Particle Argon Solar Power — Поиск и устранение неисправностей
tobiasv 1
Привет всем,
У меня есть частица аргона, подключенная к стандартной батарее и солнечной панели.
Я полностью зарядил аккумулятор, а затем подключил его к солнечной панели.
Работает уже 2 дня, постоянно теряет мощность, солнечная энергия не работает в пасмурные бельгийские дни.
(Нет сна)
Переход с 4,1 В на 3,6 В и постоянное сообщение об этом.
(Показания напряжения и процента
двойное напряжение = AnalogRead(BATT) * 0,0011224;
двойное процентное значение = ((напряжение-3,1)/1,1)*100;
Надеюсь, это правильно?)
Теперь, однако, это в цикл перезапуска (я думаю?), он мигает зеленым 4 раза, а затем мигает белым и сбрасывается.
Когда я отключаю солнечную панель, она снова работает нормально.
Есть идеи, что происходит не так? Как избежать такого поведения?
Всем спасибо!
Безумный техасец 2
Можете ли вы предоставить более подробную информацию о настройке солнечной панели? Какое напряжение он подает? У вас подключен какой-то контроллер заряда, или панель подключена напрямую к аккумулятору и, следовательно, напрямую к Аргону?
-Мэтт
тобиасв 3
Это солнечная панель мощностью 3 Вт от seed. Не знаю о напряжении, как я могу проверить?
Подключается напрямую к аргоновому USB-разъему.
Безумный техасец 4
В спецификациях этой панели указано номинальное выходное напряжение 5,5 В постоянного тока, что ниже абсолютного максимального номинального напряжения питания для Argon, но значительно выше нормального рабочего диапазона. Я не знаю, как поведет себя Argon, если вы перенапрягаете USB-вход, но это не может быть хорошо. Конечно, с батареей в цепи мы на самом деле не знаем, каково результирующее напряжение, не прикрепив к нему измеритель.
Попытка зарядить литиевую батарею напряжением до 5,5 В или выше определенно небезопасна!
Если вы хотите использовать эту панель, вам придется добавить в систему какой-нибудь контроллер солнечного заряда. Подсоедините батарею к Argon, используя соединения батареи, а не вход USB. Подайте питание от солнечной панели через контроллер заряда, а затем в аккумулятор. Ваш аргон должен быть счастливее. Ваша батарея прослужит НАМНОГО дольше (и не взорвется), и вы можете обнаружить, что у вас больше энергии, чем вы думали.
1 Нравится
5
В настоящее время батарея подключена к порту батареи, а солнечная панель подключена через usb к аргону. Так что я думаю, что вы сказали, что так и должно быть. У меня нет проблем с перезарядкой батареи, так как моя солнечная панель не может дать достаточно для подключенного к Wi-Fi аргона без спящих режимов.
Проблема в том, что напряжение батареи становится ниже определенного значения 3,4 В? он входит в цикл сброса с подключенной солнечной панелью, при отключении солнечной панели в это время он запускается и работает нормально на той же батарее 3,4 В (30%?).
Дополнительный вопрос: Минимальное напряжение для Аргона составляет 3,1 В, верно?
Безумный техасец 6
Когда Argon обнаруживает напряжение USB, он пытается работать от питания USB. Он также имеет встроенный контроллер заряда LiPo, который попытается зарядить аккумулятор, если напряжение аккумулятора низкое. Это важно, потому что это означает, что Argon будет пытаться потреблять больше энергии, чем ему нужно, только для работы от источника питания USB, но только тогда, когда батарея нуждается в зарядке.
Я предполагаю, что здесь происходит то, что солнечная панель не может обеспечить необходимый ток. Аргон ищет минимум 500 мА от питания USB. Панель мощностью 3 Вт 5,5 В может производить столько тока, но только при ярком солнечном свете. Таким образом, аргон видит источник питания USB, но не тот, от которого может работать чип, что вызывает петлю. Он переключается между работой от батареи и попыткой запустить (и зарядить батарею) от источника питания USB, при этом достаточно падения напряжения, чтобы вызвать сброс.
Решение остается тем же.
