✅ Amélioration : lisser la consommation pour prolonger l'autonomie
-
Sur le Pioupiou V1 la plupart de la consommation se fait lors des émissions Sigfox.
Pics de courants à 50 - 60mA.En lissant la consommation, pour ne tirer que 3mA max, on pourrait optimiser la durée de vie de la batterie. Facteur 2 entre la capacité à 60mA et celle à 3mA.
Il faudrait pour cela revoir la manière dont est alimentée le circuit. Limitateur de courant + supercap ?
-
-
On faisait cela sur les circuits airbag de voiture pour assurer la sécurité de fonctionnement. Avec un jeu de boost/buck dc-dc converters.
Mais au préalable, pour choisir le design et le dimensionner, il faut lister tous les appels en courant: élément, courant repos, courant peak, durée du burst, fréquence de l'appel. -
- Émission sigfox : 50-60mA pendant 6 secondes / toutes les 12 minutes
- GPS : 20mA pendant 30s à 2 minutes / 1 fois par jour / repos : hors-tension
- MCU + capteurs : conso moyenne 6uA. Petits pics très brefs.
@nicolas said in PiouPiou 180 Conso excessive.:
Je viens de mesurer les consos sur un Pioupiou fonctionnel :
- À l'allumage, led fixe : 18mA
- À l'allumage, led fixe, transmission Sigfox : 53mA
- À l'allumage, led qui scintille, GPS actif : 20mA
- En marche normale, hors transmission : 6µA (=0,006mA)
Oui, les données vont être transmises (à zéro) même si l'appareil est ouvert et n'a pas d'hélices.
-
Point de vue durée de vie, d'après le modèle de pile, on a ln(T)=9.735-1.132ln(I).
Si on veut tenir 2 ans (18000h), il faut pas rester sous 1mA en moyenne.
Si on reste sous 0.65mA, on tient 3 ans.
Théoriquement... -
D'après tes mesures, on arrive en pire cas à un courant moyen de 0.49mA. (Autonomie 4 ans).
Sorti les effets de vieillissement et de température, il faudrait voir aussi côté soft si ne réactive pas certaines fonctions plus souvent que prévu (bug?). -
J'étais justement en train de calculer l'autonomie du Pioupiou avec les chiffres qu'a fournis Nicolas. En intégrant la capacité effective de la pile en fonction du courant tiré, je trouve une autonomie de 2 ans et 5 mois ce qui me semble cohérent avec la préconisation de changer la pile tous les 2 ans. Pas de bug soft donc selon moi.
Sinon avec le même raisonnement, en optimisant le courant tiré de la pile, les calculs donnent une autonomie théorique de 4 ans et 1 mois mais qu'on atteindra pas car pour limiter le courant et charger la superCap, il faudrait passer à travers une résistance qui prendra sa part d'énergie. Ça devrait pouvoir se calculer...
-
Correction : Gps, c'est plutot. 35 secondes tous les 2 jours
-
@Tam il semble y avoir plusieurs méthodes pour limiter le courant sans trop consommer :
- la resistance classique
- la resistance derrière un buck piloté pour une charge "étagée", permettant de limiter la chute de tension aux bornes de la resistance : https://www.ti.com/lit/an/slva678/slva678.pdf
- utiliser un regulateur avec une fonction limiteur de courant intégrée. Ex: https://www.ti.com/lit/an/slvaev9/slvaev9.pdf (ce composant précis n'est pas encore disponible, mais peut-être il y-a-t'il un équivalent ?
- probablement d'autres ? Peut-être des solutions simples à base d'AOP et de MOS ?
A calculer pour chaque cas... Les convertisseurs DC/DC ont eux aussi une conso et un rendement imparfait.
-
@pascal31 je pense qu'il faut interpréter les courbes de décharge comme "courant instantané" et non pas "courant moyen". En instantané, on doit idéalement tirer 3mA - ou rien.
-
Je prêche pour le rajout d'un interrupteur. Ca permet d'arrêter sure, et d'éviter la pollution a zéro de la carte OpenWindMap avec des Windbirds mal arrêtés (il y en a), qui, posés sur une étagère continuent d'émettre et d'être vus. Et la consommation pile serra, en arrêt interrupteur, nulle, sure de sure.
