Sobre Arduinos y baterías solares

erixlol #1 Sep '17

Buenas. No sabía si poner este tema en electrónica o por aquí.

Estoy empezando un pequeño proyectillo de domótica. El caso es que tengo un pequeño circuito hecho con un Arduino Nano + Sensor Magnético + Bluetooth y tenía intención de alimentarlo con una batería solar, en concreto ésta que compré para este fin.

Mi idea original (dentro de lo poco que sé de electrónica) era diseñar un circuito que consumiera muy poquito para poder alimentarlo con una bateria solar barata de ese estilo.

La cosa es que al ir a conectarlo me he sorprendido al comprobar que a los 30 segundos la batería se apaga automáticamente, y rebuscando un poco dicen por ahí que es una especie de protección porque el consumo es demasiado pequeño (supongo que la batería está hecha para cargar móviles y estas cosas, que chupan más).

¿Conocéis alguna batería baratilla de estas que no se apague? ¿Veis mejor otra alternativa para alimentar arduinos sin tener que recargar pilas/tirar cables? La verdad es que no tengo mucha idea de electrónica, pero vivo en una casa de pueblo y tenía intención de crear varios circuitillos baratos que se alimentaran solos y mandaran datos wireless para controlar puertas, temperaturas, activar riegos etc.

Un saludo

elfito #2 Sep '17

Tienes dos o 3 opciones:

1ª: Aumenta el consumo. Pon una resistencia entre los bornes del panel/batería, de tal modo que sea una carga en paralelo con la impedancia del resto de todo tu circuito. Es lo mismo que suele pasar con las fuente de alimentación de PC. La gente suele pillarse una para hacerse una fuente de alimentación de 5v, 12v y voltaje variable y muchas tienen esa protección. Resis de 10ohms y 15W conectada a 12V y solucionado xD. En tu caso sería cuestión de averiguar a que potencia la batería no se apaga, poner una resistencia que consuma y aguante esa potencia.

2º: Compra un panel solar que no tenga batería. Y pon un circuito que cargue la batería a la vez que alimente el resto de tu circuito. Es decir, cuando hay sol, carga la batería y alimenta el circuito y cuando no hay sol, alimenta el circuito desde la batería. https://learn.adafruit.com/usb-dc-and-solar-lipoly-charger/faq?view=all

3º: Si es una estación domótica lo más coherente es que esté enchufada a la corriente de casa. Aunque depende de la aplicación claro xD. Comprar una caja con transformador de 220V a 12v/5v y alimentar tu circuito desde ahí.

ArThoiD #3 Sep '17 The Abysswalker

Consumiendo 19 mA ya sólo la Nano dudo muchísimo que el problema sea que se apaga por falta de consumo....

Eso no tiene sentido ninguno. Protección por consumo pequeño? Protección frente a qué exactamente?

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elfito #4 Sep '17

#3 Pues porque posiblemente lo considere consumo nulo. Y en los consumos nulos también se corta el consumo al controlador y la circuitería interna de esa power bank. Sin ir más lejos, muchas fuentes de PC, como ya he dicho, no funcionan o se apagan en pocos segundos si pones un simple LED a alimentar. Pones la resistencia que he comentado antes, y deja de apagarse.

Un consumo de 19mA con una tensión de 5V es una potencia bastante bastante bastante nula xD

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ArThoiD #5 Sep '17 The Abysswalker

#4 En temas de electrónica es un consumo más que normal, para nada del mundo debería considerarse "nulo" un consumo de 30-50 mA.

Y en caso de ser eso, poner una resistencia ahí a gastar by the face me parece una solución un tanto mierdera, aunque funcionaría...

