Décharge d'une batterie LIPO dans un FireBeatle ESP32
But de l’étude
Comparaison des courbes de décharges remontées par 4 FireBeatle ESP32 lorsqu’ils sont couplés à 4 batteries différentes.
Principe de l’étude
4 modules de développement FirbeatleESP32 V4.0 (numérotés en fonction du dernier nombre de leur adresse MAC soit 88, B8, C0 et 64) peuvent être reliés à 4 batteries (numérotées 1 à 4). Pour chaque couple FirebeatleESP32 / batterie, on relève la courbe de décharge.
La mesure est réalisée sur A0 après avoir court-circuité les deux ponts R10 et R11 du Firebeetle.
Les courbes seront ensuite comparées de deux manières différentes :
- pour un ESP on compare les courbes de décharge des 4 batteries
- pour une batterie on compare la courbe de décharge pour 4 firebeetle
Le programme utilisé dans les Firebeetle respecte la séquence suivante :
- réveil (boot)
- connection à un réseau Wifi
- mesure de température/hygrométrie (capteur DHT22)
- mesure de la tension batterie par le Convertisseur analogique numérique interne (R10 et R11 shuntées)
- Envoi des informations en MQTT vers un centre de données
- Mise en sommeil pendant 20 secondes.
Résultats
Chaque case présente les valeurs suivantes (exemple donné pour la première case du tableau) :
- Valeur Max / Valeur Min (2421/1705)
- Différence (716)
- Date de début d’émission (18/10/22 17:20:27)
- Date de fin d’émission (2j 21h 15m 04s)
- Durée d’émission en secondes (249 304 s)
- Nombre de cycles de 20 secondes (nb d’émissions) (12 465 cy)
| Firebeetle 88 | Firebeetle B8 | Firebeetle C0 | Firebeetle 64 | |
|---|---|---|---|---|
| Batterie n°1 | 2421 / 1705 716 18/10/22 17:20:27 21/10/22 14:35:31 2j 21h 15m 4s 249 304 s 12 465 cy |
2384 / 1680 704 24/10/22 13:17:03 27/10/22 09:02:24 2j 19h 45m 21s 243 921 s 12 196 cy |
2496 / 1751 745 02/11/22 11:50:35 05:11:22 11:33:01 2j 23h 42m 26s 258 146 s 12 907 cy |
2450 / 1693 757 28/10/22 11:49:22 31/10/22 12:34:46 3j 1h 45m 24s 265 524 s 13 276 cy |
| Batterie n°2 | 2416 / 1712 704 28/10/22 13:48:57 31/10/22 17:06:45 3j 4h 17m 48s 274 668 s 13 733 cy |
2378 / 1680 698 28/10/22 13:50:32 31/10/22 17:38:33 3j 4h 48m 1s 276 481 s 13 824 cy |
2480 / 1766 714 18/10/22 17:22:21 21/10/22 23:12:54 3j 5h 50m 33s 280 233 s 14 011 cy |
2450 / 1697 753 24/10/22 12:04:05 27/10/22 15:31:36 3j 3h 27m 31s 271 651 s 13 582 cy |
| Batterie n°3 | 2422 / 1712 710 02/11/22 11:51:01 05/11/22 15:32:51 3j 3h 41m 50s 272 510 s 13 625 cy |
2378 / 1680 698 28/10/22 13:50:32 31:10:22 17:38:33 3j 4h 48m 1s 276 481 s 13 824 cy |
2480 / 1766 714 18/10/22 17:22:21 21/10/22 23:12:54 3j 5h 50m 33s 280 233 s 14 011 cy |
2450 / 1697 753 24/10/22 12:04:05 27/10/22 15:31:36 3j 3h 27m 31s 271 651 s 13 582 cy |
| Batterie n°4 | 2431 / 1700 731 24/10/22 13:16:34 27/10/22 13:28:36 3j 0h 12m 2s 259 922 s 12 996 cy |
2395 / 1683 712 02/11/22 12:18:29 05/11/22 13:22:49 3j 1h 4m 20s 263 060 s 13 153 cy |
2498 / 1749 745 28/10/22 13:48:36 31/10/22 17:53:56 3j 5h 5m 20s 277 520 s 13 876 cy |
2407 / 1683 724 18/10/22 17:19:23 21/10/22 18:02:40 3j 0h 43m 17s 261 797 s 13 089 cy |
Interprétation des résultats
| 88 | B8 | C0 | 64 | Moy. | Ec. Max | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bat. n°1 | 2421 | 2384 | 2496 | 2450 | 2438 | 112 (4,7%) |
| Bat. n°2 | 2416 | 2384 | 2483 | 2450 | 2433 | 99 (4,2%) |
| Bat. n°3 | 2422 | 2378 | 2480 | 2450 | 2433 | 102 (4,3%) |
| Bat. n°4 | 2431 | 2395 | 2498 | 2407 | 2433 | 103 (4,3%) |
| Moy | 2423 | 2385 | 2489 | 2439 | ||
| Ec. max | 15 (0,6%) | 17 (0,7 %) | 18 (0,7%) | 43 (1,8%) |
| 88 | B8 | C0 | 64 | Moy. | Ec. Max | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bat. n°1 | 1705 | 1680 | 1751 | 1693 | 1707 | 71 (4,2%) |
| Bat. n°2 | 1712 | 1678 | 1759 | 1705 | 1714 | 81 (4,8%) |
| Bat. n°3 | 1712 | 1680 | 1766 | 1697 | 1714 | 86 (5,1%) |
| Bat. n°4 | 1700 | 1683 | 1749 | 1683 | 1704 | 66 (3,9%) |
| Moy | 1707 | 1680 | 1756 | 1695 | ||
| Ec. max | 12 (0,7%) | 5 (0,3%) | 17 (1,0%) | 22 (1,3%) |
Valeur max des max : 2498 Valeur min des min : 1678
Valeur Min des max : 2378 Valeur max des min : 1766
Utilisation des résultats
Les valeurs remontées peuvent etre utilisées pour définir un affichage en pourcentage de la charge de la batterie (comme sur les ordinateurs ou téléphones portables).
La charge des batteries peut être définie entre le max des min soit 1766 qui correspond à une charge de 0% le min des max soit 2378 qui correspond à une charge de 100%.
Ainsi si une batterie renvoie une tension supérieure à 2378 elle sera considérée chargée à 100%
Si une batterie renvoie une tension inférieure à 1766, elle sera considérée chargée à 0%.
En prenant 5% de tolérance, on peut modifier ces seuils et les porter à 1854 pour la charge de 0% et 2259 pour la charge de 100%. Soit une différence de 405 unités pour une charge de 100%.
- Ainsi une charge de 50 % sera déclenché pour une tension de 2056
- Ainsi une charge de 20 % sera déclenché pour une tension de 1935
- Ainsi une charge de 10 % sera déclenché pour une tension de 1894
- Ainsi une charge de 5 % sera déclenché pour une tension de 1874