Carga de 6 baterías NiMH en serie a través de energía solar

Actualmente estoy trabajando en un proyecto en el que un Atmega328 funciona con baterías 6AA NiMH en serie (7.5v, 2000MaH). Está en modo de suspensión la mayor parte del tiempo, excepto para girar un servo un par de veces al día, durante un par de segundos (de ahí la necesidad de alto voltaje).

Tengo un panel solar a 12V y 1,8W, por lo que máximo de 150mA. Después de investigar mucho y mirar esta publicación: Carga de baterías NiMH con un panel solar de 1 W, ¿se necesita un controlador de carga? . La salida máxima de mi panel solar está dentro del rango c/10 -> c/40 que es seguro para cargar las baterías de NiMH.

Mi pregunta es, ninguno de los recursos que pude encontrar dice explícitamente si lo que estoy intentando está bien para varias celdas como las que tengo. Debido a la naturaleza remota de mi dispositivo, cargar cada celda individualmente o usar un LiPo no es un opción.

Muchas gracias.

EDITAR: A continuación se muestra un diseño de PCB para este circuito. Según @BruceAbbott, el voltaje del panel estaría bien, pero dado que mi servo solo puede manejar un máximo de 8v, ¿podrían las baterías bajar al voltaje para no dañar mi servo?ingrese la descripción de la imagen aquí

Creo que la razón por la que es seguro se debe a cómo se controlan la corriente y el voltaje desde un panel solar, por ejemplo, esta curva IV (NO el panel que estoy usando, solo un ejemplo).ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Esto debería asegurar que el voltaje nunca exceda el límite peligroso?

Todavía necesita limitar el voltaje.
¿Cuál sería ese voltaje? Dado que no se garantiza que mi fuente de voltaje y corriente sea constante o conocida, @winny. Estaba pensando en usar un lm317 para limitar la corriente, ya que el voltaje no parece ser muy importante por lo que he leído, pero como la corriente máxima es lo suficientemente baja, pensé que no lo necesitaba.
Solo necesita limitar el voltaje (a aproximadamente 8,6 voltios) y evitar que las baterías se descarguen a través del panel. Se podría hacer con un diodo zener, un diodo rectificador y una resistencia.
@DavidSchwartz Está bien. Entonces, supongo que solo usaré un regulador de caída baja para eso. Esperaba evitar eso, ya que ahora el panel tendrá que tener aún más sol para garantizar que el voltaje sea lo suficientemente alto. ¿Cómo obtuviste el número de 8.6 voltios?
Esto probablemente funcionará bien, pero para el beneficio de otros que puedan venir, no se recomienda la carga lenta continua de NiMH. Dado que se basa en energía solar, no será continuo (la carga se detendrá por la noche), pero aún así no es la forma ideal de cargar NiMH. La duración de la batería se reducirá debido a este método de carga en comparación con otros métodos.
La carga lenta no es "ideal", pero en este caso es la única opción viable porque no hay suficiente energía para una carga rápida. El costo de un cargador sofisticado probablemente no valga la pena por el ahorro potencial en la duración de la batería.
@BruceAbbott, estoy 100% de acuerdo contigo. Pero sentí que era una buena idea insertar el comentario de advertencia para que otros que puedan leerlo más tarde no tomen esta pregunta y respuesta como un respaldo general al NiMH de carga lenta.
¿Su servo está clasificado para 7.4V?
@BruceAbbott es un hitec 5645. Pensé que tenía una potencia nominal de 7.4v, pero la hoja de especificaciones dice 6. Lo he usado mucho con la configuración del paquete de 6 antes. O simplemente puedo ejecutarlo con los 5v de mi regulador de voltaje
Ese servo solo está clasificado para 6V (es decir, 5 celdas, ~ 7.2V máx.). Debe alimentarlo a través de un regulador separado. Use un regulador que tenga un pin de apagado si desea apagar el servo. ¡No cambie el cable de tierra! La corriente inactiva es de solo 3 mA, por lo que es posible que no necesite apagarlo. Alternativamente, ejecute 5 celdas y un regulador LDO para la MCU.

Respuestas (1)

El panel limitará automáticamente la corriente a una carga de 'goteo' segura, por lo que todo lo que tiene que hacer es conectarlo directamente a la batería.

