Automower-fans

Ce projet pour automower 220AC (mais adaptable à d'autres robots NimH de la gamme) rempli plusieures fonctions simultanément:
- fini les batteries Nimh, on passe aux LiIon.
- on fabrique un pack batteries LiIon personnel à base de cellules LiIon du type 18650 que l'on peut changer individuellement, comme au bon vieux temps des piles rechargeables: si une seule cellule lâche, on ne change que celle-ci et non pas le pack en entier.
- ces cellules sont récupérées de batteries d'ordinateur portable: cout d'une cellule 2000mAH = environ 2 euros
- pour une batterie de capacité 4000mAh il faut donc 5*2= 10 cellules soit un cout défiant toute concurence de 20 euros...on obtient ainsi une batterie de capacité double(le robot tond deux heures au lieu d'une) par rapport à la capacité standard et pour un cout divisé par 4...
- on peut ainsi augmenter la capacité de la batterie pratiquement autant que l'on veut (pourvu que le robot puisse les transporter). Dans la vidéo il y a un seul pack, mais il pourrait très bien en transporter 3 (poids 1,5kg contre 900g environ pour la batterie Nimh standard)
- on peut maintenant contrôler le courant de charge par un chargeur externe: dans la vidéo je fais varier ce courant de 1,4 à 1,7A, mais je pourrais monter à 2...3...5A sans problème
- de ce fait on obtient un robot "boosté" par rapport au robot 220AC de base qui charge une heure et va tondre une heure avec une batterie de 2Ah.
En supposant qu'on embarque par exemple 2 packs de batteries, on obtient une capacité de 4*2= 8Ah. Si on la charge avec un courant de 8A, elle est pleine en une heure. Ensuite le robot est en mesure de tondre 4 heures. On a donc amélioré le ratio de tonte de 1/1 à 1/4
En 24H, le robot chargera 5 heures et tondra 19H au lieu de 12, il pourra donc augmenter sa surface de tonte maximale de 18 à 18*19/12= 28,5 ares
- l'ensemble du courant de charge ne passe plus du tout par la carte mère: on évite ainsi son échauffement et on diminue les problèmes liés aux forts courants de charge
- il faut deux circuits électroniques additionnels:
- un circuit pour contrôler la charge du pack LiIon, avec une protection en température (cf implantation du capteur de T sur la vidéo)
- comme le robot a besoin de courant alternatif pour détecter qu'il est pluggé dans la base et comme maintenant il faut l'alimenter en courant continu pour recharger le pack LiIon, il faut un mini circuit qui va transformer le courant continu en alternatif et qui va faire croire au robot qu'il est pluggé dans la base.
- il est bien connu que les batteries LiIon meurent car on les charge à une tension supérieure à 4V (4.2 V par défaut). En ayant à présent le controle totale de la tension de charge (dispositif externe , simple alimentation DC qu'on pilote en tension et courant via un tournevis, cf vidéo), on pourrait à présent limiter la tension maximale de charge pour ne charger les batteries LiIon seulement à 80%: on perd en capacité (qu'on peut rattrapper en mettant plus de packs LiIon). On obtient ainsi une batterie "éternelle" qui ne s'use plus(c'est ce qui est fait dans les satellites): le consommable batterie a pour ainsi dire disparu.


Vidéo descriptive du montage de la nouvelle batterie et des deux circuits:
[url https://youtu.be/D_Udfc95CEU]
La batterie d'origine NimH pèse environ 900 grammes, la nouvelle NimH pèse environ 500 grammes pour une capacité doublée.

Whaw, le magicien d’Alsace a encore créé une merveille!

Évidemment on se pose beaucoup de questions à propos de ce bijou:
Est-il opérationnel? Si oui, depuis combien de temps/cycles?
De par la vidéo, on vient à la conclusion que pour l’instant c’est plutôt du «proof of concept» puisque pas relié à la base, ou ai-je mal compris?
Si on met 3 packs, le poids reste largement en dessous du 230ACX, donc ne devrait pas altérer le comportement du robot. Par contre, qu’en est-il du risque de surchauffe pendant la charge?
Le coût des batteries semble dérisoire, mais qu’en est-il de l’électronique?
Ces modules électroniques sont-ils disponibles en standard ou doit on les fabriquer soi-même?
Est-ce compatible avec le module wi-fi fonéra?
Quand peut-on s’attendre à la disponibilité générale?

opérationnel : depuis 6 mois, environ une cinquantaine de cycles de 2 heures de tonte en moyenne.
c'est plus avancé que "proof of concept", j'ai pris soin d'essayer le montage avant de publier.
Je suis monté jusqu'à 3A de charge sans problème, ça chargeait le pack en 40 minutes. Maintenant avec mes 2 ares...ça n'a pas réellement de sens, donc je suis passé en mode "batterie éternelle": je ne la charge pas totalement et tout doucement du style 1A pendant 4H puis il tond 2 heures (moyenne).