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porrofreak #6 Sep '17

#5 Hombre, contando con que te lo venden como cargador para móvil y los móviles los cargan a 1 o 2A, si tienes un consumo de 15 mA es un consumo nulo

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elfito #7 Sep '17

#5 Para nada en el mundo, cuando estamos hablando de circuitos lógicos o analógicos en función de su aplicación. Pero para un sistema de potencia? 10mA es nada xD

Estamos hablando de una powerbank, que está diseñada para cargar un móvil a unos 8-10Wh. El simple hecho de que a una de esas powerbanks, le des al botón de encendido, te marque a cuanta carga está, y si no ve carga se apague debe decirte que si no ve carga suficiente, se apaga para que el micro no drene la batería innecesariamente. Por tanto entre 0W y 0.01W... puede considerarse nulo.

edit: Hombre la otra opción es hacerte una FA desde 0. Pero un consumo de 10W en un sistema de 500W (F.A estandar de PC)...es un consumo del 2%. Entre eso y reprogramar un micro... la opción sencilla de calle xD

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ArThoiD #8 Sep '17 The Abysswalker

#7 #6 Pues será por eso pero vamos, dudo mucho que tengas que chupar 1 A ahí por la cara para que no se muera.

Por ahí he leído algunos modelos que con tirar de 50 mA o así ya no se apaga, que sería lo lógico vamos.

Supongo que también dependerá de cada powerbank y cómo está diseñado pero vaya, eso ya es investigar. También dicen de ir mandando pulsos de corriente, con un transistor y una resistencia ya lo tendrías y no estarías chupando 24/7.

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elfito #9 Sep '17

#8 Sisi, tu de una toma de 5V/1A puedes demandar 5V/0,5A sin problema. Incluso menos. Pero cuando la corriente es tan baja, o cuando el circuito que le pones tiene una impedancia tan tan baja, los sistemas de este estilo (powerbanks o sistemas que tengan baterías y se quiera evitar todo el drenaje posible) es normal que detecten consumo cercano a nulo, y se corten.

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ArThoiD #10 Sep '17 The Abysswalker

#9 Hombre, normal normal yo no lo veo xD

Porque por mucho sea bajo, es un consumo relativamente alto que en la vida se considera leak.

Y claro ya sé que no te va a dar los 5 W non stop, trabajo de estas cosas xD Aunque nunca he tenido un powerbank.

PD: Vale, veo que lo que llevan en general es una batería de litio @ 3,7-4,2 V y un convertidor Boost para llegar a los 5V del USB. De ahí que si el consumo no es significantemente mayor al del convertidor, se apague.

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elfito #11 Sep '17

#10 Joder, tu enserio diseñarías una powerbank (batería+micro) que se tiene que encargar de cargar otros dispositivos, y le dejas que tu propio micro sin hacer absolutamente nada te drene la batería ad infinitum? XD

Obviamente es más que lógico, que si tienes un sistema de baterías que tiene que dar toda su energía a otro circuito, evites a toda costa que el propio micro que se encarga de hacer controlar los ciclos de carga, y la corriente de carga, te drene la batería mientras no tiene nada que cargar. Por tanto, cuando le das al botón, si ve que no tiene carga, se apaga automaticamente. Todo depende de cuanto quieras poner de umbral.

Y no será la primera vez, que he visto en circuitos de potencia, corriente residuales o de polarización de más de 50mA xD

Así que no es tan raro xD

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ArThoiD #12 Sep '17 The Abysswalker

#11 Ya he visto por qué era, y tengo en la mente powerbanks sencillos sin polladas que gasten la propia carga, la verdad. Ni necesitas un micro para hacer lo que hace un powerbank.

Y volvemos a la potencia Igual en esos casos sí, pero en electrónica en general, no. Y las corrientes de polarización no son leaks.

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elfito #13 Sep '17

#12 Dirás que no se necesitan, pero es lo que montan. Porque dentro de un powerbank se suelen hacer ciclos de carga y descargas y control de corriente, y eso se hace con ciertos integrados que llevan dentro un pequeño micro. Incluso muchos de ellos llevan integrado el DC/DC que comentas. De todas maneras el DC/DC puede funcionar sin tener en cuenta el consumo de potencia, así que tampoco tu P.D tampoco es acertada al 100%, pero vale xD

Como te he dicho antes, en efecto, en electrónica en general esos consumos son normales. En este tipo de dispositivos son consumos que se puede considerar nulos. Y no he dicho que las corrientes de polarización sean leaks. No dejan de ser corrientes que están presentes, y son minúsculas en comparación con el amperaje de funcionamiento normal.

