RASPBERRY PI : UPS DFRobot DFR0494 En Test

RASPBERRY PI : UPS DFRobot DFR0494

En Test

Je vous ai présenté la carte UPS DFR0494 en Novembre dans cet article :
https://riton-duino.blogspot.com/2019/10/raspberry-pi-ups-dfrobot-dfr0494.html

Il s'agit d'une carte UPS (alimentation avec batterie de secours) équipée d'une batterie LITHIUM-ION ou LIPO.

Nous allons aujourd'hui lui faire subir un test de mesures :

• tension de la batterie
• courant débité
• courant consommé pendant la recharge

Trois cas peuvent se présenter :

• la batterie subit une recharge permanente (peu recommandé)
• la batterie débite un courant plutôt faible et elle est rechargée périodiquement (c'est mieux)
• la batterie ne débite aucun courant - ou celui-ci est extrêmement faible - et elle est rechargée très rarement (c'est encore mieux)

En fonction des résultats cette carte sera donc validée ou non pour son utilisation sur une RASPBERRY PI, qui est utilisée depuis des années en tant que serveur DOMOTICZ.

Un classement sera effectué en tenant compte des résultats des tests de cet article :
https://riton-duino.blogspot.com/2020/01/cartes-dalimentation-batterie.html

1. Le montage

La mesure de la tension et du courant de la batterie sur le long terme nécessite un outil du type logger avec enregistrement des données. J'ai donc utilisé le logger analogique décrit le mois dernier :
https://riton-duino.blogspot.com/2020/01/un-logger-analogique-et-digital-version.html

Cet outil construit autour d'un ESP32 permettra l'envoi des mesures à un serveur installé sur la RASPBERRY PI et enregistrement des données sur plusieurs jours, ou plus si nécessaire.

1.1. Le serveur

Le logiciel serveur PYTHON est installé sur la RASPBERRY PI sur laquelle la carte UPS est enfichée.

Remarque : la RASPBERRY PI n'ayant ni écran ni clavier je me connecte à celle-ci à l'aide de SSH et les fichiers sont copiés avec la commande scp depuis un poste LINUX.
Sous Windows on peut utiliser PUTTY et WinSCP.

J'ai copié l'ensemble des fichiers dans un répertoire /home/pi/power-monitoring.

Il est configuré comme suit (web-power-monitor.conf) :

[global]
server.socket_host = "0.0.0.0"
server.socket_port = 8000
server.thread_pool = 10

L'adresse IP 0.0.0.0 permet l'accès depuis n'importe quel poste du réseau.
Le port 8000 est choisi car le 8080 est occupé par DOMOTICZ.

Il est ensuite lancé :

./index.py

1.2. Le logger

Les raccordements entre la carte et le bornier du logger sont réalisés comme suit :

Le logger est alimenté par un bloc secteur 5V / 1A.

A la mise sous tension il se connecte à la box et je récupère son adresse IP sur le terminal série (les trois pins à droite du bornier vert) : 192.268.1.33 dans mon cas.

Je me connecte avec le navigateur en entrant l'URL suivante : http://192.168.1.33/index.html

Il est ensuite configuré comme suit (voir dans l'article du logger : 8.1.2. La page de configuration) :

• Host: 192.168.1.134
• Port: 8000
• Period: 10 Seconds
• Looking for: Power Monitor

192.168.1.134 est l'adresse IP de la RASPBERRY PI. 8000 est le port d'écoute du serveur, le port qui a été choisi précédemment (voir 1.1. Le serveur).
La surveillance est effectuée avec une période de 10 secondes et seul le Power Monitor (surveillance de la tension et du courant par l'INA226) est activé.

Je laisse tourner pendant quelques dizaines de secondes puis je me connecte avec le navigateur en entrant l'URL suivante : http://192.168.1.134:8000/ :

On peut déjà constater que les mesures ont commencé :

• tension de la batterie : 4.08V
• courant débité : 0mA

Le courant est nul, en tous cas il est inférieur à la résolution de mesure de l'INA226 : 250µA. C'est un bon point.

Au début le logger a été configuré avec une période de 10 secondes afin de vérifier que tout fonctionnait bien.
Comme la carte UPS consomme très peu, la période est ensuite réglée sur 2 heures.

Il ne reste plus qu'à laisser le logger tourner pendant quelques jours.

1.2. Le résultat

Après trois mois de collecte de mesures voici ce que cela donne :

J'ai entre temps ajouté la date à l'affichage de l'axe des X du serveur.

Démarré le 24/01/2020 avec une tension de 4.08V, on voit bien que la tension a chuté à 4.05V. Pour atteindre une tension suffisamment basse pour déclencher la recharge il va falloir s'armer de patience.

1.3. Le classement

Parmi les cartes que j'ai testé dans l'article du mois de janvier on peut établir sans aucun mal un classement :

Chargeur UPS LI-M-1P-D

La batterie est en recharge permanente. C'est peu recommandé pour sa durée de vie.

Son prix est faible : < 3€.

Chargeur UPS LANTIANRC

La batterie est rechargée toutes les deux heures. C'est un peu mieux.

Son prix est faible : < 7€.

UPS RPI PowerPack

Le courant débité par la batterie est très faible, ce qui est un très bon point.

Par contre elle nécessite un condensateur de 3300µF soudé entre masse et +5V sur le connecteur USB afin d'éviter la micro-coupure et le redémarrage de la RASPBERRY PI. L'inconvénient est mineur.

Son prix est faible : < 8€.

UPS DFRobot DFR0494

Sans aucun doute la meilleure carte, qui préservera au mieux la durée de vie des batteries, et qui permet une adaptation parfaite à la RASPBERRY PI grâce à son connecteur.

Son prix est le plus élevé : 18,50€ (GoTronic).
Elle n'est pas disponible chez les revendeurs chinois.

Après ces quelques tests la DFRobot DFR0494 est adoptée à l'unanimité.


Cordialement
Henri