La température ne monte pas durant la charge...pour autant qu'on ne charge pas à un courant trop fort. Elle monte plus durant la tonte où il y a des pics de courant et où le soleil tape sur le robot.
Ce n'est pas comme la NimH qui devait "cuire" pour que la charge s'arrète. De plus maintenant l'alimentation est externe au robot, la carte mère ne chauffe plus.
Plus on met de packs, et moins la température augmente (aussi bien durant la charge que la tonte) car le courant par cellule est réduit, de plus il y a une inertie thermique plus importante à cause de la capacité calorifique de la masse embarquée.

cout hardware unique:
- supports batteries : 20€
- connectors, cables: 10€
- premier circuit (charge) , standard: 15 to 20€
- second circuit (convertisseur DC vers AC pour faire croire à l'AM qu'il est dans la station et à faire soi-même): 20€

oui compatible avec wifi-fonera: c'est même souhaitable pour surveiller la température, on utilise le capteur de T du connecteur de batterie standard Nihm

Disponibilité: je ferais un tuto avec tous les plans, mais je ne le publierai pas directement sur le forum pour plusieures raisons.
L'une est que ici les photos disparaissent au bout d'un certain temps car il faut bien les héberger quelque part.
Il faudra me contacter en MP pour les personnes intéressées.

Intéressant, surtout l'augmentation de capacité, en particulier pour ceux qui ont un bout de pelouse séparé de la principale ou les possesseurs de 210.
[quote le 11/06/2016 à 16:36:38, poildecarotte a dit :]Si on la charge avec un courant de 8A, elle est pleine en une heure. [/quote] Pourrait-on faire varier la charge? p.e. commencer à 8A et diminuer au fur et à mesure que la batterie se remplit comme les smartphones avec fastcharge 3.0 ou comme les superchargers de Tesla (qui utilisent également les cellules du type 18650)? Est-ce que le circuit de charge permet cette modulation?

[quote le 11/06/2016 à 16:36:38, poildecarotte a dit :] on pourrait à présent limiter la tension maximale de charge pour ne charger les batteries LiIon seulement à 80%: on perd en capacité (qu'on peut rattrapper en mettant plus de packs LiIon). On obtient ainsi une batterie "éternelle" qui ne s'use plus (c'est ce qui est fait dans les satellites): le consommable batterie a pour ainsi dire disparu.[/quote] Pour obtenir une batterie éternelle, il ne suffit pas de limiter la charge à 80%. Il faut aussi éviter qu’elle ne se décharge à moins de 25%. Comment faire dans un AM, surtout si on le fait tourner en manuel (notamment pour une pelouse séparée)?
[quote le 11/06/2016 à 16:36:38, poildecarotte a dit :] cout d'une cellule 2000mAH = environ 2 euros[/quote]
Je suppose qu’à ce prix là on ne trouve que cellules sans marque? Mais même si on paie un peu plus cher pour avoir une marque, ça vaut probablement le coup.
Serait-il possible de mettre 4 packs dans un AM? Légèrement plus lourd qu’un 230ACX, mais je crois me souvenir que la batterie jumbo de Jo pesait encore plus.

le circuit de charge présenté dans la vidéo ne permet pas de faire varier la charge, mais c'est assez simple à réaliser en externe à l'automower, car maintenant le circuit qui pilote le courant de charge peut se trouver chez vous avant la base, dans votre abri de jardin ou votre maison: sur la vidéo c'est le circuit où je fait varier le courant avec le tournevis. C'est relativement simple de faire des courants de charge différents, c'est une simple résistance à piloter ensuite par des relais automatisés.

