dinsdag 19 juli 2016

Lipo Lux



De complete opstelling


Dit is een vervolg op de voorgaande opstelling : http://liposolartest.blogspot.be/

Het doel is nagaan of er een autonoom, remote systeem kon gebouwd worden dat gevoed wordt met 1 enkele Lipocel en dat lange tijd kan werken zonder de batterij te vervangen.

Er wordt gebruik gemaakt van 
  • een Arduino Pro-Mini op 3.3V, dus op 8MHz
  • een BH1750 I2C lichtmeter
  • een DS18B20 one-wire temperatuur sensor
  • een NRF24L01+ voor de RF verbinding
  • een 8V +- 150mA recuperatie zonnepaneeltje
  • één Lipocel


De volgende gegevens worden verstuurd naar de ontvanger, en verder via Wifi naar Thingspeak verstuurd. Van de metingen is een uitgebreide grafiek (multigraph)beschikbaar.
Thingspeak
  • nummer van de meting
  • spanning van de Lipocel
  • spanning uit het zonnepaneel
  • temperatuur
  • aantal lux
  • Wifi RSSI (signaalsterkte van Wifi)
  • status batterij (tekst)
Multigraph
     



 
 



Voordien werd met 2 cellen gewerkt omdat een enkele bijna lege cel (3.7V) onvoldoende spanning over heeft om de standaard 3.3V spanningsregelaar te voeden ivm drop-out.
Van de standaard regelaars werd geen data gevonden; een DE=A1D en een S20E.  

Om het stroomverbruik van de Arduino te meten werd een aangepaste versie van 'Blink' gebruikt die werd uitgebreid met een slaapmode.





De standaard regelaar werd vervangen door een HT7333 low drop, typ. 90mV en low quiescent current, typ. 4uA regelaar.

Tevens werd de power-on LED uitgeschakeld, dat scheelt ook meer dan 1mA.



detail montage HT7333 3.3V spanningsregelaar

Een ander middel om stroom te besparen is de processor in slaapmode te plaatsen.
Dit wordt gedaan met een simpele library.
De duur van de slaapmode is afhankelijk van de celspanning. Bij een 'normale' celspanning wordt na iedere meting voor 2 sec. in slaapmode gegaan.
Indien de celspanning te laag wordt, nu < 3.7V, dan wordt 8 sec. slaapmode ingeschakeld.



detail onderdelen


Er moet gelet worden op de maximale spanning die een Lipo mag hebben.

De maximale laadstroom is geen probleem, door gebruik te maken van een klein zonnepaneeltje wordt de stroom automatisch begrensd.

Om de spanning te begrenzen werd in de voorgaande opstelling het zonnepaneel kortgesloten door een transistor die gestuurd werd door een zenerdiode.
In deze opstelling wordt de spanning van het zonnepaneel door de Arduino gemeten, en wordt gebruikt om afhankelijk daarvan het verbruik aan te passen.

Nadert de Lipospanning de 4.2V, dan wordt eerst vanaf 4.1V de slaapmode uitgeschakeld.
Wordt de spanning groter dan 4.2V, dan wordt een "loadswitch" ingeschakeld.
Dit is een (NPN) transistor parallel over het zonnepneeltje, met in serie in de collectorleiding een belasting. Op het prototype is dat een gele LED, zie foto's.
Dit blijkt op zonninge dagen onvoldoende, moet dus nog aangepast worden.







































Geen opmerkingen:

Een reactie posten