Placa solar para carregar dispositivo

[Matheus Honório]

Boa tarde pessoal,

 

Estou com um projeto aqui no meu trabalho que é carregar a bateria de um dispositivo de rastreamento, cujo consumo de energia, corrente e tudo mais, é equivalente a um celular convencional. A minha dúvida então e a seguinte, se eu comprar uma célula de placa solar de 5v 500mah 3W, eu somente ligo o micro usb no POSITIVO e NEGATIVO da placa solar e ta tudo certo, ou eu preciso botar algum diodo, resistor, algum outro componente avulso pra complementar a placa solar?

 

obrigado turma.

[Visitante]

Depende do circuito de carregamento se tiver... o mesmo normalmente em um celular tem um mínimo aceitável de tensão para carregar... E a célula solar só atinge esses valores de 5V 500mAh e 3W com sol batendo direito nele e na maior intensidade... fora isso a tensão cai bastante e a corrente também... ainda mais se tiver sendo usada. 

 

Então, se tiver que passar por um circuito usb de controle pode nem funcionar, vai ser só um "chaveiro" estranho no teu equipamento. Se não tiver um circuito de controle o projeto deve ser estudado para evitar problemas. 

 

Se ligar direto na bateria em paralelo aí pode carregar algo... mas... novamente, ele será um problema se a tensão for menor que a bateria (e a bateria for de uns 3,2V seria interessante)... ou seja... você teria que colocar um diodo para evitar corrente reversa e ainda ter que ter uma margem de tensão a mais para que ocorra um real carregamento ou que a placa solar ajude em mandar corrente para o circuito. Estava quase me esquecendo tem que ver se esse aumento de tensão não vai dar problema no circuito a frente quanto você coloca em paralelo ^^ novamente estudo do circuito. 

 

Normalmente usam essas plaquinhas que para usar em relógios e outros circuitos como calculadoras que exigem pouquíssima corrente e que aguente* variação de tensão. 

 

Inclusive no mercado chinês tem uns power banks que usam essa tecnologia... é bem inútil e o carregamento teria um prazo de uma semana ou mais se não me falha a memória. 

[.if]

3w é pouco. No mínimo 10 e olhe lá. Tenta com 3 ou+ em paralelo. Pra carregar, algo como...

tp4056 pode ser uma boa pedida....

[Visitante]

Mais barato comprar um mais potente mesmo... 

[Matheus Honório]

O meu dispositivo aqui ele tem uma bateria de 3.7v, o dispositivo é 5v e consome 200 a 250mah, em relação a watts eu  vou saber valores certos, mas se fosse pra vcs me sugerir uma placa solar que dê conta tranquilamente desse dispositivo, qual vcs me indicariam? porque eu cheguei a comprar 2 placas solares de 5v 250mah e 1.5w e mesmo ligando as 2 em paralelo e botando um diodo pra evitar a corrente reversa, n conseguiu carregar o meu dispositivo, agora preciso comprar uma pra resolver mesmo esse problema e carregar, mesmo que demorado, mas carregar.

 

 

Obrigado novamente pela atenção todo mundo ai ^^

[Visitante]

Consumo se você for alimentar pela usb:

0,5A(corrente máxima usb de consumo) se for 24horas por dia... dá. Potencia = V*i ; P=5*0,5 ; P= 2,5W. Como a é 24 horas... a energia é E=P*DeltaT ; E=2,5W*24h ; E =60Wh de consumo máximo. Para repor isso... tirando que temos um período de insolação de 6 horas por dia em média (sem ter o painel voltado todo tempo para o sol com algum sistema automatizado). Então ficamos E=P*DeltaT ; 60=P*6 ; P=10W. Como o circuito é feito por uma célula solar e que a mesma tem perdas vamos deixar essa perdas em 20% ... então fazendo um a regra de três simples... 10W----80% então x-----100%   . Ficamos   12,5W essa é a potência da célula solar mínima que você teria que comprar ou maior... 

 

Uma conta por cima... 

adicionado 0 minutos depois

USB tipo normal... não do tipo 3.0

adicionado 7 minutos depois

Nota: já ia esquecendo não é para ligar isso diretamente ao USB hehehe é para locar algum circuito regulador para baixar a tensão para 5V ^^ 

[Matheus Honório]

E eu aqui achando que o meu problema era a corrente que estava baixa da placa solar, ja estava vendo até uma de 500mah, mas na real e minha potência então que esta faltando

[Visitante]

Hum... se você conseguir manter a tensão e corrente constante você vai conseguir manter o teu sistema...

