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Monitoring et contrôle de charge/décharge de batteries

Date d'initialisation : Octobre 2007
État actuel : Terminé

Sommaire

Monitoring et contrôle de charge/décharge de batteries

Description générale

L'objectif de cette carte électronique est de permettre le contrôle et le monitoring de la charge et la décharge d'accumulateurs. Il s'agit d'utiliser les fonctionnalités d'un port parallèle étendu (EPP) pour bénéficier de 8 lignes en entrée (pour lire la tension sur un octet) et 8 lignes en sortie (pour activer ou désactiver des relais, allumer des leds ou faire sonner un buzzer d'alarme).

La lecture de la tension se fait par un convertisseur analogique-numérique AD7862AN-10. Il est un peu surdimensionné pour cette application étant donné qu'il gère le multiplexage de 4 entrées alors que cette carte n'en gère qu'une seul pour le moment, mais c'est tout ce que j'avais sous la main à ce moment-là.

L'ordinateur peut activer ou non 4 relais et ainsi relier ou non les 4 borniers d'entrée. Ainsi il est possible de placer un chargeur sur l'un des borniers (pour la charge), une résistance de puissance sur un autre (pour la décharge), et deux batteries sur les deux autres. L'ordinateur pourra alors choisir de relier une batterie avec le chargeur ou avec la résistance de décharge, puis de passer à l'autre batterie quand il aura fini avec la première.

La carte peut être soit autoalimentée par les batteries en place, soit alimentée par une source externe. Le choix s'effectuera selon le type de charge/décharge à réaliser : on n'active l'autoalimentation que lorsque le courant absorbé par la carte (quelques dizaines de milli-ampères) n'influence pas la charge/décharge. C'est par exemple le cas pour la charge d'un accumulateur au plomb (dont le chargeur est réglé en tension et non en courant), mais pas pour la charge d'un accumulateur NiCd (dont le chargeur est réglé en courant).

Les courbes de décharge récupérables sur ordinateur permettent de calculer la capacité réelle de l'accumulateur, et sont donc un bon indicateur d'état. On pourra automatiser l'arrêt de la décharge, la récupération de données, le tracé de courbe et le calcul de la capacité par un script bash sous linux ou par un petit peu de programmation.

Je tiens à remercier tout particulièrement Xavier Mehrenberger pour l'aide apportée dans la réalisation de l'interface informatique (scripts Bash et petits programmes C "quick & dirty") dont vous pouvez vous inspirer ou qu'il est possible d'adapter selon les besoins.

Photos


Graphique généré automatiquement par Gnuplot (script Bash sous linux), donnant le résultat du calcul de la capacité réelle de la batterie monitorée.
decharge_gnuplot.png
Graphique généré automatiquement par Gnuplot (script Bash sous linux), donnant le résultat du calcul de la capacité réelle de la batterie monitorée.
Vue globale de la carte terminée.
global.jpg
Vue globale de la carte terminée.

Schéma et Circuit Imprimé


Fichier Eagle du circuit imprimé.
monitoring.brd
Fichier Eagle du circuit imprimé.
Fichier Eagle du schéma.
monitoring.sch
Fichier Eagle du schéma.
Fichier PNG du schéma.
schema.png
Fichier PNG du schéma.
Fichier PNG du circuit imprimé.
typon.png
Fichier PNG du circuit imprimé.

Code source


Archive ZIP contenant un ensemble de fichiers utilisés (scripts bash et programmes quick&dirty) à modifier selon les besoins.
Monitoring_linux.zip
Archive ZIP contenant un ensemble de fichiers utilisés (scripts bash et programmes quick&dirty) à modifier selon les besoins.

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