Mesure de la consommation du robot

[GiPe]

Bonjour,

J'ai réalisé un petit montage qui me permet de mesurer la consommation du robot 220AC et de l'afficher sur graphes.

Il est quand-même gourmand le bougre, surtout quand il se repose...

Voir [url http://mouton.toulousain.free.fr/?graphe=mouton_w]

La période de tonte est en fin d'après-midi à partir de 17h jusqu'à 22h.

Sinon j'ai essayé de lui couper l'alimentation pendant les phases de repos. Cela permet d'éviter l'alimentation de la boucle , et donc d'économiser un peu.

A la remise sous tension, il va reprendre un peu de charge, mais insuffisament pour une tonte complète, qu'il retrouve après une deuxième charge.

Par contre il faut absolument lui remettre le courant avant son heure de démarrage, sinon il sort de sa base et reste planté là à attendre qu'on lui remette sa boucle.

Qu'en pensez-vous ?

[poildecarotte]

en voici une réalisation intéressante ! Elle arrive à point au moment où l'on se pose justement des questions sur la consommation réelle de courant du robot, cf
[url http://automower-fans.les-forums.com/topic/498/rendement-de-charge-du-robot.html]

Les graphes accessibles par internet permettent également de surveiller ce que fait le robot à distance: fort pratique lorsqu'on est pas toujours chez soi !

Chez moi je mesure également des consommations de la base voisines (mais inférieures de 5W):
- 75W en charge
- 5W en veille

Sur ces graphes on voit également très bien le mode de charge en veille: ce sont des puls assez courts (3 minutes) pendant lesquels le robot est chargé à fond, ils sont espacés d'environ 30 minutes.

Il serait maintenant intéressant d'avoir le cumul de kwh sur la semaine, et/ou le mois afin de:
- mesurer la consommation totale du robot, donnée finalement cruciale pour savoir si ce produit peut effectivement être considéré comme écologique ou non
- savoir si ça vaut le coup de débrancher la base pendant la nuit lorsque le robot est en mode timer et si oui quelle est l'économie qu'on peut ainsi espérer.

[GiPe]

J'ai refait une mesure de conso en "veille" avec un bon vieux Métrix à aiguille, j'ai 65mA soit plus de 15W.

Donc, soit nous ne mesurons pas la conso de la même façon, soit il y a une grosse disparité sur la qualité des transfos ou sur l'électronique (j'y crois moins).

Quelqu'un d'autre a pu mesurer la consommation de la station en veille ?

J'ai ajouté la consommation moyenne sur les dernières 24h. Je passerai en mode "éco" la semaine prochaine pour voir la différence de consommation.

je vais essayer de modifier les graphes pour mieux voir les pics de consommation.

[jo]

Pour mes mesures de station en veille, je me rapproche singulièrement des résultats de poildecarotte.

Mais, petite question subsidiaire: pouvons nous espérer avoir droit à la description technique de votre magnifique réalisation.

[michel]

Pour les mesures de puissance, il faut préciser si on parle
de puissance apparente : on multiplie les Volts par les Ampéres sans tenir compte du déphasage,

ou bien de puissance active on multiplie le résultat précédent par le cos phi si le courant est sinusoidal
ou on calcule la somme du produit instantané de U*I

Dans le cas du mode veille, le courant a vide du transfo qui est très dephasé prend beaucoup d'importance,
donc la puissance active sera bien inférieure a la puissance apparente.
Pouvez vous détailler le calcul de la mesure de la puissance de votre montage?.

[boxswiss]

Discussion très intéressante qui me fait penser à une chose importante :
Quel est le coût moyen de fonctionnement de ces machines ? Y a-t-il eu des calculs en rapport à ces mesures par le constructeur ?

[GiPe]

Comment ça marche ?

Je vais essayer de l'expliquer simplement :

Je mesure en permanence (50 fois par seconde) l'intensité et la tension d'alimentation du transformateur.

Ces valeurs sont moyennées toutes les minutes et envoyées par radio 433MHz (un peu comme les stations météo que l'on trouve dans le commerce) à un récepteur connecté sur un serveur WEB fonctionnant sous Linux. Ce sont ces valeurs transformées en puissance que l'on peut voir sur les graphes.