Аргон должен работать исключительно от аккумулятора. Солнечная панель может использоваться для зарядки аккумулятора, если вы добавите в схему контроллер заряда солнечной батареи. Контроллер заряда на борту аргона для этого не подходит. Он разработан с учетом хорошей постоянной подачи тока USB, а не капризов солнечной панели.
1 Нравится
7
Спасибо за объяснение!
Значит, мне нужен контроллер заряда солнечной батареи, который подключается как к батарее, так и к солнечной панели?
Где взять такую вещь? И как мне его подключить?
тобиасв 8
Создан дашборд для отслеживания батареи частиц, оставьте его включенным, вы увидите график, формирующийся
Приборная панель Solar
В настоящее время батарея заряжается через USB-кабель с питанием от сети.
Безумный техасец 9
Есть дешевый/простой способ и есть «правильный» способ обращения с солнечной панелью. Настоящий солнечный контроллер заряда будет следить за состоянием батареи и подавать только ток, необходимый для правильной зарядки батареи и работы аргона. Проблема в том, что они, как правило, дорогие, и большинство из тех, что я могу найти, разработаны с использованием более крупных панелей и аккумуляторов.
Быстрый и дешевый способ сделать это — использовать понижающий преобразователь постоянного тока. Используйте солнечную панель в качестве входного напряжения и установите выход на 4,1 В или около того. Преобразователь будет подавать постоянное напряжение 4,1 В, пока для этого достаточно солнечной энергии. Это называется «плавающей зарядкой», и это сильно влияет на срок службы литиевой батареи, но работает и не будет стоить вам больше 10 долларов США.
Турист87 10
@tobiasv как насчет одного из них?
adafruit.comЗарядное устройство USB/DC/солнечное литий-ионное/полимерное
ПРИМЕЧАНИЕ. Этот продукт предназначен только для использования с солнечными панелями, продаваемыми в магазине Adafruit. Мы не можем гарантировать, что это будет работать с солнечными панелями, приобретенными в другом месте. Пожалуйста, приобретите этот комплект …
ЦЕНА: 17,50 долларов США.
Недешево, но если вам нужен только один, это может быть оправдано.
Безумный техасец 11
Хорошее предложение, @Backpacker87.
Я забыл проверить Adafruit ($$$!), но это именно то, что ему нужно.
ТимГТек 12
У меня есть один из них, работает хорошо, но дороговато.
sparkfun.com
SparkFun Sunny Buddy — Солнечное зарядное устройство MPPT — PRT-12885 — SparkFun Electronics
Это Sunny Buddy, солнечное зарядное устройство с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) для одноэлементных LiPo аккумуляторов. Это солнечное зарядное устройство MPPT предоставляет вам
jcvol 13
Мы сравнили зарядное устройство Sunny Buddy и Adafruit с небольшими панелями и в условиях низкой освещенности, и они работают примерно одинаково (и, по нашему мнению, хорошо).
https://www.voltaicsystems.com/blog/литий-ионный-заряд-контроллер/
Существуют различия, когда вы получаете большие панели при полном освещении, но, надеюсь, вам не понадобится такая большая панель с новыми частицами.
РББ
На мой взгляд, sunbuddy — лучший вариант, и он будет работать лучше, чем модель Adafruit, благодаря тому, что вы можете установить точное напряжение максимальной мощности с помощью резистора или с помощью встроенного в плату потенциометра.
В voltaic тесте они не установили максимальное напряжение питания для панелей, которые они использовали, что сильно повлияет на результаты теста. Микросхема TI, используемая в этом тесте, делает то же самое, что и Sunbuddy, но может заряжаться током 8 ампер вместо макс. 2 ампер на Sunbuddy, а это все, что вам нужно для настройки частиц.
Эти платы не являются настоящими конструкциями для отслеживания MPPT, где точка максимальной мощности подключенной солнечной панели постоянно регулируется и отслеживается. Эти конструкции блокируют панель от работы при установленном максимальном напряжении Power Point, которое соответствует рейтингу Vmp солнечных панелей. Эти контроллеры заряда начинают ограничивать зарядный ток, чтобы солнечная панель не работала ниже своего напряжения Vmp при любых условиях освещения.
