USB2BYK et iPhone

[Ren]

Bon...
Le sujet existait mais j'ai fait une mauvaise manip et je l'ai tué. J'espère que son auteur ne m'en voudra pas trop, cette interface de forum est un peu nouvelle pour moi.
Je réécris donc l'essentiel.
L'iPhone exige une polarisation du bus USB (voir explication de la polarisation ici http://www.eurecart.fr/phpBB3/viewtopic.php?f=3&t=13). Le bus de données d'USB2BYK est polarisé. mais en dépit de cela, l'iPhone peut afficher le message "accessoire non pris en charge" si le système n'est pas équipé d'une batterie tampon.
La raison est que sans batterie tampon, la puissance délivrée par USB2BYK va augmenter progressivement avec celle délivrée par la dynamo (vitesse du vélo...), et le courant délivré ne sera régulé à 5V sous 500mA qu'à partir de 15 ou 20km/h, soit lorsque la dynamo produira au moins 2,5W = 5V x 0,5A.
Lorsque l'iPhone est branché, et que le vélo passe de 0 à 20km/h, l'iPhone voit une variation de tension pendant la "montée en puissance", et affiche ce message puis bloque la charge.
La première solution est de brancher l'iPhone lorsqu'on est déjà à bonne allure, ce qui certes n'est pas pratique, mais permets tout de même d'activer sa charge en cas de nécessité. Il faut ensuite maintenir la cadence de pédalage pour que la dynamo produise toujours les 2,5W exigés par l'iPhone.
La deuxième solution est d'associer au système la batterie tampon. Même à l'arrêt, la sortie USB est alors régulée à 5V puisque l'énergie est prélevée sur cette batterie. L'iPhone aura donc toujours la bonne tension, et déchargera la batterie tampon pour se charger lui-même.
Il ne reste plus qu'à charger cette batterie tampon... Ceci sera automatique dès lors que l'iPhone sera lui-même chargé et qu'il ne consommera plus, ou lorsqu'il consommera moins d' énergie que celle produite par la dynamo.
Il est recommandé par exemple de désactiver l'affichage de l'iPhone entre deux "points tournants" de GPS pour diminuer sa consommation.
Sur de grandes distances, il y aura assez d'énergie produite pour charger batterie ET iPhone. Si on ne réalise que de petites distances, il faudra peut-être envisager un moyen de produire plus d'énergie (2 dynamos ?).
On peut se reporter à la notice d'USB2BYK (http://www.eurecart.fr), rubrique batterie, pour estimer efficacement les distances nécessaires suivant le type d'accessoire à charger.

[Laurent]

Bonjour

Je ne vous en veux pas pour l'erreur de manip, ça peut arriver.

Mais n'y aurait il pas une solution à ce problème en créant un boîtier avec un condensateur qui emmagasine l'énergie avant de se trouver à la bonne vitesse et de générer suffisamment de courant ?

Laurent

[Ren]

Bonsoir,

Ca fait plaisir de vous retrouver, après ce crash de ma part...
Il y a déjà un condensateur dans le boitier. Le problème est qu'à l'arrêt, il est à 0V.
Lorsqu'on démarre le vélo, la puissance produite par la dynamo reste inférieure à 2,5W tant qu'on n'a pas atteint les 15 ou 20km/h. Cette énergie est d'une part absorbée pour charger le condensateur, d'autre part pour alimenter l'iPhone si celui-ci est déjà branché. La tension n'augmente donc que doucement, disons le temps nécessaire pour atteindre cette vitesse. Dans le même temps, l'iPhone détecte bien une tension, mais "constate" qu'il ne peut pas prélever assez d'énergie... Une fois le message affiché, on a beau avoir atteint la production nécessaire, il ne cherche plus à savoir, et maintient le blocage...
Il faudrait d'une part que ce condensateur soit déjà chargé lorsqu'on branche l'iPhone, mais aussi que l'on maintienne ensuite la puissance nécessaire.
On pourrait donc imaginer d'activer la sortie USB d'un seul coup, avec un comparateur par exemple, lorsque la tension sur le primaire est d'au moins 6V. Au démarrage, il n'y aurait plus de conso de la part de l'iPhone, donc la tension montera rapidement. Reste que si la puissance produite est inférieure à 2,5W... l'iPhone démarrera en puisant dans la capa, mais coupera aussi sec dès que celle-ci ne sera plus assez alimentée. Et re-blocage... Ce mode de fonctionnement ne me semble pas idéal pour ce type de périphérique.
Il faut donc une source d'alimentation qui prenne le relais même sans dynamo, une espèce de super-condensateur.
Même si l'on voit apparaître sur le marché des "super-capa", assez en vogue, elles n'ont encore aucune commune mesure avec la souplesse que procure, dans le cas présent, une batterie d'accumulateurs.
C'est donc précisément le rôle de la batterie tampon recommandée. Même lorsque le vélo est à l'arrêt depuis plusieurs heures ou jours, elle est toujours à 6V, et dispose toujours d'une capacité suffisante pour fournir, dès le raccordement de l'iPhone, les 2,5W nécessaires. Jusqu'à ce que la dynamo prenne le relais, totalement ou partiellement.
L'avantage de cette batterie tampon est énorme, puisqu'elle permet d'avoir des pics d'intensités qui ne seraient pas possible avec la seule dynamo. Votre iPhone pourra bien consommer 1A s'il le veut, ça marchera, ce qui serait tout simplement impossible sans la batterie puisque la dynamo ne délivre qu'au maximum 0,5A.
Ensuite, il faut recharger cette batterie. Mais la contrainte est bien moindre, puisqu'elle se charge même à une allure très réduite du vélo, en récupérant le moindre tour de dynamo.
Au bilan, il faut tout de même produire l'énergie.
- Sans batterie, vous êtes obligé de la produire instantanément (l'iPhone nous démontre que c'est délicat... ). Si vous ne la consommez pas, ou pas assez, elle est perdue. Si vous n'en produisez pas assez, ça ne fonctionne pas.
- Avec la batterie, vous récupérez l'énergie produite de chaque mètre de distance parcourue, et l'utilisez quand vous voulez et selon les besoins. Et roule l'iPhone !