 

nessa conta ai em cima to prevendo mais ou menos o quanto teu sistema consumiria o dia todo e não só na hora que a placa está recebendo o sol diretamente. Tipo... você pode carregar teu celular por 5 min, mas só isso não vai dar uma carga para o dia todo.

 

Se você conseguir uma placa que forneça a corrente da usb ela vai ficar só alimentado aquele período e pronto, mas no caso calculei para teu sistema teoricamente nunca desligar e ficar carregando a bateria... quando o sol for você vai ter reservas na bateria para aguentar as horas sem sol ^^ 

 

Essa é uma conta grosseria, pois tem que levar em  conta gráficos e informações do fabricante ^^ perdas por calor e tal ^^ 

adicionado 0 minutos depois

Se sua célula solar não puder mandar mais de 0,5A ou 500mA de corrente a tensão vai cair e dependendo do sistema dar problema. 

adicionado 4 minutos depois

Ah... também tem que ver o tamanho da bateria... não adianta nada se tua bateria não aguentar* 24h teu equipamento com carga total ^^ Dependendo do tamanho dela essa célula que postei pode até ser um exagero ... tipo dar uma usina hidrelétrica para carregar uma pilha palito recarregável e o resto da energia vai para o além ^^ 

adicionado 39 minutos depois

Cara to fazendo muito texto grande... Aff

 

Vamos lá de novo:

 

-Se você quer só fazer a USB funcionar e carregar pelo período de sol:

Placa com no mínimo 0,5A ou seja 500mA (ou mais) e tensão depende do sistema que você está usando para transformar para 5V. você pode usar uma regulador ou um circuito pronto que faça isso saída fixa de tensão e entrada de baixa tensão tipo 12V. O importante é ter a corrente mínima ou seja a placa tem que ter corrente grande e claro uma tensão de entrada suficiente para esse teu conversor. 

 

-Se você for alimentar a bateria diretamente os cálculos grosseiros ai de cima são para o dia todo a corrente de alimentação vai ser uns 2A. E isso é uma corrente de carga rápida você tem que usar um carregador próprio para isso ainda usb. Mas em vez de 0,5A é 2A. 

 

Novamente tenho que saber o tamanho da tua bateria (capacidade e tipo) para ter uma ideia... 

[Matheus Honório]

Em 27/12/2018 às 16:23, Bommu Perneta disse:

Bom...Vou tentar explicar minha necessidade e meu dispositivo bem detalhado... O meu dispositivo ele é 5V, consome cerca de 200 a 250mah e a bateria dele e de 3.7v 1150mah. Esse dispositivo com a carga CHEIA, consegue ficar umas 4 ~5 hrs ligado direto dependendo da comunicação dele com o nosso servidor, pois se trata de um dispositivo de rastreamento, então o consumo de bateria dele é apenas para enviar o sinal GPS pro servidor. A minha aplicação da célula solar pra ele era apenas pra ele se manter comunicando 24hrs por dia, visto que o dispositivo ainda permanecerá ligado na bateria do veículo, enquanto o veículo estiver com rodando, a aplicação da célula e necessária pois o veículo a ser instalado o rastreador, passa muitas vezes por manutenção, ai ele removem a bateria do veículo, e nisso o nosso dispositivo perderia o sinal. 

Obrigado demais pela atenção que estão me dando kkkk ^^

E qualquer dúvida pode me perguntar, pois sobre esses esquemas de cálculos de eletrônica eu sou meio leigo.

 

 

 

[Visitante]

Um pergunta, como você liga esse dispositivo a bateria do carro? Por dois fios ligando direto ou usando a entra usb de carregamento dele? 

adicionado 1 minuto depois

usa algum adaptador... se puder tirar foto seria legal ^^ 

[Matheus Honório]

Bommu o nosso dispositivo é saida micro usb, eu ligo um conversor 12v pra 5v direto na bateria, e conecto a outra ponta que também e micro usb no dispositivo. Não necessariamente precisa ser direto na bateria, as vezes eu procuro um 12v fixo ali e alimento o dispositivo conectando o conversor pra me dar os 5v.

