Hélium : haut-parleur bluetooth alimenté par supercondensateur

haut parleur supercondensateur

Enceinte sans fil Hélium rechargeable en 5 minutes

Les enceintes bluetooth sont à la mode car elles permettent d'écouter la musique stockée dans un smartphone, une tablette ou un ordinateur portable avec une meilleur qualité sonore. Cependant, les haut-parleurs sans fils souffrent tous du même problème. Lorsque la batterie est déchargée, il faut brancher son enceinte portable sur une prise électrique et attendre des heures pour que la batterie se recharge.

Les amateurs de musique portable peuvent être rassurés car la solution à ce problème existe : le haut-parleur bluetooth portable alimenté par des supercondensateurs. Il se recharge en 5 minutes et permet d'écouter de la musique pendant des heures. Et en plus, il est open source !

Sam Beck a créé en 2009 la société Blueshift spécialisée dans l'électronique durable et open-source. Il a commencé par créer des enceintes portables pour vélo. Par la suite, il a utilisé des condensateurs pour stocker l'énergie générée par une dynamo de vélo et ainsi permettre d'alimenter les phares du vélo pendant les quelques secondes où le vélo est à l'arrêt (au feu rouge par exemple).

Le premier prototype utilisait 6 condensateurs électrolytiques de 10 000 uF (pour un total de 0,06 Farad), parce que c'était ce qui était abordable en 2009. Depuis lors, le prix des supercondensateurs a considérablement diminué et l'utilisation de supercondensateurs est devenu une option viable pour l'alimentation primaire, et pas seulement pour la sauvegarde d'énergie à la marge.

Aujourd'hui, Sam Beck présente fièrement l'Hélium : une enceinte bluetooth alimentée exclusivement par des supercondensateurs (4 ou 8 supercondensateurs de 350 Farads selon le modèle) et disponible en version Mono et Stéréo.

Electronique du haut-parleur avec supercondensateurs Maxwell

Le Hélium Mono se présente comme une boîte en bambou mesurant 31 x 18 x 10 cm. Le bambou a été choisi pour sa grande rigidité et ses excellentes propriétés acoustiques. Il contient 4 supercondensateurs Maxwell BCAP0350 de la taille d'une pile D, un circuit électronique Fostex FE126E de 10 cm de long et un haut-parleur 105 Hz.

Le Hélium Stéréo mesure 46 x 23 x 15 cm. Il contient deux haut-parleurs entraînés par un amplificateur de classe D, et capables de traiter toutes les fréquences audio. Sans être extraordinaire, la gestion des basses est de bonne qualité.

helium supercondensateur

La gestion du sans fil est assurée par du Bluetooth 2.1 et les codecs A2DP, AAC et Apt-X. Cela permet de diffuser facilement la musique stockée dans les smartphones, les tablettes ou les ordinateurs portables. Les utilisateurs de l'Hélium peuvent s'attendre à 6 heures d'écoute à plein volume pour une recharge des supercondensateurs qui dure seulement 5 minutes... juste le temps de préparer et servir les boissons ! Le haut-parleur Hélium fonctionne également en filaire grâce à son port audio 3,5 mm.

Ce projet Blueshift est open source, ce qui signifie que la société va partager librement les plans et schémas. Ainsi, les bricoleurs pourront construire leurs propres enceintes nomades, ou modifier la conception pour répondre à des besoins ou des goûts personnels.

haut parleur bambou

Actuellement, les utilisateurs d'enceintes sans fil à batterie ne peuvent pas les ouvrir pour changer la batterie lorsqu'elle arrive en fin de vie. Les enceintes Blueshift sont construites avec la longévité à l'esprit, et les utilisateurs peuvent changer les pièces qui donneraient des signes de fatigue, mais cela ne sera sans doute pas nécessaire. "La durée de vie nominale des supercondensateurs est de 500 000 cycles / 10 ans, mais à ce stade, ils devraient encore conserver 80 pour cent de la capacité d'origine".

Blueshift a lancé une campagne de crowdfunding sur la plate-forme CrowdSupply de Portland pour apporter ses haut-parleurs dans les mains d'amateurs de musique portable. Les premières enceintes nomades en version complète seront disponibles en février 2014 à un prix de 400 $ en version mono et 550 $ en version stéréo.

Si la campagne de crowdfunding réussi, les haut-parleurs Hélium seront par la suite en vente directement sur le site de Blueshift pour 450 $ en version mono et 600 $ pour la version stéréo.

Mise à jour du 19/12/2013 : Levée de fonds réussie ! Félicitations à Blueshift !

La vidéo ci-dessous présente le projet Hélium :

Voici un schéma simplifié de l'enceinte nomade Hélium (en attendant les mises à jour à venir et les autres plans qui seront mis à disposition ultérieurement par Blueshift) :

schéma de l'hélium

Et voici la première version des plans électroniques pour l'alimentation à base de supercondensateurs (ne comprenant pas encore l'étape audio) :
Fichier ZIP à télécharger (les fichiers sont éditables avec le logiciel libre KiCad)

circuit electronique blueshift

Sources : http://blueshiftpdx.com, gizmag.com

 

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Petit aparté avec ce haut-parleur fonctionnel créé par une imprimante 3D avec du plastique, une encre d'argent et du ferrite de strontium (sur kurzweilai.net) :

6 commentaires

Zebast0 30 novembre 2013 à 12:01

Je trouve que le supercondensateur s'applique très bien dans les appareils mobiles ! j'aurai aimé quand j'étais gamin d'avoir une voiture radiocommandée qui se recharge en 5 min :)
Et puis 10 ans de durée de vie ! c'est que du bon pour l'environnement.

