Comment fonctionne l’estimation
Un nœud sur batterie passe presque toute sa vie à dormir. Il se réveille à intervalles de quelques minutes, lit ses capteurs, allume la radio pour envoyer les données et se rendort. L’autonomie dépend du courant moyen sur un cycle complet, pas des pics.
I_moy = (I_actif × t_actif + I_radio × t_radio + I_veille × t_veille) / T
+ I_régulateur + I_périphériques + I_autodécharge
autonomie = capacité utilisable / I_moy
L’autodécharge est convertie en un courant constant équivalent. Une LiPo de 2 000 mAh qui perd environ 2 % par mois se comporte comme une charge supplémentaire de 55 µA, plus de cinq fois ce que consomme un ESP32 en veille profonde.
Avec le préréglage par défaut (module ESP32 nu, régulateur HT7333, LiPo de 2 000 mAh, un réveil toutes les 15 minutes avec 2 secondes de Wi-Fi), le courant moyen est d’environ 379 µA et la batterie tient à peu près 6 mois. Le Wi-Fi représente 70 % de la charge : raccourcir la connexion est donc le changement le plus efficace.
Courants typiques en veille profonde
| Puce | Mode | Courant typique |
|---|---|---|
| ESP32 | Deep sleep, timer RTC | ≈ 10 µA |
| ESP32-C3 | Deep sleep | ≈ 5 µA |
| ESP32-S3 | Deep sleep, timer RTC | ≈ 8 µA |
| ATmega328P (Uno, Nano, Pro Mini) | Power-down avec watchdog | ≈ 4 µA |
| nRF52840 | System ON avec RTC | ≈ 2–3 µA |
| RP2040 (carte Raspberry Pi Pico) | Dormant | ≈ 0,8 mA |
Valeurs indicatives pour la puce seule, tirées des datasheets des fabricants, à environ 3,3 V et à température ambiante. Une carte de développement ajoute son régulateur, ses LED et sa puce USB-série, souvent des centaines de fois plus.
Pourquoi une carte de développement ESP32 vide la batterie en veille profonde
La puce ESP32 descend à environ 10 µA, mais un DevKit typique continue de consommer plusieurs milliampères. Le régulateur AMS1117 consomme à lui seul environ 5 mA de courant de repos, la LED d’alimentation reste allumée et la puce USB-série reste alimentée. Sur une LiPo de 2 000 mAh, l’autonomie passe de plusieurs mois à environ une semaine.
Choisissez le préréglage « ESP32 DevKit tel quel » ci-dessus pour voir la différence. Pour un usage sur batterie, passez à un module nu ou à une carte conçue pour la basse consommation, avec un régulateur à faible courant de repos comme le MCP1700 ou le HT7333.
Questions fréquentes
Combien de temps un ESP32 tient-il sur batterie ?
Cela dépend surtout de la fréquence des réveils et du temps pendant lequel le Wi-Fi reste allumé. Un module ESP32 nu avec un régulateur à faible courant de repos, qui se réveille toutes les 15 minutes pour environ 2 secondes de Wi-Fi, tient environ 6 mois sur une LiPo de 2 000 mAh, et plus d’un an s’il se réveille une fois par heure. Une carte de développement utilisée telle quelle tient environ une semaine.
Peut-on alimenter un ESP32 avec une pile bouton CR2032 ?
Pas de façon fiable avec le Wi-Fi. Les pics d’émission dépassent 200 mA, alors qu’une CR2032 est conçue pour des charges de quelques milliampères : la tension s’effondre et la puce redémarre. Avec une pile bouton, utilisez une puce BLE comme le nRF52, ou passez à une LiPo ou à des piles AA.
Quel régulateur de tension utiliser pour un ESP32 sur batterie ?
Un régulateur à faible chute (LDO) avec un faible courant de repos, comme le MCP1700 (environ 1,6 µA) ou le HT7333 (environ 4 µA). Vérifiez que son courant de sortie maximal convient aux pics du Wi-Fi et ajoutez un condensateur réservoir près du module. Évitez l’AMS1117 présent sur beaucoup de cartes : il consomme environ 5 mA même sans charge.
Comment mesurer le courant en veille profonde ?
Un multimètre en série sur le calibre µA convient pour le courant de veille, mais son shunt peut faire chuter assez de tension pour faire redémarrer la carte à son réveil. Un profileur de consommation comme le PPK2 de Nordic enregistre tout le cycle, des microampères aux centaines de milliampères, et ses valeurs peuvent être saisies directement dans ce calculateur.
Pourquoi l’autodécharge de la batterie compte-t-elle ?
Avec de longs intervalles entre les réveils, le courant moyen devient si faible que les pertes de la batterie elle-même deviennent le poste principal. Une LiPo qui perd 2 % par mois équivaut à environ 55 µA sur 2 000 mAh. Pour une autonomie de plusieurs années, une pile au lithium primaire Li-SOCl₂ perd environ 1 % par an.