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Topic: Alimentación solar y batería 18650 para Arduino UNO (Read 723 times) previous topic - next topic

lucasonse

Jan 11, 2019, 08:35 pm Last Edit: Jan 11, 2019, 08:54 pm by lucasonse
Hola, estoy realizando un proyecto en el que tengo que alimentar un Arduino UNO con un panel solar y mantenerlo funcionando con baterías.
Un diagrama que aparece frecuentemente en google sobre el tema es el siguiente:



Yo particularmente leí este post.

Tengo el módulo TP4056 que aparece en el diagrama (sin pines de OUT+ y OUT-), una batería 18650 de 2200mAh, un panel de 5v y el booster que me entrega los 5v en la salida. La idea es tomar datos sobre el arranque de una bomba de agua, por lo que el único sensor que uso es un cargador de teléfono conectado al tomacorriente de la bomba, y luego a una de las entradas.

Respecto del circuito del diagrama me surgen algunas dudas que no me terminan de quedar claras.
Primero, ¿no es dañino para la batería alimentar al arduino mientras el módulo la carga?.
Segundo. Midiendo mi panel de 5v, veo que la tensión que entrega cae gradualmente al anochecer y eso hace que el led del TP4056 se apague lentamente (haciendo también caer la tensión que entrega en su salida). ¿Dañan estas variaciones de tensión a la batería también?
Agradezco la ayuda, saludos.

tauro0221

Hi,
Que voltaje te suminitra el panel solar? La bateria de 18650 te da un voltaje de 3.7 voltios .Porque no usas dos baterias en serie que te va dar un voltaje de 7.4 voltios y alimenta el Arduino uno directamente y eliminas el booster. Entonces solamente dependiendo  del voltaje que te suple el panel solar entonces usas  un regulador para que carque las bateris. Esta sugerencia depende del voltaje de salida del panel solar. Vaz a tener que anadirle otro diodo a la salida del regulador de voltaje que alimenta la bateria para evitar que cuando el voltaje del panel solar es muy bajo te desgargue la bateria. El diodo  te va a aislar la bateria y que no se descarque cuando no halla luz solar.

surbyte

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Primero, ¿no es dañino para la batería alimentar al arduino mientras el módulo la carga?.
Si fuera dañino dime a qué nos dedicamos?
Sentido común, como esperas que un sistema autónomo siga funcionando si cuando hay sol debo desconectar la batería porque es dañino?
Obviamente no.

Todo esta pensando como una especie de sistema ininterrumpido de energía basado en baterías o SAI si quieres, nosotros lo llamos UPS.

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Segundo. Midiendo mi panel de 5v, veo que la tensión que entrega cae gradualmente al anochecer y eso hace que el led del TP4056 se apague lentamente (haciendo también caer la tensión que entrega en su salida). ¿Dañan estas variaciones de tensión a la batería también?
Cuando se apaga el sol (acepta la anlogía) se termina la energia que el panel entrega al cargador y claro... solo queda la batería que entregará su corriente mientras pueda.
No daña nada porque el cargador cuando no tenga tensión a su entrada mayor que X valor no puede cargar y si nopuede cargar, solo queda la batería para alimentar el arduino.


lucasonse

Gracias por las respuestas. Tomando lo que dice surbyte:

Si fuera dañino dime a qué nos dedicamos?
Sentido común, como esperas que un sistema autónomo siga funcionando si cuando hay sol debo desconectar la batería porque es dañino?
Obviamente no.
Sí, comprendo eso. Mi duda es la siguiente. El TP4056 entrega valores de corriente específicos según la fase de la carga en la que se encuentra la batería (leí sobre este tema en esta web). Ahora, si yo le conecto un arduino en los bornes, estoy consumiendo parte de esa corriente regulada que el módulo entrega específicamente para cargar la batería.
Entonces, ¿Esto alteraría el proceso de carga siendo perjudicial para su vida útil o lo estoy razonando incorrectamente?

Saludos.

surbyte

Arduiino consume 60 mA. Eso no puedo ser perjudicial en terminos cuantitativos para una bateria de varios mAh.

El TP4056 tiene un regimen de carga que puede absorver ese plus.

El regimen de carga del TP4056 viene dado por la resistencia de ajuste de corriente Rprog

Entonces los valores programados van desde 130 mA a 1000mA.
No se puede hablar en el aire, asi que habría que precisar el valor de dicho resistor para ver que influencia tiene en la carga pero no en la batería. El único problema en una batería  LIPO es que se debe evitar que la tensión de la batería caiga x debajo de determinado valor.

lucasonse

#5
Jan 12, 2019, 08:20 pm Last Edit: Jan 12, 2019, 08:22 pm by lucasonse
Perfecto. Según veo el resistor es de 1.2k, con lo cual la corriente de carga constante es de 1000mA. El panel entrega a pleno sol 160mA, así que la corriente de carga no podría llegar a ese valor, va cargar como mucho a los 160mA.

De todos modos, la corriente que consume el arduino sigue siendo bastante baja, más si optimizo un poco el sketch. Entonces me quedo tranquilo, la batería se cargará más lento pero no se va a dañar.