La décharge est déjà limitée par le circuit de charge présenté dans la vidéo: c'est l'une de ses fonctions. Dès qu'une cellule descend en dessous de 3V, il coupe totalement le circuit, donc aucun risque de déterrioration des cellules à cause d'une décharge trop importante. De plus il a une fonction de protection contre les courts circuits, ce qui est une protection pour nos fameux mosfets (de la carte mère) qui crament parfois lorsque le moteur de coupe est trop sollicité.
Cette coupure n'est jamais arrivée en tonte, le robot s'arrètant de tondre bien avant. De plus la tension est maintenant bien plus stable qu'avec des NimH: il n'y a plus de chute de tension brutale à la fin car les LiIons ont des résistances internes plus faibles que les NimH(d'où moins d'échauffement aussi).
La fin de charge en tonte reste bien sûr totalement pilotable au travers du robot en ajustant la capacité batterie ou la tension de fin de charge. Pour des LiIons, la tension de fin de charge est directement proportionelle à la capacité, donc ça suffit de jouer sur celle ci. En LiIon c'est beaucoup plus déterministe qu'en Nimh (on n'a justement pas cette chute brutale de fin de charge)

2euros : c'est le tarif de cellules de marque récupérées sur des batteries de pc portable. J'ai bien entendu testé leur capacité avec un circuit de charge/décharge.
Il existe des cellules de marque de capacité supérieure 3000mAH par exemple, mais à un tarif double, triple ou plus...
On peut mettre 4 packs en mettant un support au dessus de la carte mère. A l'arrière 3 me semble la limite...mais si on fait un pack adapté à la morphologie du robot, si on coupe les supports en plastique, on arrive à plus.

Bravo ! C'est magnifique une fois de plus !!!!

Une petite question concernant les cellules récupérées sur les batteries de pc portable.
D'habitude ces batteries sont mortes, raison pour laquelle on les change. Trouvez vous encore suffisamment de cellules en bonne santé parmi elles ?

si le pc portable n'a pas été maintenu chargé tout le temps ET en plus chaud (c'est tension élevée ET température élevée qui tue), alors on peut réssusciter des cellules. J'expliquerai ça dans le tuto, ça dépasse ici le cadre du topic.

De toutes manières sur ebay on trouve des accus de pc portable neufs pour moins de 10 euros, soit 6 cellules à 10 euros soit 1,66€ par cellule.

Bon vas falloir que je me lance aussi, , mais pour moi cest juste la partie gestion sur les accus pour la balance de charge sur chaque cellule

je vais te MP pour les schéma ça devrait servir un jour ^^

Donc petit (20 pages) tuto terminé:
- c'est un projet évolutif qui sera mis à jour au fur et à mesure et en particulier suite aux remarques qui seront faites par ceux qui l'auront réalisé. Les retours d'expérience seront appréciés.
- il n'y a qu'un petit circuit électronique à réaliser soi-même (convertisseur DC vers AC), tout le reste peut s'acheter tout fait. Si toutefois vous n'avez pas le nécéssaire pour faire le circuit je peux vous le procurer pour une somme modique ainsi que les quelques composants. Le reste ce ne sont que des cables et connecteurs à souder et à assembler.
Comme indiqué précédemment, me contacter en MP en laissant un Email pour ceux qui sont intéressés.

c'est du bon boulot ce que tu as fait, par contre met les conditions pour le partage ici que les intéressés soient au courant avant :

[quote ]Bonjour et merci pour votre intéret pour le projet de batterie Lithium-Ion.
Avant de vous faire parvenir le document (merci de préciser votre adresse Email), voici les conditions préliminaires à l'envoi:
- c'est un projet évolutif qui sera mis à jour au fur et à mesure (je diffuserai de nouvelles versions régulièrement) et en particulier suite aux remarques qui seront faites par ceux qui l'auront réalisé. Les retours d'expérience seront donc appréciés.
- il n'y a qu'un petit circuit électronique à réaliser soi-même, tout le reste peut s'acheter tout fait. Si toutefois vous n'avez pas le nécéssaire pour faire le circuit je peux vous le procurer pour une somme modique ainsi que les quelques composants.
- la mise au point de ce projet a nécéssité et nécéssitera encore pour son amélioration, que j'engage un certain nombre de frais personnels (matériel, temps, essais, risques...). Il me semble équitable que chaque personne qui en récolte les fruits, participe également au travers d'une somme symbolique de soutien d'une vingtaine d'euros (montant bien inférieur aux économies réalisées grace à ce projet).
cordialement
pdc[/quote]


note modération pdc: il y a une autre condition dans ce message(que je me permet d'effacer), que je préfère ne pas voir diffusée ici sur le forum, d'où la raison de passer en message privé. Merci également de demander la permission à la personne concernée avant de diffuser un message privé en clair sur le forum.

