Alimentación solar, consumo y acumuladores

Hola a todos!

Estoy haciendo un pequeño modulo para monitorizar mi huerto en el balcón, la idea es que se alimente por energía solar.

Ahora mismo tengo dos versiones:

  • Un modulo que usa LiPoRider, batería de litio y panel solar pequeñito.
  • Otro que solo usa un panel solar un poco mas grande.

Ambos funcionan bien, el que no tiene batería solo funciona cuando hay suficiente sol.

Los módulos de momento solo tienen un transmisor RF a 433mhz y un sensor de luz, estoy esperando a que me lleguen los higrómetros.

Entiendo que cuanto mas sensores conecte al arduino mas consumirá, cierto?

Si es cierto, puedo hacer hacer que solo se suministre energía a un sensor cada vez para mantener el amperaje constante?

Por otro lado, al usar una placa solar en vez de las baterías y el cargador ya es un gran ahorro, pero me gustaría saber si podría usar un panel mas pequeño y añadirle un acumulador.

El problema es que no me queda claro del todo el funcionamiento de estos.

El comportamiento que yo espero es que el acumulador se cargue, cuando esté cargado del todo que alimente al arduino y poder tener un amperaje mínimo. Pero quizás este no sea el comportamiento real y solo esté en mi imaginación :stuck_out_tongue:

Además uso la librería LowPower con algo parecido a esto.

Componentes:

Espero haber sido claro, si falta algo me lo comentáis, gracias de antebrazo.

He estado viendo la información y enlaces que muy bien has posteado. Digo esto porque siempre tengo que reclamar que presenten el problema adecuadamente y cuando alguien lo hace no tengo mas que felicitarlo.

Bien, en principio me gusta tu opción Lipo Rider + Panel Solar grande + Acumuladores mas que la opción sin ellos.

Si quieres puedes agregar circuitería extra que active desactive los sensores solo cuando se requiera una lectura. Eso podria hacerse con llaves MOSFET. He leido a gente que en tu misma situación activan/desactivan los sensores con un pin del Arduino con el consumo de pines correspondiente pero sin poder garantizar una buena alimentación de 5V al sensor a veces se presenta algún problema pero nada que no pueda ensayarse individualmente.

Es cierto que cada elementos que sumes consumirá mas y mas al sistema. Pero si tienes batería y restringes el consumo al momento de las lecturas y luego pones todo en SLEEP o bajo consumo no habrá problemas.
Lo que si, no podras responder a consultas externas al sistema.

He releído tu post y para no dejar de responderte: yo creo que usaría Lipo Rider mas Panel Chico mas acumuladores si o si.

Luego agregaría algo que mida la tensión del acumulador como para llevar el control de la situación y antes de hacer algo. Estudiaría el comportamiento del sistema en condiciones pobres de luz. De cualquier modo, si trabajas a bajo consumo y pones en SLEEP procesador, no vas a tener problemas de energía usando acumulador.

Ayer hice una prueba con el panel solar grande conectado directamente al arduino y un sensor, este se mantuvo desde las 7 hasta las 18 horas encendido (se puso nublado).

Sobre el acumulador, se me aclararon muchas dudas con este vídeo de CharlyLabs.

Creo que lo podría colocar en paralelo como indico en el dibujo que adjunto.

La idea es que el panel cargue el acumulador y alimente el arduino.

Según tengo entendido cuando el panel deje de suministrar energía el acumulador suministrará energía al arduino.

Pero lo que realmente me gustaría es que el arduino pueda tomar del acumulador los amperios que el panel no sea capaz de suministrar en los momentos picos.

Os recuerdo que mi arduino se mantiene 8 segundos en reposo, luego hace lecturas y transmite por radio frecuencia los datos, luego se vuelve a poner en reposo durante 8 segundos.

ceritium, es mas facil que uses tags para insertar imágenes. A mi personalmente estar bajando fotos y fotos no me causa gracia. Pero lo hice de todos modos.
Mira en las normas del foro como hacerlo es usar el tag 10 [.img] imagen acá [./img] sin los pts decimales.

O simplemente agregas eso al link de la foto.

Me doy cuenta por este post que estas verde verde en tus conceptos electricos pero no muy errado.

Tu panel carga el acumulador. Yo pensaba que era una batería y luego descubro que es un condensador. mmmm no se. porque lo elegiste. Porque no cargas una batería?
La batería almacena carga y la libera cuando el arduino se encienda.
Identifica todos los sensores que usarás.
uno a uno.
Asi estimamos consumo
Luego sumamos el del arduino.
Tenemos un consumo durante el ciclo de lectura
y veremos que energía requieres para sostener el sistema y cuanto si te quedas sin luz solar.

Aclaro, tengo dos módulos distintos para hacer pruebas.

Modulo 1:

Arduino + Panel solar grande.

Modulo 2:

Arduino + Panel solar pequeño + Lipo Rider + Bateria LiPo

El modulo dos funciona sin problemas y dudo que tenga problemas de amperaje.

El modulo 1 es el que me preocupa, cuando tenga todos los sensores (no se cuando me llegarán) podré medir, la idea es tener tantos higrómetros como pueda por modulo.

El tema del condensador es para ver si ayuda en algo.

Me revisaré las normas del foro, simplemente adjunté la imagen porque vi la opción disponible.