Les mesures d'intensité sont faites par un transformateur de courant [img http://img34.imageshack.us/img34/8418/transfo.jpg]

Une carte de ma fabrication pilotée par un microprocesseur PIC fait l'acquisition des mesures et permet par l'intermédiaire d'un relais de commander l'alimentation du transfo à heure prédéfinie (grâce à une horloge sauvegardée par une pile lithium sur la carte)

[img http://img3.imageshack.us/img3/2779/cartey.jpg]

La carte électronique ne doit pas faire peur. Elle est très surdimensionnée mais j'avais tout sous la main, alors c'était plus simple que de faire une carte dédiée et beaucoup mieux adaptée. Mais comme elle a tout ce dont j'avais besoin...

[GiPe]

Michel tu as tout à fait raison. Il faudrait que je mesure le cos phi du transfo pour la conso à vide.

Actuellement seule la conso en charge (cos phi plus proche de 1) serait plus représentative..

[poildecarotte]

et justement j'ai mesuré un cosphi proche de 0,5 pour la veille et de 0,92 pour la charge donc on retrouve exactement les mêmes valeurs.

En principe si vous faites la moyenne des I*U instantanés au lieu de faire la moyenne des I instantanés multiplié par la moyenne des U instantanés vous devriez mesurer la même chose que moi.

J'ai vérifié avec 3 wattmètres différents:
- deux appareils du commerce pour mesurer la conso électrique de deux constructeurs différents
- un compteur EDF électronique
J'avais 3 fois la même valeur.

[GiPe]

Ça y est j'ai pris en charge le cosinus-phi.

En effet, les mesures correspondent maintenant à celles données par Poildecarotte.

[poildecarotte]

[quote le 08/05/2009 à 11:16:18, boxswiss a dit :]Discussion très intéressante qui me fait penser à une chose importante :
Quel est le coût moyen de fonctionnement de ces machines ? Y a-t-il eu des calculs en rapport à ces mesures par le constructeur ?[/quote]
le constructeur donne officiellement 15kwh/mois pour le 220AC.
Je suppose qu'il s'agit d'un cas de surface maximale (18 ares), mais qu'en est-il pour des surfaces inférieures ? Peut-on simplement faire une règle de proportionalité?

Ce montage va nous permettre d'y voir plus clair et de faire de réelles comparaisons de consommation suivant des programmations différentes. Au final il est clair qu'il s'agit de minimiser l'énergie consommée.

15kwh c'est environ 4,5 litres de fuel comme énergie primaire...a-t-on réellement une réduction des émissions carbonnées en passant de la tondeuse thermique au robot? Tout celà va à présent pouvoir être testé et mesuré.

[GiPe]

Demain, je le ferai travailler une bonne demi-journée.

En fin de journée on aura le bilan des dernières 24h.

On pourra voir la consommation sur 24h. Je l'afficherai dans le graphe.

[smoo]

cela me donne une idée relative au dernier post que j'ai fait :
[url http://automower-fans.les-forums.com/topic/504/quand-changer-sa-batterie.html]

En mesurant la moyenne journalière de consommation, on devrait pouvoir déterminer quand vient le bon moment de changer ses batteries. En effet si le temps de tonte se raccourcis, sans grand impact sur la qualité de tonte réelle dans un premier temps, la consommation elle devrait augmenter avec des batteries usées... Peut être peut on déterminer le bon moment "écologique" pour changer une batterie grâce à l'observation moyenne de consommation ? (reste à définir les critères).

[GiPe]

Comment optimiser la consommation du robot ?

J'ai fait deux mesures dans des conditions différentes:

1er cas : [b]La base reste alimentée 24/24[/b]:
[img http://img513.imageshack.us/img513/7626/moutonwday1905.png]

2ème cas : On [b]alimente la base quand on a besoin du robot[/b] (mise en route 2heures avant le démarrage du robot, arrêt une heure après):
[img http://img134.imageshack.us/img134/3275/moutonwday1705.png]

Que peut-on en déduire ?
- Dans le premier cas, le robot consomme 390WH par 24h pour 192 minutes de tonte soit un peu plus de 2WH par minute de tonte.
- Dans le deuxième cas, le robot consomme 274WH par 24h pour 174 minutes de tonte, soit un peu plus de 1,5WH par minute de tonte.