Bonjour,

ce projet est-il adaptable aux modèles plus récents avec batteries Li-ion ?

Sinon, tout à fait d'accord pour une participation financière, ce forum apporte beaucoup et permet pas mal d'économies aux bergers (dépannages, lames, câble, pièces, astuces...)
Il faudrait créer un lien Paypal pour les dons, comme ça tu achètes un modèle G3 (un cobaye participatif ;o)) et en avant la bidouille !

Le principe et le schéma général est je pense "adaptable" à tout robot (aussi bien Nihm que LiIon et de n'importe quelle marque).
Il faut juste:
- arriver à caser mécaniquement la nouvelle batterie maison...chacun est en mesure de bricoler des supports et de les fixer correctement puis de les protéger de l'humidité. Au besoin on mettra un "sac à dos" au robot, une sorte d'extension.
- comprendre le principe du circuit de charge annexe qui va lui prendre la relève et ainsi charger la batterie en dehors du circuit de charge normal
- arriver à faire comprendre au robot qu'il est pluggé dans la base: s'il est alimenté en alternatif, prendre le circuit DC vers AC, sinon s'il est alimenté en continu c'est encore plus simple, il faudra juste utiliser une résistance en série qui va anéantir le courant de charge via le circuit classique

La seule difficulté c'est la gestion de la fin de charge: avec les 220AC et 230AC c'est un jeu d'enfant: il suffit de jouer sur le timer de fin de charge (209 minutes par défault) qu'on diminue à la valeur voulue.
Il est possible qu'il n'y ait rien à faire du tout en laissant en quelque sorte le circuit de charge standard en parralèle au circuit de charge alternatif (mais avec une intensité de charge rikiki suite à la résistance en série), puis lorsque la valeur de la tension de l'accu sera atteinte, alors ce circuit va le signaler à la carte mère du robot. Ce n'est qu'une hypothèse de ma part, je n'ai pas de mouton LiIon sous la main.

"Don paypal", merci pour la proposition, ça serait un moyen d'agrandir le troupeau: on peut faire un don paypal, il suffit de me contacter en MP, je vous indiquerai une adresse paypal. En 8 années d'existance du forum, plus de 3000 membre à présent, c'est arrivé exactement ... 0 fois.
cf aussi la FAQ: [url http://automower-fans.les-forums.com/topic/1077/ou-va-l-argent-si-je-clique-sur-le-bouton-faites/]
Mais il est vrai que pour certaines bidouilles je "casse" du matériel suite aux essais. La dernière perte est l'alimentation règlable de la vidéo: elle est prévue pour 36V en entrée. En redressant le courant alternatif du transfo HSVN on arrive à 39V. J'ai testé, ça tient bien. Sauf que...on ne peut plus se permettre de faire un court circuit en sortie (pour mesurer le courant max), celà va faire exploser le chip...effet de surprise garanti!

Rectification du 18/07/2016: honnêteté oblige, en ce jour du 18/07/2016, soit un mois après le message précédent, un premier membre vient de faire un don de soutient spontané. Il entre donc par son geste dans l'histoire du forum!

pour ceux qui se demandent s'il est possible de mettre deux batteries Li-Ion (du même format que celui de la vidéo) dans un robot par la petite ouverture, la réponse est oui:

[URL=http://www.hostingpics.net/viewer.php?id=763480WP20160618121521Pro.jpg][IMG]http://img15.hostingpics.net/thumbs/mini_763480WP20160618121521Pro.jpg[/IMG][/URL]

Bon à savoir pour un AM230 par exemple.

bonjour
j'ai lu avec attention le tutoriel et je m'interroge sur l'alimentation de la base
j'ai compris qu'on débranche le transfo actuel, et qu'on le remplace par une alim en courant continu
mais dans la base il n'y a pas que la partie qui recharge le robot. il y a aussi l'emission du signal sur le cable périphérique + guide , ainsi que la led d'état.
donc en fait il s'agit plutot d'amener une seconde alimentation en parallèle et de ne la brancher que sur les broches qui rechargent le robot ?