Si el panel tiene una corriente oscura alta, un pequeño diodo Schottky en serie bloqueará la corriente inversa. Es probable que su panel tenga una corriente oscura bastante baja, por lo que es posible que el diodo no sea necesario, aunque podría ser una buena característica de seguridad si el panel está cableado de forma remota (un cortocircuito en los cables del panel no provocará un cortocircuito en la batería).

Entonces, ¿está bien el voltaje? Obtuve puntos de vista y opiniones encontradas al respecto
Sí, el voltaje está bien. De hecho, la batería nunca obtendrá 12 V porque el voltaje máximo con carga lenta es de aproximadamente 1,45 V por celda. El panel solo tiene que poder producir al menos eso (+0.4V para el diodo Schottky) a plena corriente. 12V es más alto que 9.1V, por lo que está bien. El panel está funcionando en modo de limitación de corriente, por lo que el voltaje 'extra' se 'pierde' dentro del panel.
Tenga en cuenta que la batería es lo único que mantiene el voltaje por debajo de 9V. Si su regulador no puede manejar 12 V, puede colocar un diodo Zener de 9,6 V en el panel para proteger el regulador en caso de que la batería se desconecte.
Panel solar @BruceAbbott "12 V" = ~ 14 Vpp> 6xAA = 1.46 * 6 = 8.76 V. ¿Cómo puede decir que el voltaje está bien?
@winny y Bruce, revisen mi edición de mi pregunta. Corrígeme si estoy equivocado
Si las baterías están completamente cargadas, ya no se sujetarán a ~ 8.7 V y el voltaje aumentará hasta que vomiten. Consígase un MPPT/MPPC (tge nuevo de Linear es fantástico) y buck, boost o buck/boost hasta un nivel adecuado. En teoría, podría correr directamente contra el banco de baterías y programar su voltaje a 8.6 V, pero sería mejor un controlador de carga de su riel intermedio. O sáltese ambos y construya un regulador de paso lineal ajustado a 8,6 V.
El panel solar @winny "12V 1.8W" solo puede entregar 150 mA en el mejor de los casos (probablemente menos de 100 mA en la luz solar máxima en la mayoría de las instalaciones) y cualquier intento de extraer más hará que el voltaje caiga. Básicamente lo mismo que un cargador lento de 150 mA. Las baterías limitarán el voltaje y no 'vomitarán' con una tasa de carga promedio de ~C/50.
Yo no confiaría en eso. Necesitarán quemar casi los 1,5 W completos como calor y la química actuará como un zener. @Kyle ¿Puedes agregar un zener de ~ 9 V de todos modos? Solo le costará unos centavos y, si me equivoco, le enviaré el dinero por PayPal.
1,5 W durante unas horas en un día muy luminoso, distribuidos en 6 celdas, no hay de qué preocuparse. Recomendé un Zener de 9 V en caso de que la batería no retenga el voltaje (por ejemplo, si usa celdas AA en un soporte donde es posible que no hagan buen contacto). ¡Su circuito tiene otros problemas y el servo ni siquiera está clasificado para 6 celdas!
@BruceAbbott ¿Esto no funcionaría? image.prntscr.com/image/ya769nOsQRyccQPHPu0fvw.png He usado el cambio negativo antes sin ningún problema. Incluso tengo este circuito en un protoboard y funciona muy bien.
También @BruceAbbott Originalmente desconecté el lado caliente, pero el servo aún decía energizado con la señal y la tierra. Así que no tuve elección.
Si apaga el cable negativo del servo, flotará hacia el positivo, que en su caso podría ser de hasta +8.7V. Eso significa que el servo está recibiendo -8,7 V en su entrada de señal y Arduino está recibiendo +8,7 V en su salida. Probablemente se saldrá con la suya porque el servo probablemente tenga una resistencia de protección en la entrada de la señal, pero no es una buena práctica. Dado que el servo solo consume 3 mA en modo de espera, puede dejar de enviar pulsos de servo para apagarlo, ¡no es necesario cambiar la alimentación!
"Originalmente desconecté el lado caliente, pero el servo aún diría energizado con la señal y la tierra", eso no tiene sentido. ¿Cómo puede ser 'energizado' cuando no tiene poder? Su servo solo consume 3 mA en espera, 72 mAh por día; no vale la pena preocuparse cuando tiene una batería de 2 Ah que se recarga todos los días.
@BruceAbbott Necesito desconectarlo, no por el consumo de energía, sino para que el servo no se mantenga en su lugar. Con solo el lado caliente desconectado, el servo aún mantiene la posición
Carga de 6 baterías NiMH en serie a través de energía solar
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