-
Ce papier de Texas Instruments est intéressant et montre au moins qu'il y a un intérêt à gérer ces appels de courant. Mais pour ce qui est du limiteur de courant, je crois qu'on peut mettre l'électronique qu'on veut, les pertes seront au moins égales à la résistance série... Là où on peut gagner avec ce circuit TI c'est dans le pilotage fin de la tension de la superCap en fonction des besoins. Mais dans le cas du Pioupiou qui émet toutes les 12 min, la superCap devra de toute façon être en recharge permanente.
Sinon en admettant une chute de tension de 3,6V à 2,3V (2,3V étant la tension minimum du module Sigfox) et en tenant compte de 0,1V de perte dans le régulateur linéaire, j'ai calculé qu'il faudrait à minima une superCap de 265mF. Je crois que je vais essayer avec une résistance de 300 Ohms et une superCap de 1F/5,5V. Si mon Pioupiou communique toujours ça serait déjà bien ! Et au moins lorsque la pile ne pourra plus débiter les 53mA pour la comm. Sigfox, là on pourra toujours communiquer jusqu'à 3mA. -
@Tam Attention également à la conso de la led à l'allumage. Pour le GPS, pas de soucis, il est pour le moment alimenté en direct sur la pile (ce qui n'est pas forcément mauvais - un pic de courant de temps en temps pour éviter la passivation de la pile).
-
@nicolas Je regarde la datasheet du TD1207, je ne vois pas si on peut controler la puissance RF. Je suppose que non.
Quoiqu'il en soit, on n'est pas obligé d'émettre à pleine puissance. On pourrait peut-être fonctionner à 2.5V, soit ~13.5dBm. Il faudrait voir si ça suffit pour la plupart des postes. Je sais que Sigfox ne communique plus les puissances de réception du signal. Mais est-ce qu'on peut retrouver dans les logs anciens les pires cas de réception ?
Si cette puissance n'est pas suffisante pour certains postes, on pourrait avoir un moyen de régler de puissance.
Ca vaut le coup de faire cette étude...Administrateur OWM.
Bricolage: balise OWM Arduino compatible 3 capteurs : https://github.com/pcaunegre/MkrfoxWindShield -
@pascal31 Oui, on peut choisir la puissance d'émission dans le soft. On peut imaginer ajuster celle-ci via un downlink sigfox, en fonction du niveau de signal moyen constaté. Sur le Pioupiou, actuellement, le module est configuré pour n'émettre qu'à 11dBm car l'antenne a un peu de gain et qu'on ne doit pas dépasser la limite réglementaire de 14dBm.
-
@pascal31 @Tam reçu aujourd'hui les dev kits pour le tps63900 et le TPS82740BSIPR
-
Je poste ici l'étude faîte par @pascal31 :
note_design_supercap.pdf -
@nicolas said in
Amélioration : lisser la consommation pour prolonger l'autonomie:Je poste ici l'étude faîte par @pascal31 :
note_design_supercap.pdftrès intéressant, bravo pour la doc explicite
-
Il est dit dans cette doc
Que le condensateur vaut environ 10dollars
Ça paraît beaucoup
J'utilise en modélisme un gold caps 5.5v max ayant une capacité de 1f
Qui est largement assez puissant pour garder une Led de forte consonance pendant 4à5min alluméEt je le paye 2euros
Ça paraît une bonne solution
Mais effectivement il faut un régulateur de tension également -
Oui, au début on était parti sur les supercap de Cap-XX. Ensuite j'ai vu que les prix étaient élevés. En cherchant un peu j'ai trouvé d'autres produits (TPLH-2R7) cylindriques comme des piles et non plat comme l'autre, mais qui devraient pouvoir rentrer dans le ventre du pioupiou. Et qui coûtent moins de 2E.
Ce composant travaille à 2.7V et non 5.5 comme l'autre. Il faut donc que je reprenne l'étude soit en combinant plusieurs cap ou en fonctionnant à une autre tension et de plus utiliser un convertissseur buck (abaisseur) plutôt qu'un régulateur linéaire.
Mais peux-tu me donner la réf des produits que tu utilises ? Merci.