[Visitante]

O circuito carregador pode ser esse aqui 

https://www.banggood.com/5V-2A-Solar-Panel-Power-Bank-USB-Charge-Voltage-Controller-Regulator-Module-6V-20V-Input-p-1099540.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

 

Mas precisa no MÍNIMO uma placa acima de 6V solar... estou pensando uma forma aqui ou procurando um circuito para fazer alternação entre a bateria e o circuito da bateria...

 

Mais uma pergunta: você sabe fazer circuitos impressos, soldar ou você é leigo? 

[Matheus Honório]

você acha então que além da placa solar eu preciso de um circuito extra? Só a placa solar n daria conta de carregar o dispositivo? Até porque pelas pesquisas que eu fiz de valores, uma placa solar ali de 15W e o olho da cara além de ser enorme. E sim eu ainda sei um pouco sobre fazer circuitos impresso e soldar. Sou bem leigo mesmo na parte de cálculos e com isso eu não sei ql o componente certo pra certas aplicações

[Visitante]

Se fosse só o dispositivo e uma fonte de carregamento que seria a solar só esse circuito ai em cima dá conta do recado. Mas você colocou em questão mais uma fonte de energia que é a bateria do carro e o mesmo ficar ligado ao conjunto direto e só ser retirado em manutenção. 

 

Então partindo desse princípio você teria que ter um "chave" comutadora do circuito... como se fosse um nobreak de um computador comum só que em vez do computador seria teu dispositivo. 

adicionado 2 minutos depois

Verdade o negócio é caro... uma placa solar de apenas 5V ela vai ficar abaixo de 5V diversas vezes e não vai alimentar o circuito direito... elas não são perfeitas... esse circuito ai em cima baixa a tensão e a diferença ele dá uma "boost" na corrente para o sistema... em vez de 200 mA ele pode dar uns 400 e tal... por ai... isso com uma placa de 6V. Com só 5 nem sozinho vai funcionar direito.

adicionado 4 minutos depois

Acredito que valeria mais aumentar o tamanho da bateria do teu dispositivo do que colocar uma placa solar... 

[.if]

Permita-me. Projeto sinistro com painel solar no veículo. Sério que o proprietário vai permitir ou tomar os devidos cuidados? Enfim...

Uma alternativa menos surreal pro seu projeto como um todo é revê-lo e p.ex. fazer com que na ausência da alimentação principal ele entre numa espécie de standby e fique dormindo ou semiacordado enviando um sinalzinho p.ex. a cada dez minutos. Com uma alimentação secundária (não necessariamente solar)  bem projetada, ele pode ficar bem alimentado e trabalhando por dias ou semanas.

Enfim...

[Visitante]

Seria um "Dual Power Supply Automatic Switching Controller Module " chave automática entre duas fontes de tensão acredito que seria a melhor solução... mas só estou encontrando no mercado chinês switchs para grandes tensões... e alguns de bateria de 12V, mas nada de entrada de 5V...

 

Teria que desenvolver o circuito, mas como o dono do post não conhece tanto eletronica está ruim. O projeto é bem diferente mesmo... 

 

Se algupem tiver um circuito vendendo no mercado que faça essa comutação seria bom dar a dica ^^ 

adicionado 5 minutos depois

Seria um "Dual Power Supply Automatic Switching Controller Module " chave automática entre duas fontes de tensão acredito que seria a melhor solução... mas só estou encontrando no mercado chinês switchs para grandes tensões... e alguns de bateria de 12V, mas nada de entrada de 5V...

 

Teria que desenvolver o circuito, mas como o dono do post não conhece tanto eletronica está ruim. O projeto é bem diferente mesmo... 