Mais dans le deuxième cas, il tond environ 20 minutes de moins pour le même période. Ça doit pouvoir être optimisé en fonction des temps de charge.

Dans tous les cas, on économise en coupant le robot quand on en a pas besoin, mais il fera une première vacation courte, la batterie étant en partie déchargée suivie d'une première charge plus longue. L'économie principale est due à la consommation "a vide" de la base, pour alimenter la boucle ?

C'est sur que plus la vacation est courte, plus c'est intéressant... Si le robot tourne 24/24, on ne gagne rien (??)

[poildecarotte]

super ce test!
Oui on remarque que le robot dans le second cas, n'est pas en mesure de remettre la batterie au niveau suffisant en mode "standby" pour qu'elles soit à nouveau chargée au top lors de la première sortie.
Mais...on va se charger de mettre ça sur la liste des améliorations.

Il y a aussi un intéret à couper la base lorsque le robot est au repos: c'est d'éviter la pollution électromagnétique engendrée par la boucle périphérique.

Sinon on pourrait également envisager d'optimiser la consommation à vide en diminuant le signal de boucle périphérique. On a vu qu'on pourait inssérer une résistance de 30 ohms dans la boucle...ça devrait diminuer la conso de la base.

[macgiver]

Trés intéressant vos courbes de consommation !!
A quoi correspondent les pics de consommation tous le 3/4 h environ hors de la période minuterie ?
Par ailleurs je ne comprends pas bien ces courbes : J'aurais plutôt imaginé que les créneaux plus larges correspondraient à un fonctionnement en tonte automatique (charge et décharge) or vous indiquez que c'est la période où est la minuterie ??

[macgiver]

Je retiens 80W en charge et 5W en tonte (courant de boucle) ramené au prix du kWh c'est tout de même peu !

[poildecarotte]

Lors de la période minuterie, le robot maintient la charge en "standby" en chargeant 3 minutes toutes les 35 minutes environ: c'est ça les puls de charge courts qu'on voit bien sur les graphiques.

Pour le cout de l'énergie...tout est relatif: sachant que le robot n'a qu'un rendement de charge de 50% environ et sachant que l'énergie électrique nécéssite 3 fois plus d'énergie primaire (production, acheminement). Ca veut dire qu'un robot consomme 6 fois plus en énergie primaire !!!
Prenons la mesure de GiPe pour 8 ares et extrapolons la pour 18 ares: ça ferait donc environ 400*3=1,3kwh par jour, soit 7,8 kwh par jour d'énergie primaire soit 0, 8 litres de fuel par JOUR !!
On voit donc que l'on est pas loin d'une consommation classique de tondeuse en terme d'énergie primaire.

Là aussi, il va falloir améliorer ça.

[boxswiss]

si j'ai bien compris les explications, un programmateur pourrait permettre d'eviter des consommations inutiles lorsque la bete est au repos force. Que se passe t-il au niveau de la memoire et des parametres de tonte lorsque l'alimentation est coupee?

[GiPe]

Effectivement, alimenter la boucle alors que le robot est au repos est inutile. Il est dommage que HSV n'ai pas fait cette adaptation qui me parait simple, et de bon goût.

Le seul défaut est que l'entretien de la batterie pour compenser la consommation du robot (les pics sur les courbes) est systématique, sans tenir compte de l'état de la batterie, donc la batterie n'est pas rechargée avant la première tonte. De fait cette première tonte est plus courte.

Les paramètres ne sont pas perdus, car le robot reste sous tension, grace à ses batteries. De plus, je pense que les paramètres sont écrits en memoire non volatile (E2PROM ?)

Il faut également faire attention à bien alimenter la base pendant toute la phase de tonte (en bleu foncé sur les graphes), sinon le robot sort de la base et reste arrété en erreur...