Alimentando a Arduino con paneles solares

Claramente, un Arduino puede ser alimentado con paneles solares.

1. ¿Cuál es la configuración más óptima?
2. ¿Se puede recargar y descargar al mismo tiempo?
3. ¿Es LiPO la mejor tecnología de caché de batería, o hay algo más duradero para la implementación en campo?
4. ¿Cuáles son las formas más económicas y confiables de hacer esto?

En primer lugar, desea comprar algunos paneles solares o células. Aunque se pueden encontrar en eBay por muy barato, pero no son tan eficientes como dicen. Yo diría que intente comprar en un distribuidor acreditado para ver reseñas sobre el producto o confiar en que funcionan de manera eficiente. Las hojas de datos de Sparkfun son generalmente precisas y confiables.

• Configuración más óptima: no utilice un regulador y algún tipo de refuerzo adicional. Pruebe los chips TPS61200 o TPS61202. No regularán el voltaje, aumentan el voltaje dinámicamente. Esto es mucho más eficiente y, por lo tanto, genera menos calor. Funcionan como un regulador de voltaje inverso, tomando .3V a 5.5V y convirtiéndolo en cualquier lugar de 1.8V a 5V (xxx0) o 5V exactamente (xxx2). Hackea un extremo USB B y solo conecta las líneas de alimentación al Arduino.
• Descarga / carga simultáneamente: Sí, sin embargo, no estoy seguro de cómo hacerlo. Creo que si conecta un IC del cargador y una carga, el voltaje no pasará por la batería, pasará por el camino de menor resistencia. Sin embargo, su batería no se cargaría entonces. Esto está fuera del alcance de la pregunta, por lo que recomendaría EE sobre cómo hacer esto exactamente.

• ¿Es LiPO el mejor? Pruebe con una batería de iones de litio. (AKA Li-ion) Según este sitio :

  Aunque la batería de polímero de litio es más elegante y delgada, las baterías de iones de litio tienen una mayor densidad de energía y su fabricación cuesta menos.

  Por lo tanto, parece que Li-ion es la mejor opción para usted. Nota: Dado que se trata de baterías muy densas que si se sobrevolucionan pueden incendiarse [Nota: ¡silencia los altavoces!] , Asegúrate de utilizar Sparkfun / Adafruit / etc ...

• Forma económica: si no te importa un gran panel solar "casero", ve por este camino. Compre a través de eBay o un sitio similar de células solares . Son pequeñas placas que están conectadas para crear un panel solar. Intente buscar células solares de "grado B" o similares que funcionen bien, solo pueden tener imperfecciones menores. No será tan bonito, pero ahorrará algo de efectivo.

Consulte esta publicación de EESE para obtener más información . Una cosa genial que vi fue:

Esto es realmente genial. Puede conectar el voltaje de iones de litio a través de un amplificador operacional para generar una onda de pulso, que puede ser captada por su MPU para decirle a su bot que se cargue - Raaj Oct 18 '13 a las 18:44

No estoy exactamente seguro de cómo hacer esto, pero podría ser útil. No pude encontrar nada en línea al respecto.

De hecho, sugeriría LiFePo4 para cualquier cosa de bricolaje. No solo es más seguro, sino que un movimiento en falso no causará un infierno, sino que durará de dos a cuatro veces más en el CONST de un pequeño tamaño y peso extra.

Como solo está ejecutando un arduino, usaría solo 1 celda individual y evitaría problemas de equilibrio celular.

Usaría un regulador de refuerzo para aumentar el voltaje de la celda a los 5v requeridos.

Para cargar realmente la celda, probablemente usaría una placa de cargador CC-CV ebay barata y establecería el voltaje en aproximadamente 0.15V por debajo del máximo para su vida útil (solo pierde el 10% de la energía pero hace que la batería dure mucho más tiempo) ) y configure la corriente según corresponda para su panel y batería.

Si su circuito está consumiendo energía mientras el cargador se está cargando, su circuito tomará lo que necesita y cualquier carga adicional que el cargador extraiga irá a la batería.

Es posible que necesite un diodo para que la batería no se descargue nuevamente a través del cargador.

Use un pcb de protección como puede obtener de batteryspace, o mejor aún, un lifepo protegido con el pcb incorporado.

Recuerde dimensionar su panel solar para que haya suficiente energía para mantener el circuito en funcionamiento. Incluso con las celdas protegidas, el exceso de descarga mata.

Lo que realmente me gustaría hacer es diseñar una placa de control de carga lifepo4 que tuviera todo esto en una sola unidad, ya que todo el mundo parece quererlo ...