 

Se algupem tiver um circuito vendendo no mercado que faça essa comutação seria bom dar a dica ^^ 

[Matheus Honório]

Isadora, não e bem um veículo particular, nesta aplicação vamos usar um veículo que na verdade uma escada de aeroporto, daquelas que o motorista leva até o avião pra desembarque de passageiros, ela tem bateria, motor, tem tudo, o proprio cliente do aeroporto quedeu essa sugestão de fazer algo com placa solar, pois essas escadas ficam muito tempo expostas ao sol e precisam ser monitoradas o tempo todo, por isso estou tentando resolver esta aplicação de alguma forma e ver se é viável usar uma placa solar no nosso dispositivo, ai cheguei a comprar duas placas solares de 5v 250mah cada e liguei um diodo pra evitar carga contraria, e liguei até em paralelo as duas pra ver se dariam conta de dar uma carga pro dispositivo, mas a bateria do dispositivo ia baixando de pouco em pouco... o que me fez me perguntar o que estava faltando pra carregar o dispositivo e hj isso é a minha dor de cabeça kkkkk

adicionado 19 minutos depois

Isadora, não e bem um veículo particular, nesta aplicação vamos usar um veículo que na verdade uma escada de aeroporto, daquelas que o motorista leva até o avião pra desembarque de passageiros, ela tem bateria, motor, tem tudo, o proprio cliente do aeroporto quedeu essa sugestão de fazer algo com placa solar, pois essas escadas ficam muito tempo expostas ao sol e precisam ser monitoradas o tempo todo, por isso estou tentando resolver esta aplicação de alguma forma e ver se é viável usar uma placa solar no nosso dispositivo, ai cheguei a comprar duas placas solares de 5v 250mah cada e liguei um diodo pra evitar carga contraria, e liguei até em paralelo as duas pra ver se dariam conta de dar uma carga pro dispositivo, mas a bateria do dispositivo ia baixando de pouco em pouco... o que me fez me perguntar o que estava faltando pra carregar o dispositivo e hj isso é a minha dor de cabeça kkkkk

[Visitante]

O site do Clube do Hardware está muito instável para min... enfim... 

 

 

1-O diodo baixa a tensão de 5V para 4,7V por ai e você não pode tirar pois tem o risco de corrente reversa e danificar as plaquinhas.

2-você poderia usar as duas plaquinhas para alimentar a bateria do aparelho que deve ser uns 3,3V, mas teria que colocar um circuito regulador para a saída de tensão ou de corrente (coisa que necessita de algum conhecimento de soldagem até mesmo se instruirmos você para fazer o circuito)... não é difícil, mas precisa você praticar.

3-A bateria pelo que você falou 1150mah dura só 4 horas... então você teria que ter uma de no mínimo 6 a7Ah ou 6000mAh* a 7000mAh* para ter um circuito de 24 horas com bateria solar. Se você tiver uma bateria pequena como essa que você postou, menor que a de 12V você só vai demorar um pouco mais para carregar a bateria de 12V economizando energia, mas só isso. Isso claro necessita de um circuito com corrente de uns 1A a 2A para aproveitar o sol e ter tempo e carregar... 

4-Caso não tenha sol ou coisa do tipo teria que fazer um circuito de emergência para fazer a troca da fonte de tensão da bateria que você tem para a bateria do carro... então novamente vai ter que fazer um circuito. 

5-Eu não sabia que você tinha duas plaquinhas... se você tem duas dá para colocar em série e você conseguir a tensão de acima de 5V e usar o produto que postei ai em cima e com o acréscimo de uma bateria maior ai teríamos uma boa coisa, faltanto, porém, uma fonte de energia de emergência extra ^^ 

[.if]

44 minutos atrás, Matheus Honório disse:

o proprio cliente do aeroporto quedeu essa sugestão de fazer algo com placa solar

Bem... tentou. Mas acho que ele não entende muito. Uma placa solar é sensível, fraquinha, frutinha pra este tipo de aplicação, entende?. Penso que o operador do carro e amigos é meio que um monstrão e provavelmente não deve tomar os cuidados com seu bebezinho. Assim sendo, a sugestão que te dei de administrar o consumo e usar o conversor mais robusto seja uma solução razoável.

Enfim... este é meu confortável ponto de vista. Escolha o seu.

[Visitante]

complicado... era mais fácil já comprar o circuito pronto com todas essas opções para o consumidor final, uma bateria interna que gaste pouco e dure mais de uma semana, uma entra de carregamento externo e já com uma entrada para placa solar ou já acoplada... 