Если у вас есть Sunbuddy, вам просто нужно убедиться, что вы установили напряжение MPP на Vmp используемой вами солнечной панели.
Электроны Electron и Boron уже имеют встроенную функцию MPP, и она прекрасно работает с панелями Voltaic 6 В.
2 лайка
15
Согласен, что TI24650 — это излишество для Бора (если только вы не делаете что-то странное, чтобы увеличить общее энергопотребление до уровня, когда вам нужна большая панель).
MPP в тестах был установлен на 5,9 В с панелями Voltaic. Немного зарылся в низ поста.
Выбор MPP требует некоторого суждения, так как а) спецификация производителя элемента не соответствует фактическому MPP панели и б) напряжение MPP изменяется в зависимости от температуры (значительно) и излучения (меньше) . Вы не хотите выбирать напряжение MPP, которое настолько велико, что панель выходит из строя, пытаясь достичь этого напряжения, но слишком низкое, и вы оставляете питание на столе.
Анаман 16
Это правильно, обязательно нужен контроллер заряда.
Рфтоп 17
тобиасв:Проблема в том, когда напряжение батареи становится ниже определенного значения 3,4В? он попадает в цикл сброса …
Побочный вопрос: Минимальное напряжение для Аргона составляет 3,1 В, верно?
Просто мозговой штурм:
В типичном приложении Li-Po Battery + Solar достижение 3,4 В само по себе является проблемой.
Это слишком мало, и осталось очень мало места.
Уже пора перевести MCU в спящий режим и дождаться подзарядки (я понимаю, что нам еще нужно подождать неделю или две для спящих режимов на Gen3).
Напряжение Li-Po Падение этого низкого уровня требует решения проблемы с бюджетом мощности:
- Собрать больше солнечной энергии (большая панель)
- Храните больше энергии (больше Li-Po)
- Используйте меньше энергии (сон)
Поскольку Argon и Xenon уже имеют встроенное зарядное устройство Li-Po, решение вопроса о бюджете мощности проекта может быть более выгодным, чем добавление дополнительного контроллера заряда?
Опять же, я просто обмениваюсь идеями…
kkjensen 18
Я тоже гоняю аргон, когда на глаза попался этот тред.
У меня есть солнечная панель мощностью 9 Вт с USB-разъемом, и я подумал, что было бы совершенно безопасно подключиться к аргону и просто позволить ему заряжать липо на 2000 мВтч, который я подключил. Казалось, это работает так хорошо, что я установил ксенон. с точно такой же настройкой и обнаружил, что (я думаю, с включенным дополнительным Wi-Fi) аргон не длится так долго, если дни становятся слишком облачными, слишком много раз подряд. Солнечная панель имеет красный свет, который указывает на то, что она выплевывает сок, и хотя она активируется в пасмурные дни, она не так эффективна, как солнечный свет, падающий прямо в 7 утра.
Поскольку я нахожусь в Канаде, а зима холодная, а дни короткие, я подумал о покупке панели побольше того же сорта, но побольше, чтобы она могла уловить еще несколько лучей в эти короткие пасмурные дни. Разве это не мудрая идея?
тобиасв 19
Готов поиграться со спящими режимами на аргоне. Первые попытки не увенчались успехом, так как он снова не подключался к Wi-Fi. Но это потребуется, если я хочу пережить пасмурные дни.
(я понимаю, что спящих режимов на 3-м поколении нам еще нужно подождать неделю или две).
Что вы имеете в виду под Gen3? это оборудование? Как узнать, какой у меня ген? И что тогда изменится для спящих режимов? Связь?
Очень нравится, что это похоже на то, над чем инженеры возможности также работали 15 лет назад :). Им было немного сложнее с питанием радиаторов и восстановлением после полного отключения электричества и все такое…
tobiasv 20
Панель мощностью 9 Вт кажется огромной.
Моя установка будет крошечной в сравнении.
DSC_15872495×1307 495 КБ
Я использую дешевую коробку из-под чая и использовал слишком большой гвоздь, поэтому лицевая сторона выглядит поврежденной :).
Но это работает.
DSC_15882108×1183 201 КБ
Также добавлена небольшая панель Oled для отображения показаний напряжения батареи / процента, а также мощности и качества Wi-Fi в реальном времени.Маленький парень уже четвертый день без сетевого питания, последние пару дней было довольно солнечно.