ma conclusion actuelle à propos du tutoriel c'est qu'il faut très bien connaitre les entrailles du robot + de la base, connaitre les connecteurs utilisées, pour réussir cette évolution.
Commencer par tout ouvrir et démonter est déjà un grand pas dans mon cas.

alors oui c'est une très bonne question! C'est un de mes regrets à postériori concernant la vidéo, j'aurais dû montrer que j'utilisais bien le transformateur officiel HSVN pour faire la démo de charge, je pense faire ça dans une seconde vidéo qui incluera également une base pour voir les fameuses connections dont vous parlez.

Donc réponse détaillée:
- on peut utiliser un seul et même transformateur HSVN officiel pour alimenter aussi bien la base en courant alternatif (via le long cable officiel) QUE la nouvelle batterie.
Mais évidemment il ne faut plus alimenter le nez du robot par du courant alternatif. Donc effectivement, il faut pour celà débrancher les cables avec connecteurs fastons amenant l'alternatif aux plaques de contact en inox (inutile d'ouvrir la base, on accède directement à ces connecteurs). Puis à la place de ces connecteurs on va venir brancher une alimentation continue 21V donc avec plus et moins. Cette alimentation continue peut être obtenue à partir du transformateur officiel HSVN puis après redressement (pont de diode plus condensateur) puis régulation à 21V.

- on peut aussi utiliser une alimentation continue totalement différente: ceci est d'ailleurs indispensable si on souhaite augmenter le courant de charge à plus de 2,5A(cas du 220AC) car le transformateur HSVN ne peut pas débiter plus de puissance.

merci de cette réponse détaillée
ca serait dommage de se limiter à 2,5A alors que justement , de mon point de vue, le gros intêret c'est de monter à 4000mah, chargé en une heure, donc à 4A. ( si je ne dis pas de bétises)

Tout dépend de chaque situation individuelle _o_.

Prenons mon exemple: actuellement, j'ai une période de tonte de 8h à 15h (4 de tonte) et une autre de 19h à 24h (3h de tonte).
J'ai donc tous le temps de charger très doucement, pour ensuite faire une tonte de 8h à 12h (4h), ensuite recharger très doucement pour une autre tonte de 20h à 23h (3h).

Pourquoi forcer quant on a le temps _o_.

oui ça se défend dans ton cas
mais moi je préserve en fait énormément mon robot
je ne le met que 2 à 3 fois par semaine, en journée style 8h-21h, quand le temps n'est pas trop mauvais
et en fin de journée je le rentre dans le garage au sec.
donc charger + vite pour tondre + longtemps permettra d'assurer un passage du robot sur toute la surface en une journée.

pour information: j'ai lancé ce projet précisément pour des personnes qui veulent monter en courant de charge. On peut très bien concevoir des courants de charge de 8A, mais en mettant évidemment le transformateur qui a suffisament de puissance. Ainsi on augmente la capacité de tonte du robot, on pourrait monter à 28 ares pour un 220.

Toutefois comme vous le voyez dans ma signature, je n'ai que 2 malheureux ares à tondre....donc personnellement je fais comme vous, Eric: je le sort que une ou deux fois par semaine.
Et il va tondre 2 à 3 heures car la batterie est de capacité doublée.
Comme j'ai un capteur solaire, je ne charge la batterie qu'à 0,8A. C'est uniquement pour des tests pour le forum que je le pousse à 2 ou 3 A de charge.
Donc pour revenir à votre cas: vous pouvez très bien tripler ou quadrupler la capacité de la batterie, ainsi vous tondrez 3, ou 4 à 5 heures lors de chaque sortie.
Mais pour la charge: pourquoi voulez-vous absolument le charger rapidement? Vous avez toute la semaine pour le charger !
Donc si vous voulez vous le rentrez dans votre salon (comme ça vous l'avez à l'oeil ;-) ) puis vous le chargez tout doucement...à 0,2A par exemple...pendant toute la semaine!
C'est excellent pour la durée de vie des LiIons! Et de plus vous pouvez songer à un capteur solaire pour le charger qui n'a même pas besoin d'être très puissant puisqu'il y a le temps.