 

Mas é bom sonhar... ou talvez alguém aqui na comunidade queira fabricar e vender essas plaquinhas de rastreamento quase que autónomas ^^ 

[Matheus Honório]

Perfeita observação Isadora e Bommu... mas vamo lá, com o pepino que eu tenho em mãos, e sabendo que eu tenho 2 placas aqui 5v 250mah, e sugerindo que eu queira apenas carregar o meu dispositivo de dia, enquanto tiver sol, e a noite deixar ele comunicando até zerar a bateria, e no outro dia carrega automaticamente com o sol novamente e a noite descarrega...e assim vai... Partindo desse princípio o meu meu primeiro passo agr e comprar um circuito regulador de TENSÃO? Essas 2 plaquinhas para essa aplicação serviriam? porque eu preciso pelo menos fazer o dispositivo carregar, nem que seja só de dia, só pra eu dar um passo no processo sabe? Dei esse primeiro passo eu estudo o segundo passo..

[Visitante]

Cara... como eu faria esse teu projeto? fazendo um pequeno mapa de Karnaugh dá para ver que seria um coisa to tipo saída S1=Ã.B e  a saída dois seria S2=A+B isso para controlar as tensões de forma geral "liga e desliga". Assim quando uma entrada da bateria principal for ligado ao regulador e a bateria 12V do carrinho a outra de 5V da saída do regulador que falei ai em cima para comprar seria desligado e quando a bateria do carro* for retirada a bateria do transmisso* seria ligada. Para fazer essa junção eu compraria dois conectores USB fêmeas para cada tipo e faria um circuito dessa duas fontes em paralelo... para controlar quem liga e desliga eu usaria dois acopladores óticos para controlar relés smd que seria as saída S1 e S2 para controlar quem vai alimentar o teu transmissor (ou a bateria ou placa solar), só colocar ele em série com cada saída para interromper o circuito. Para controlar tudo isso eu usaria uma microcontrolador (ou seja eu iria programar).

 

Ai é o básico, como temos além do sinal "ligado" e "desligado", além disso colocaria um comparador de tensão ,também um o controle das voltagens que dá para fazer por programação mais circuito no microcontrolador... daria até para usar um amplificador operacional como comparador para avisar quando ligar o circuito da bateria caso tensão muito baixa... Daria também para programa descargas da bateria até certa percentagem também usando o microcontrolador. Assim quando determinado nível da carga fosse atingido (variação negativa da tensão quando estiver em 90%) daria para o sistema entrar em um subrotina de desligar a conexão da bateria e ligar a bateria do teu aparelho.

 

 

 

Além dessa forma complicada a mais fácil seria você usar só uma bateria e alimentar com os painéis solares... mas devido ao tamanho e a corrente destes acredito que não vale* a pena com painel que você tem... 

 

 

Fora isso deixo para outro lhe ajudar pois não vejo solução simples. 

 

 

OFF topc- meu corrigi meu texto algumas vezes kkkk quando chegar meu monitor novo e eu ser menos doido talvez meu português melhore ^^ vai ficar assim X) 

 

[Matheus Honório]

Bommu, eu li e reli todo seu texto e entendi o que você quis dizer, realmente a saída e extremamente funcional além de ser todo bem estruturado... Mas agora vamos supor que não exista bateria 12v, não exista veículo... eu só quero pegar o meu dispositivo e encher a carga dele no sol do meio dia com uma placa solar...só isso, mais nada... O que você me aconselha de componente a mais pra fazer par com a placa solar, lembrando que eu tenho 2 placas de 5v e 250mah que podem ser ligadas em serie ou paralelo, mas que sozinhas não são suficientes para carregar meu dispositivo, eu preciso de algo a mais pra dar um UP nas placas, só não sei o que...

 

E pessoal muito obrigado pela paciência que estão tendo, eu realmente me esforço pra entender melhor sobre esse assunto, e vcs estão me ajudando muito mesmo... ^^

[Visitante]

Se for só para isso alimentar via usb e carregar outras coisas vai no circuito do banggood que coloquei ai em cima o do link. Coloca as tuas duas plaquinhas em série, tem exemplos na net de como colocar célula solar em série, e liga na plaquinha. A saída é uma usb  fêmea normal... se você quiser pode comprar um adaptador para micro usb... 

 

Essa é a forma mais simples de todas, tendo em mente que se você alimenta pelo USB  receptor tem outro circuito que faz o gerenciamento do carregamento da bateria, tipo quando você carrega celular você só fornece a tensão e o celular já tem o circuito interno que controla isso. 

[.if]

Não vos esqueceis que o quesito potência fornecida pelo dispositivo é importante