Aero Lectrics
Диммер для авиационных ламп
Еще в каменном веке электроники (когда динозавры бродили по земле, а у меня были каштановые волосы) я разработал свою первую схему стабилизатора напряжения, используя пару силовых ламп 6DQ6 и пару 0A2 трубки регулятора аргона/ртути. Sucker выдавал приличные 300 вольт на полампера или около того, достаточно, чтобы поджарить меня, если бы я сделал упс. Моей последней настоящей авиационной конструкцией стабилизатора был небольшой диммер лампы, в котором использовались четыре транзистора, операционный усилитель, пара стабилитронов, несколько резисторов и пара конденсаторов — и это было 25 лет назад.
Времена меняются, вещи развиваются, и сегодня я могу купить этот регулятор-диммер в одной маленькой упаковке менее чем за полтора доллара. Единственными внешними компонентами являются два резистора для установки напряжения и три конденсатора, и он защищен от перегрузки по току (т.е. короткого замыкания) и перегрева. Стоимость деталей (за исключением любого шасси, корпуса или радиатора) составляет менее 3 долларов США и включает в себя небольшой переменный резистор для регулировки напряжения в любом месте от примерно 1,2 вольта до чуть менее вольта от напряжения источника питания, которое может быть либо 12- или 24-вольтовая аккумуляторная система самолета.
Подождите. Этот месяц и следующие несколько месяцев принесут вам все, что вы когда-либо хотели знать об искусстве создания напряжения таким, каким вы хотите его видеть, используя как линейные, так и импульсные стабилизаторы.
«Обычный» ТО-220 с металлическим монтажным язычком справа и значительно улучшенный ТО-220 с теплопроводным пластиковым язычком слева.
Регуляторы с малым падением напряжения
За последние пару лет регулятор с малым падением напряжения (LDO) получил признание. Соедините LDO с довольно заметным увеличением токовой способности стабилизатора, и вы получите настоящую рабочую лошадку в ваших руках. Вы спросите, что такое LDO? Просто это: это разница между напряжением, которое у вас есть для источника питания (например, 12-вольтовой аккумуляторной батареи самолета), и максимальным напряжением, которое может выдать регулятор. Раньше для стабилизатора было обычным делом иметь падение напряжения от 2 до 4 вольт (что некоторые из нас называют «запасом»). LDO изменил все это с помощью продуманной схемы, и теперь у нас есть регуляторы с падением напряжения менее вольта — отсюда и LDO с малым падением напряжения. Ваша заряженная «12-вольтовая» батарея с номинальным напряжением от 13,8 до 14 вольт теперь будет питать LDO, обеспечивая регулируемое напряжение 13 вольт.
Текущий? Вы говорите, что это ток, который вы хотите? Раньше считалось, что как только вы преодолели ток в ампер или около того, вы начинали говорить о внешних силовых транзисторах и обо всех периферийных схемах, которые с ними шли.
Сегодня регуляторы на 3 и 5 ампер являются нормой. Я видел несколько прототипов 10-амперных устройств, и я уверен, что через несколько лет они станут стандартом.
Все это хорошо, но что-то должно оставаться постоянным с температурой, приложенным напряжением, выходным напряжением, выходным током, фазой луны и годовым бюджетом EAA. Это что-то называется эталоном «запрещенной зоны», и это чисто функция атомов кремния в транзисторе. Больше ничего не беспокоит. К счастью для нас, ширина запрещенной зоны кремния очень близка к 1,25 В, и вся функция остальной схемы внутри этого блока регулятора состоит в том, чтобы сравнивать долю выходного напряжения с шириной запрещенной зоны и, таким образом, поддерживать выходное напряжение на постоянном уровне. уровень. Опять же, этот эталон ширины запрещенной зоны намного более стабилен, чем старый метод эталона с стабилитроном, поэтому мы сделали еще один шаг вперед в характеристиках стабилизатора.
А вот то, что осталось от нас и присуще линейному регулятору — тепло.