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ArThoiD #14 Sep '17 The Abysswalker

#13elfito:
De todas maneras el DC/DC puede funcionar sin tener en cuenta el consumo de potencia, así que tampoco tu P.D tampoco es acertada al 100%, pero vale xD

Obviamente, pero me refiero a que en ese caso sí que hay un micro o algún circuito de control analógico que lo apaga.

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elfito #15 Sep '17

#14 Artículo al respecto http://www.ti.com/lit/an/slva757/slva757.pdf xD

Los de TI, como todos, hablando de sus integrados, pero vamos, que todos los powerbanks, llevan un BMS (battery management system) para hacer esas mierdas. Ya sabes, protecciones normales y corrientes, battery charger inteligente, dc/dc integrado variable y 4 chorradas más. Sinceramente no sé porque no ponen también switch powerpath al perder la fuente principal. Por lo menos que yo sepa en la xiaomi no tiene. Y eso viene de perlas para aplicaciones como la de #1

Resumiendo #1: Tienes las opciones que te he dicho. Yo escogería la tercera xD Te dejas de historias, y te queda un aparato enchufable cual wifi hotspot. Exactamente cuál es la aplicación?

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erixlol #16 Sep '17

#15 muchas gracias! Ospas, yo pensaba que sería más o menos común lo de cargar arduinos con powerbanks, en sitios que no haya toma de corriente cerca, pero veo que no es tan sencilla la cosa xD.

Creo que intentaré tirar por la opción 2 que me comentas.

La cosa es que quiero tener varios circuitos de este tipo mandando datos a un central (ese si estará enchufado). Y como son en exterior por no andar tirando cables ni historias pensé en hacerlo todo inalámbrico. En principio serán sensores sencillos para usos que se me vayan ocurriendo.

El central ya sería un ordenador que recibiría los datos por bluetooth o similar y ahí ya hacerme un pequeño panel de control web/alertas etc (esta es la parte que yo realmente entiendo más).

Realmente si tuviera enchufes por doquier tiraría de raspberrys, que las programo más cómodo y directamente mando datos por wifi. La idea del arduino era que los consumos fueran pequeños para poder alimentarlo con batería y tener libertad para ponerlos,

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Aibehn #17 Sep '17

#16 Como información adicional a lo que creo que estás pensando hacer, deberías mirar "Redes de sensores inalámbricos WSN", y las placas con la cual los montan "Motas" y la conectividad "Ziggbee". Igual encuentras algo interesante, sobretodo a la hora de montar las placas.

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elfito #18 Sep '17

#16 Vale, vale es de exteriores. Pues yo haría o lo de #17 o montaría sistemas inalámbricos con ESPs, que son muy baratos, y para enviar 4 datos, está de puta madre.

Aparte que hay protocolos de domótica open para ESP. Incluso si no quieres montar ningún protocolo ni liarte la cabeza, los ESP o los NRF24L01 también van de lujo para enviar datos de manera inalámbrica.

Lo de #17 es la opción mas profesional. Pero si va a ser algo sencillo, yo tiraría por lo otro xD

erixlol #19 Sep '17

Sí, los NRF los probé y la verdad es que van muy bien, consumen poquísimo y tienen bastante alcance, lo único que para mí son un poco más complicadetes de montar y programar. Zigbee no he probado pero sí que he visto bastante por ahi de módulos para Arduino. Supongo que serán más sencillos de manejar que los NRF/ESP, pero claro, los precios de estos últimos son de risa (menos de 1€ en aliexpress).

Opciones de conectividad hay unas cuantas, el problema son las baterías y no tener que estar cargándolas cada poco :wtf: Hice alguna prueba con una batería de 2000 mAh y me aguantó unos 4 días, para este tipo de sistemas no es viable. De ahí que quisiera hacer la prueba con el powerbank con carga solar.

Investigaré el tema del circuito + placa solar + batería lipo.

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