En cuanto al tema de la sobredescarga, había leído sobre eso, pero realmente no sé cómo podría resolverlo.
Supongo que por lo pronto puedo confiar en que no se descargue por completo si el consumo es lo suficientemente bajo (los cálculos me lo dirán).

surbyte

Es que todo sistema solar obliga a que arduino haga lo que deba hacer y luego se duerma (sleep) y pase a bajo consumo, sino no hay batería que alcance.

lucasonse

Entonces voy a armar el circuito tal como está en el post original y lo monitoreo con frecuencia por un tiempo.

Agradezco mucho la ayuda, logré despejar mis dudas.

Soy nuevo en el foro, así que pregunto cómo sigue el asunto. ¿Agrego que está solucionado en el título?
¿Comento que tal resultó el circuito en unos días cuando lo monte para que le sirva a los demás?

surbyte

Si vas a seguir con el tema, a mi me gusta que se vea como evoluciona tu proyecto desde acá en mas, de lo contrario queda descolgado.
Para otra persona ver donde comenzaste y como continúas es muy valioso.

lucasonse

Entonces cuando tenga todo funcionando comento los resultados.
Nuevamente, muchas gracias.

Un saludo!

abasoleno

#10
Jan 18, 2019, 03:23 am Last Edit: Jan 18, 2019, 07:49 pm by abasoleno
Saludos.


No soy experto en el tema y mis conocimientos de electrónica no son muy buenos.

Estoy realizando algo parecido, para mantener en funcionamiento un pequeño proyecto, que voy a poner para realizar un "Sistema de Riego".

Donde lo quiero instalar no cuento con luz, así que lo estoy haciendo a base de baterías y le incorpore un panel solar.



Para esto utilizó:

- Un Panel Solar de 5V


https://es.aliexpress.com/item/Mini-6V-12V-Solar-Panel-China-Solar-Power-Panel-System-DIY-Battery-Cell-Charger-Module-Portable/32746689273.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274263c0eGl7gM

- Dos Baterías 18650, que recupere de una pila de latop.

- Como módulo de carga y de protección.

https://es.aliexpress.com/item/Free-Shipping-5V-1A-Micro-USB-18650-Lithium-Battery-Charging-Board-Charger-Module-Protection-Dual-Functions/32467859026.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274263c0eGl7gM

- Un Step-UP de 3V a 5V.

https://es.aliexpress.com/item/MT3608-2A-Max-DC-DC-Step-Up-Power-Module-Booster-Power-Module-For-Arduino-3-5V/32675974827.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274263c01Q0Jyh

- Luego use este Step-UP

https://es.aliexpress.com/item/5PCS-LOT-DC-3V-to-5V-USB-Output-charger-step-up-Power-Module-Mini-DC-DC/32828058314.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274263c01Q0Jyh


Por el momento no lo he probado del todo, ya que donde vivo estamos en invierno, y casi todas las semanas hay un frente frio y por lo tanto esta nublado.

En general, estoy usando un Arduino Nano, con un Módulo RTC y un Rele de 5v.

Las adecuaciones que hice en un principio fueron: Le quite el Led del Step-Up de usb, también le retire el led al RTC, al Arduino Nano también le quite uno de los leds que indican que esta encendido, y uno de los leds del módulo rele. Y por último puse a funcionar el Arduino Nano en modo deep slep.



Con todo lo anterior, el sistema me funciona cerca de los 8 días, activando el rele 1 hora, dos veces por semana.

Recien le acabo de incorporar el Panel Solar, pero aun no lo he probado.

Espero que te sea de utilidad.

Intente poner las fotos en la respuesta, pero pude.

surbyte

Alguien se pone a pensar en los consumos que existen por tener un STEP UP de 3.3V a 5V?
Un sistema debe cargar la bateria  y luego desconectarse, cualquier cosa que permanezca consumiendo corriente será un mal diseño porque limitará la autonomia del sistema.
Si con todo eso el

Quote
Con todo lo anterior, el sistema me funciona cerca de los 8 días, activando el rele 1 hora, dos veces por semana.
seguramente se puede obtener o lograr mucho mas con 2. como:
1. usar una batería o baterías que alcancen una tensión que permita alimentar el Arduino sin algo extra.
2. Poner al Arduino a dormir mientras tanto.
3. se podría trabajar en cambiar la corriente del rele pero es hilar demasiado fino asi que nos quedamos con 1 y 2 si les parece.

Usar las dos baterías en serie para alcanzar 8.4V aprox. y un cargador adecuado para esta tensión.

abasoleno

Me desespero lo de las imágenes y las URL son para ver si alguien con mas experiencia analice las características.

Siguiendo con el tema, según este video (que espero que se vea la URL)

https://youtu.be/joAkJ9QA2bw

Recomienda ese módulo, haciendo algunas adecuaciones.

tauro0221

Hi,

Para lucasonse sugerencia es de que le anadas un diodo entre la bateria y el cargador de la bateria. Esto evita que cuando el voltaje este mas baje que el de la bateria no se descargue atraves de regulador de voltaje. El diodo te va a aislar la bateria.Vaz a tener und perdida de por lo .5 voltios.

surbyte

Sigo a Andreas Spiess pero eso no quita que un buen diseño implica no tener elementos que consuman corriente innecesaria.

Y algo mas, en los elementos que describes no esta el que menciona Andreas Spiees. Ese que simplifica toda la operación.

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