L’énergie, exigences et opportunités Application à la robotique mobile et à l’embarqué RobotX, Y-Parc, le 18 juin 2008

Sommaire Instantané du paysage robotique Vecteurs d’énergies disponibles Exigences en robotique / embarqué Opportunités à saisir Technologies nouvelles et à venir Débat/Questions

Instantané Alimentation par piles ou batteries Lithium-Ion du paysage robotique Alimentation par piles ou batteries Lithium-Ion Batteries au plomb ou NimH/NiCD pour les plates-formes conséquentes (remplacement par Li-po) Consommateurs divers : moteurs, capteurs, LED, accessoires (gripper, caméra, …) Autonomie des robots entre 0.25 et 4h

Instantané du paysage robotique Hemisson: Khepera 2: Khepera 3: Pile alcaline 9V Autonomie 15min Khepera 2: Accu NimH 4.8V Autonomie 1h Khepera 3: Li-Po 7.4V Autonomie 4h

Instantané Plomb 30-50 Plomb scellé 40-60 NiCd 45-80 NimH 60-120 du paysage robotique Densité énergétique [Wh/kg] : Plomb 30-50 Plomb scellé 40-60 NiCd 45-80 NimH 60-120 Li-ion 110-160 Li-po 100-200

Vecteurs Piles (alcalines, …), supercapa, accu Li-ion/Li-po, plomb d’énergies disponibles Piles (alcalines, …), supercapa, accu Li-ion/Li-po, plomb Technique solaire Pile à combustible Sources pour recharger les accus : hydraulique, gaz, biomasse, énergie éolienne (ou alors en docking-station)

Exigences Pas d’effet mémoire Autodécharge faible en robotique / embarqué Pas d’effet mémoire Autodécharge faible Encombrement réduit, densité d’énergie élevée Pas d’émission (gaz, liquide) Température d’utilisation Prix faible

Opportunités à saisir Utilisation d’accu recyclables (zinc-argent : 30-40% d’autonomie en plus que Li-po, recyclable à 95%) Pile au méthanol (PAC ‘sans risque’ et petite) Énergie du champ magnétique environnant (parasite) S’affranchir de notre dépendance au pétrole !!

Technologies Nouvelles et à venir Présentation de la société Accutron et de quelques nouvelles technologies

Technologies Nouvelles et à venir LiFePo4 (Lithium Iron Phosphate): Moins dangereux que Li-Ion Rechargeable à haute température Durée de vie énorme (plus de 1000 cycles) Tension nominale de 3.3V (charge à 3.9V) Décharge en continu à 7C et en pic à 20C Disponibilité de Fer et Phosphore importante dans la nature

Technologies Nouvelles et à venir LiFePo4 (Lithium Iron Phosphate):

Technologies Nouvelles et à venir LiCoO2: Compatible avec Li-Ion Bonne courbe de décharge à basse et haute température

Technologies Nouvelles et à venir LiCoO2

Technologies Nouvelles et à venir LiMn2O4: Compatible avec Li-Ion Vieillissement excellent Recharge rapide (2C) Intensité de décharge importante (+10C) Bonne courbe de décharge à T° < -20°C

Technologies Nouvelles et à venir LiMn2O4

Technologies Comparatif   LiFePO4 LiCoO2 LiMn2O4 Theoretic capacity per gram [mAh/g] 170 145 148 Discharge plateau [V ] 3.2~3.3 3.6~3.7 Cycle life >1000 cycle >500 cycle >300 cycle Hi-temp performance >75 0~45 Safety Superior Normal Better Hi-current discharge 10C>5 min Instant>20C Instant>25C Worse

Débat Questions

Merci pour votre présence !