Claude Payette 06 décembre 2013 à 04:49

Bonjour,
Voilà qui est intéressant, surtout pour moi personnellement car je viens de recevoir deux des mêmes supercondensateurs de 350 Farad. J’ai l’impression que je vais y passer quelques moments pour les prochains jours.
Toutefois, sans être un expert en électronique, j’en connais tout de même un petit bout à titre amateur et cela m’a emmené à me poser certaines questions. L’une des premières est la durée de 6 heures à plein régime. Je suis perplexe et je me demande par quelle magie ils arrivent à de tels chiffres. Il me semble qu’un condensateur de 1400 F chargé à 2,7 volts donne 5103 joules. 5103 joules en raison de 6 heures (21600 secondes) ça représente 236,25 mW. Pas beaucoup me semble-t-il. Aussi, pour ne pas les avoir mis en série plutôt qu’en parallèle ? Car en série, nous avons droit qu’à une tension de 2,7 volts. Il est certain que le circuit électronique est alimenté par les condensateurs via un convertisseur DC-DC élévateur de tension. De ma petite expérience, il est difficile d’alimenter ce genre de convertisseur avec une tension inférieur à 0,9 volts (si ça existe, j’aimerais bien connaître la puce afin de m’en procurer) ce qui veut dire que nous perdrions 567 joules (ou encore, selon le même régime 40 minutes de musique). Alors que de les mettre en série nous aurions une perte (toujours dans le cas d’un minimum de 0,9 volts) de 35 joules seulement (2,5 minutes de gaspillé ).
J’avais cru comprendre que puisqu’il s’agit d’un système open source nous pouvions avoir les plans de conception, chose que je n’arrive pas à trouver. Les seules puces convertisseurs DC-DC que je connaisse fonctionnant à une tension aussi basse que 0,9 volts ne donne que 3,3 volts en sortie et peuvent débiter qu’un très faible courant de l’ordre 100, 150 ma. Bref, s’il existe des modèles plus performants, j’aimerais bien les connaitre afin de « m’amuser » avec mes supercondensateurs.
Merci pour l’information, et je vais retourner souvent sur ce site. Bravo !
Claude Payette

supercondensateur.com 06 décembre 2013 à 08:35

@Claude Payette :
Bonjour Claude,

Merci pour vos encouragements.

Nous allons mettre à jour l'article dans la journée pour mettre à disposition les premiers plans de conception du haut-parleur Blueshift, même si tous les plans et schémas ne pas encore disponibles. Rappelons que Blueshift est encore en phase de levée de fonds sur une plateforme de Crowdfunding :
Helium: The first supercapacitor-powered portable speaker

Claude Payette 07 décembre 2013 à 04:51

Merci beaucoup, voilà qui est formidable. Finalement, si je comprends bien cela donne 350 farads sous une tension de 5,4 v à pleine charge puisque les condensateurs ne sont pas montés en parallèle, mais en série-parallèles. Certes, nous obtenons le même nombre de joules, mais avec une tension qui double, ça donne une sérieuse chance au montage.
J’avais conclu qu’ils étaient montés en parallèle parce qu’on faisait allusion à 1400 Farads.
Pour terminer, il semblerait qu’ils offriraient aussi le modèle avec 8 supercondensateurs puisqu’il est écrit 350-700 F (4-8 Maxwell).
Je sens que je vais revenir souvent sur ce site et bravo encore.
C.Payette

supercondensateur.com 07 décembre 2013 à 09:33

Bonjour Claude,

Nous avons indiqué 1400 Farads en valeur absolu (non branché) pour comparer avec le premier prototype qui ne cumulait que 0,06 Farads de condensateurs. Puisque cela peut induire en erreur, nous avons modifié l'article pour préciser qu'il y a 4 ou 8 supercondensateurs de 350 Farads selon le modèle.

Merci.

Tshaad 07 avril 2014 à 08:43

Bonjour à tous,
Oui Claude, après calculs c'est impossible...
Ou alors le volume "à fond" est en faite ridiculement faible et c'est le volume moyen ou économique d'un autre appareil ;)
Facile de jouer sur les description.
On fait croire aux gens que les supercondensateurs peuvent stocker autant qu'un li-ion mais à poids égal il faudra mettre l'appareil dans une brouette car cela prend du volume... Je fait allusion à ce qui est commercialement disponible pour l'instant bien-sûr.
Chaque fois que je réalise un projet je fini toujours par me tourner vers du Li-ion ou du Ni-Mh car ne trouve pas encore de substitution en supercondensateurs (même le BCAP3000 que certains utilisent en remplacement de batterie automobile, il faut vraiment démarrer du premier coup et ne pas se rater sinon hop -> le booster ! Et je ne parle pas d'écouter la radio pendant 5 minutes dans la voiture...).
Mais cette technologie est très prometteuse je la suit avec grande attention.
Merci pour ces précieuses informations !

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