Espérant que ce point de vue vous aide à utiliser au mieux votre matériel,

[Antoine]

Bonjour,
Savez-vous si ces contraintes s'appliquent également à l'iPod Touch ?
Merci !

[Ren]

Bonjour,

J'ai consulté la page sur Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/IPod_touch : à priori c'est le même que l'iPhone, sans fonctions de téléphone.
Sans pouvoir le garantir à 100%, tout porte à croire que les même contraintes s'appliquent, d'autant que c'est le même fournisseur. Pour des raisons d'optimisation, c'est probablement la même technologie, avec la puce GPRS en moins...

A vous lire,

[Paulguy]

Bonjour
J'ai fait quelques kilomètres de test avant de partir sur le terrain avec mon iPhone 5S (neuf donc batterie impeccable) et une dynamo de moyeu Shimano DH-3N20 sur roue de 26 pouces.
Déjà, sans batterie tampon, l'iPhone se charge sans afficher le message d'erreur dès que je roule à 10km/h minimum (vitesse GPS). Ça voudrait donc dire qu'avec ma configuration, l'USB2BYK génère 1A dès 10 km/h ?
C'est très positif, surtout quand j'avais lu dans la notice qu'une dynamo classique produisait 400mA à 20km/h ! Ça voudrait donc dire qu'une dynamo de moyeu serait 5 fois plus efficace qu'une dynamo bouteille ?

J'ai ensuite rajouté la batterie tampon à base d'accus AA Panasonic Evolta 1900mAH. Je me suis dit que des accus à très faible décharge (Evolta, Eneloop...) seraient un moyen terrible de stocker la moindre goutte de courant en en perdant le moins possible.
J'ai donc fait un trajet de 32 kilomètres (parcourus en 1h20 soit 23km/h de moyenne) avec iPhone en fonctionnement (réseau 3G, pas de wifi ni Bluetooth, écran éteint) avec juste une app de tracé de parcours qui tournait et utilisait donc la puce GPS (mapmyride).
Qui dit 24 km/h dit qu'environ 60% du courant produit allait dans la batterie tampon, puisque 10km/h suffisent à l'iPhone ?
Au début du trajet j'avais 44% de batterie. À mi-trajet j'avais 50%. Je ne sais pas quoi penser de ce chiffre ? Je m'attendais à plus ?
Un peu de 3G, un coup de téléphone, avant le retour j'étais tombé à 41%. Une fois rentré, j'avais 52%.

Le plus intrigant c'est la batterie tampon. Lors des rares arrêts aux feux, le téléphone continuait à charger, comme prévu. Par contre, à la fin de mon trajet, et alors qu'on aurait pu s'imaginer que les accus se seraient un peu rechargés, le téléphone s'arrêtait de charger aux feux assez rapidement...
Je n'ai pas assez de souvenirs de mes cours de physique, ni du peu d'électronique que j'ai fait, mais en gros, si à l'arrêt le téléphone cesse de se charger, est-ce que ça veut dire que le tampon est vide, ou bien qu'il n'est plus assez chargé pour alimenter un iPhone (mais encore assez pour tout autre périphérique moins gourmand comme une lampe LED) ?

Autre question : puisqu'un moyeu dynamo sur roue de 26 peut charger un iPhone à 10km/h (1A en sortie de l'usb), est-ce que si je roule à 20km/h USB2BYK est capable de sortir 2A ? Et donc théoriquement de charger un ipad ou tout autre périphérique qui gère la recharge "High-Power" (2A) ?
D'ailleurs je ne sais même pas si l'iPhone sait utiliser les 2A d'un chargeur...

Bref je ne sais pas quoi penser de cette histoire d'accus qui ne se chargent presque pas. J'ai chargé les accus dans le chargeur idoine et je les ai remis dans le dispositif : ça charge largement un iPhone, donc pas de problème de connexion du tampon à l'USB2BYK. Est-ce que ces accus à très basse décharge seraient incompatibles, nécessitant leur chargeur ? Pourtant ce chargeur ne semble pas avoir quoi que ce soit de spécial...

[Ren]

Bonjour,

Si la dynamo délivrait 1A sous 6V, cela ferait 6W, non pas 3W...
Les interrogations qui suivent proviennent donc à mon avis de cette confusion.
L'iPhone 5, bonne nouvelle, semble moins capricieux que ces grands frères puisqu'il n'affiche plus ce satané message d'incompatibilité chargeur lors de la montée en puissance, ce qui permet de s'affranchir de la batterie tampon.
Maintenant, la polarisation d'USB2BYK est conçue, pour les appareils qui l'exploitent, pour indiquer un mode de fonctionnement en 500mA. L'iPhone 5 limite donc très probablement sa charge avec cette valeur de courant. La dynamo est donc bien conforme et ne délivre bien que 500mA sous 6V, soit... 3W.
Et ces 3 Watts sont vraisemblablement exploités au mieux par l'iPhone, qui les gloutonne, et n'en laisse donc guère pour la recharge des accus.
Sans avoir réaliser les essais sur table, cela reste à mon avis l'explication la plus pertinente.
Une explication du fonctionnement est aussi donnée ici : Batterie tampon : transition charge / décharge

A vous lire,