou qu'il surchauffe, ce qui va faire baisser sa tension, pour laisser l'autre module s'activer le temps qu'il refroidisse, ce qui explique peut-être les oscillations que tu observes. 

                    La batterie du module actif va également devoir délivrer le courant total à elle seule, donc plutôt 3.5A (et pour info, les accus 18650 de 5Ah n'existent pas encore, le maximum est plutôt de 3.5Ah, tes accus ont probablement une capacité très inférieure si leur fabricant ment sur leur capacité réelle, donc également un courant maximum plus faible que des accus de marque connue).

                    Pour éviter ces oscillations, il faudrait un seul chargeur, avec les 2 batteries en parallèle, après avoir équilibré leurs tensions, et un seul module de step-up de 3.5 A ou plus.

                    Tu devrais pouvoir mettre 2 modules TP4056 en parallèle et ça devrait poser moins de problème que 2 step-up, puisque le seul moment où les TP4056 en parallèle seront "en conflit" sera pendant la phase à "tension constante" de la charge (c'est à dire qu'il ne vont pas passer du mode à courant constant au mode à tension constante exactement au même moment) ainsi que pour la détection de fin de charge. Il existe des modules tout fait avec 4 puces TP4056 en parallèle sur la même carte pour avoir 3A en sortie et ces puces ont effectivement des problèmes pour s'accorder sur la tension de fin de la charge: https://www.youtube.com/watch?v=YBSgtA0bfAI

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                      9 juin 2020 à 14:02:43

                      Merci pour ta réponse Alexis. 
                      Pour le premier point, j’ai réglé mes 2 step up indépendamment donc la différence de tension ne doit pas excéder 0,1V. Du coup, est-ce qu´une si faible différence pourrait vraiment causer ce que tu décris ? 
                      Pour les batteries, je ne savais pas que la limite physique était des 3,5Ah ... du coup j’ai un peu peur de la capacité de ma batterie haha .. Par contre je réitère mon interrogation, est-ce que 2A pourrait vraiment dépasser le courant de décharge maximum ? cette valeur me paraît faible pour qu’elle puisse être au dessus des limites, même pour une batterie bas de gamme.

                      J’avais évité de mettre des Tp4056  en parallèle pour une raison que j’ai oubliée .. il me semble que le courant nécessaire en sortie du tp4056 avec cette configuration était trop élevé mais je ne suis plus sur . Es tu sûr que cela serait compatible avec ma situation?

                      que mon conseilles tu au final? Selon la réponse a ma première question, je pense qu’il me serait possible de réaliser un réglage plus fin de mes Step Up afin de réduire au maximum l´oscillation. Dans tous les cas, il ne me semble pas que cette oscillation soit la cause du probleme, mais plutôt le fait que la tension en fonctionnement chute un peu trop. L’idée de créer une légère surtension (a vide) pour compenser cette perte est-elle une option viable ? Car à part faire ça, sans changer le circuit de fond en comble, je ne vois pas vraiment d’autre solutions. Si les accus peuvent aussi être problématiques , je peux envisager de les changer également. Apres, si tu penses que le passage en parallèle de mes tp4056 avant le step up pourrait grandement améliorer le circuit, cela pourrait être une option.

                      d’ailleurs, aurais-tu des sites/fournisseurs de batterie à me conseiller pour mieux choisir la prochaine fois ? 

                      merci encore pour ta reponse et j’espere trouver un compromis interessant avec ton aide et celle de lorrio.

                      -
                      Edité par maeldu83 9 juin 2020 à 14:08:31

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                        9 juin 2020 à 19:38:34

                        La seule façon de voir si c'est vraiment ce qui se passe serait de mesurer le courant en entrée de chaque step-up, pour ne pas perturber la tension de sortie, et peut-être également la tension de chaque accu pour savoir si leur tension descend beaucoup en dessous de leur tension à vide pendant le fonctionnement (ce qui indique, un courant important ou une résistance interne importante).

                        La tension de sortie des step-up ne devrait pas chuter pendant le fonctionnement, les régulateurs sont censés, comme l'a indiqué lorrio, compenser à chaque instant et tu ne pourras pas forcémentrégler plus précisément la tension, parce que la tension réglée varie également en fonction de la température des composants du module step-up.

                        Le courant de charge et de décharge maximum des batteries dépend de leur capacité, généralement moins de 0.5C pour la charge et de 1C à 10C pour la décharge, si C, la capacité réelle, n'est que de 500mAh, ça peut effectivement être problématique de les charger avec 2 TP4056 en parallèle réglés à 1A. Ca ne va pas améliorer ou dégrader le circuit de mettre les 2 TP4056, ainsi que les 2 batteries en parallèle(*), globalement, les 2 TP4056 vont fournir le même courant total que s'ils étaient séparées, et les batteries vont mettre le même temps pour se charger à 70% de leur capacité, vers la fin de la charge, un des TP4056 va juste indiquer qu'il a fini avant l'autre.

                        Il existe des modules à base de TP5100, qui peuvent charger en 2A, mais ils ne semblent pas avoir de protection contre les décharges profondes, contrairement à tes modules TP4056.

                        maeldu83 a écrit:

                        d’ailleurs, aurais-tu des sites/fournisseurs de batterie à me conseiller pour mieux choisir la prochaine fois ? 

                        https://www.nkon.nl/fr/. Je n'ai jamais acheté de batteries li-ion, sur ce site, seulement au plomb pour un onduleur, mais il est semble-t-il connu pour être fiable et parmi les moins chers en Europe.

                        Il y a moins cher en Chine, sans forcément tomber sur des contrefaçons, en restant sur les boutiques officielles aliexpress de certaines marques relativement connues (ex: liitokala, nitecore, des marques de chargeurs/lampes) ou sur banggood.com, et en payant avec Paypal pour avoir une possibilité de recours en cas de litige, mais les délais de livraisons étaient déjà très long avant la crise, ~ 2 mois, à cause des restrictions de transport des batteries Lithium par avion (ex: j'ai payé, en novembre 2019, 9€ pour 4x3500mAh liitokala qui sont des panasonic ncr18650b 3350mAh et je les aie reçues en janvier 2020, sur nkon, elles sont actuellement à 19€ pour une livraison en 1 à 2 semaine).

                        (*): Je reprécise quand même que pour mettre les batteries en parallèle, il faut qu'elles aient quasiment exactement la même tension au moment de cette mise en parallèle, sinon, il y a un risque de surchauffe et d'incendie. Une fois en parallèle, elles se comportent comme une seule batterie d'une capacité égale à la somme des capacités et donc avec la somme des courants maximum de charge et de décharge.

                        -
                        Edité par alexisdm 9 juin 2020 à 19:40:20

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