Брат Ом сказал нам, что при падении напряжения и протекании тока будет выделяться тепло, и никак иначе. Хорошая вещь с диммером лампы (к которому мы вскоре обратимся) заключается в том, что минимальный ток происходит при максимальном падении напряжения, а максимальный ток происходит при минимальном падении напряжения. Коротко о том, что проблема с перегревом диммера лампы не так серьезна, как можно было бы ожидать.
Вся схема диммера смонтирована на довольно увесистом радиаторе. Этот приемник является излишним для 3-амперного тока диммера лампы, но я хотел провести некоторые измерения температуры, которые помогут нам в следующем месяце определить размеры наших радиаторов.
Создание диммера
Без лишних слов давайте приступим к нашему недорогому диммеру для ламп. Я выбрал один из стабилизаторов напряжения нового поколения от компании ST Microelectronics. Это их LD1085P, и он стоит около полутора долларов в комбинезоне от любого из обычных подозреваемых (Mouser, Digi-Key, Jameco и нескольких десятков других).
У меня был выбор из пары производителей этого устройства, но у ST Micro часть имеет встроенный термоизолятор как часть корпуса. Обычно в корпусе TO-220 монтажная проушина также является монтажной пластиной для самой микросхемы и электрически соединена с выходом. Чтобы отвести тепло от корпуса, вы получаете небольшую слюдяную шайбу, плечевую шайбу и соответствующие крепежные детали в монтажном комплекте. В корпусе ST Micro это винт 4-40, стопорная шайба и гайка. Период. Я также использую немного пасты оксида цинка из аптеки в качестве «гусиного жира» между корпусом и радиатором вместо безумно дорогого «термопасты», которая незначительно (если вообще что-то) лучше, чем ZnO.
Схема удивительно проста. Напряжение батареи (12- или 24-вольтовая система, по вашему выбору) поступает с левой стороны, массируется микросхемой регулятора, устанавливается резистором R2 на любое значение между 1,25 вольт и напряжением батареи минус один вольт и подается на лампы на правая сторона. C1 и C2 предназначены для обеспечения стабильности ИС и должны быть установлены достаточно близко (скажем, в пределах дюйма или около того) от ИС.
C3 отсекает любые шумы, которые может улавливать витая пара, идущая к регулятору яркости, хотя скручивание проводов вместе делает наводку шумов незначительной проблемой.
Что касается скручивания проводов, то я давно понял, что если я протягиваю два или три провода из цепи на некоторое расстояние в другое место, я не допускаю шума и пиков с обоих концов, скручивая провода вместе. Примерно в то же время я обнаружил, что электрическую дрель, конечно, легче делать, чем крутить вручную.
Готовимся крутить красно-черную пару.
После скручивания возьмите правую руку и сильно щелкните скрученный провод, чтобы соединить провода. Постарайтесь защелкнуть его достаточно сильно, чтобы вытащить его из патрона дрели.
Красно-черная пара сплелась на всю жизнь.
Теперь о тепле. Этот маленький драгоценный камень может при необходимости выдавать до трех ампер тока, поэтому для больших токов потребуется какой-то радиатор. Сколько радиатора и насколько высок ток? Теперь мы покидаем область науки для мира искусства.
Здесь играют роль несколько переменных: 12- или 24-вольтовая система, светодиодные лампы или лампы накаливания, а также потребляемый ток. Все это влияет на то, сколько тепла будет выделяться, и я скажу вам, что лучший способ выяснить, что является приемлемым, — запустить его на испытательном стенде, измерить температуру ИС и обеспечить достаточное количество металла, чтобы получить избавиться от жары. От какого количества тепла избавиться? Если я смогу держать корпус транзистора (прямо у крепежного винта) ниже 212 F (100 C), все будет в порядке. Чем прохладнее, тем лучше, но если вам мало места, то пусть немного греется. Просто помните, что проводка к диммеру и от него также должна выдерживать эти температуры. Предохранитель или прерыватель? Конечно, вы все плавите / ломаете. Ток этого человечка ограничен 5,5 амперами, поэтому 5-амперного предохранителя должно быть более чем достаточно.
Итак, вы говорите: «Разве я не могу питать свой iPad или iPhone от этого регулятора?» Вроде, как бы, что-то вроде.