Gracias por la atención y las rectificaciones.

Si una solución funciona porque sigues con la opción 1 que sabes no va a funcionar cuando no haya luz o este nublado por dias?
Aun la opción 2 tendrá problemas en esos casos.
Debes incluir medicion de tensión de bateria LiPo para saber que estas con disponibilidad de energía para que siga funcionando.
Solo un divisor resistivo a la entrada analógica.

Quiero buscar la solución mas económica para futuros módulos. Por eso estoy probando distintos sistemas.

Gracias de nuevo!

Pero analizas pros y contras:

Modulo 1: si vives en Londres nunca funciona o solo en verano y parte de primavera. es broma pero es un caso extremo.
Asi que solo en lugares muy soleados no tiene mucho sentido.
Sin batería al menos un pack recargable el proyecto no tiene sentido a menos que nada quieras hacer cuando no haya sol.
Modulo 2: bien ajustado funciona todo el día e incluso puedes lograr autonomía por varios dias teniendo en cuenta tu ciclo de muestreo que incluso podría alargarse si el sistema lee que la bateria esta por agotarse.

Te voy a dar mi opinion y tu ya haces lo que quieras:

1- Un panel solar con condensadores en paralelo no sirve para NADA, solo proporcionara alimentacion mientras haya buena luz solar

2- El lipo rider es lo ideal para lo que quieres hacer, el lipo rider esta preparado exclusivamente para baterias Lipo, solo baterias lipo, el lipo rider ya esta programado para los voltajes necesarios en una bateria lipo.
Basicamente hace dos cosas; eleva los 3,7v de la bateria a 5v para alimentar un arduino (salida 5v), y utiliza la entrada de la placa solar para cargar la bateria.

3- Depende mucho del consumo de tu circuito... pero creo que te has quedado corto con la palca solar de 5v 100mA, debes pensar en que la placa solar como minimo en unas 8 horas de luz (buena) debe proporcionar la intensidad que tu circuito consuma en 24 horas, a su vez la bateria tiene que ir en concordancia para acumular esa cantidad de energia.

Ejemplo: Si tu circuito consume 300mA/hora, en 24h consumira 24x300mA = 7200mA, por tanto tienes que pensar que tu placa solar necesita generar esos 7200mA en las 8 horas de luz, y tu bateria poder almacenarlos. 7200ma/8horas=900mA, es decir tu placa tiene que proporcionar un minimo de 900mA, de esos 900mA como el circuito consume 300mA le restan 600mA durante 8 horas de luz para cargar la bateria (para que funciones mientras no hay luz) eso nos deja 600mAx8h = 4800mA que ha de ser la capacidad minima de la bateria.

Resultado:
Suponiendo 8 horas de buena luz al dia, para mantener el aparato funcionando las 24h, necesitamos:

  • una placa solar de como minimo 900mA a 5v
  • una bateria lipo de como minimo 4800mA/h 3,7v
    Esto sin contar que hay dias nublados y deberias rehacer los calculos y meter una placa y una bateria del doble de lo mencinado.

Yo he pedido una placa solar de 1000mA a 5v, una bateria de 6000mA/h 3,7v y un lipo rider PRO para montar algo parecido.

PD: El lipo rider PRO es como el lipo rider normal, pero maneja mayores amperajes de carga de bateria y de alimentacion de circuito.

Sorry descansa 8 seg y trabaja cuanto, un segundo?

Entonces se reduce el consumo bastante, si por ejemplo consume 300mA pero solo 1 seg y descansa 8 seg =
300mA/9seg= 33,3 mA de consumo continuo

33,3mAx24h=800mA

800mA/8hluz= 100mA

100mA-33.3mA=66,6mAx8hluz=532,8mA

Entonces te sale una placa de 100mA y 5v, y una bateria de 533mA 3,7v vaaaale

Pero realmente hay un perdida de energia del 37 % aprox al tener la bateria de 3,7v y necesitar elevarla a 5v, ya necesitamos elevar un 37% nuestros calculos para que se cumplan realmente

Por otro lado los calculos presuponen 8h de luz “buena” al dia, si esta nublado o llueve adios

Por eso yo te aconsejo; calcula lo que necesitas y multiplicalo por 3 asi iras sobredimensionado y te aseguras que por lo menos 1 dia nublado te lo aguantara tirando de bateria

buen analisis uargo aunque como siempre ocurre como el autor del hilo da información segmentada (no molestarse) no sabemos nunca si cuando se despierta esta 8 segundos consumiendo o cuantos segundos esta como para hacer cuentas mas o menos precisas.
Por otro lado, también le pedí que midiera el consumo pero no debe tener polímetro/multímetro para hacerlo.

Yo pienso como tu uargo, las cosas hay que sobredimiensionarlas porque luego tienes una semana de lluvias y te quedas sin sistema. Por eso le sugerí que si ve que el sistema no recibe luz o la batería no ha cargado en un ciclo de un día debe pasar a un bajo consumo para extender la vida del sistema.
IMPOSIBLE hacerlo con el método que no tiene baterías.
Pero cuando experimentamos uno necesita descubrir estas cosas por su cuenta y vale la experiencia de hacerlo.

Pues si pero en fin intentamos aportar una ayudita