¿Cuál es la forma más eficiente de alimentar una computadora solar (5V) con una batería de plomo-ácido de 12V?

Mi proyecto: alimentar un Beaglebone Black (BBB) ​​completamente con energía solar. Obviamente, la eficiencia energética es crucial aquí. Mi configuración hasta ahora: panel fotovoltaico conectado a una batería de ácido de plomo de ciclo profundo. Ahora necesito pasar de los 12V de la batería a los 5V (2A) para la BBB.

La mayoría de los proyectos similares sugieren el uso de un UBEC (Circuito de eliminación de batería universal), como este . Sin embargo, no estoy seguro de si esto es lo correcto para mí. La curva de eficiencia de un UBEC típico cae bastante para corrientes bajas. Espero que el BBB pase la mayor parte del tiempo inactivo, es decir, consuma alrededor de 150 mA, lo que significa que la eficiencia sería bastante baja.

¿Es un UBEC la mejor solución o hay formas más eficientes de suministrar 5 V/2 A (máx.) para mi propósito? Dado que mis artes de soldadura son bastante limitadas, preferiría una solución preparada.

Las calificaciones SLA C escalan mal. ¿Cuánto tiempo tendrías que sacar de él?
24/7 :) El SLA es bastante grande (100Ah)
Puede encontrar módulos DC-DC en eBay a bajo precio, que solo requieren 4 puntos de soldadura.
¡Gracias! ¿Qué tipo debo usar (cuando extraigo principalmente corrientes muy pequeñas)?
No recuerdo el número de parte. Solo mire los detalles del módulo y abra la hoja de datos del regulador.

Respuestas (3)

En términos de eficiencia, esto es lo mejor que se puede conseguir. El método más eficiente para transformar el voltaje de 12 V a 5 V es usar un convertidor reductor en lugar de un regulador lineal. El UBEC es un convertidor de dinero. Para niveles de potencia en este rango, una eficiencia superior al 90% se considera buena.

Si estuviera dispuesto a buscar un IC de controlador reductor personalizado y realizar un diseño de PCB, podría obtener hasta un 96 % seleccionando un IC que incluya una tecnología llamada rectificación síncrona. Un ejemplo de dicho IC es https://www.fairchildsemi.com/ds/FA/FAN2001.pdf (sin embargo, tenga en cuenta que el voltaje de entrada en este IC solo sube a 5,5 V)

Con la rectificación síncrona, aún puede lograr una buena eficiencia a bajos niveles de corriente (consulte la página 5 en el pdf). Para 100 mA, aún puede obtener una eficiencia superior al 90%.

La pregunta de OP es sobre una solución con 90 $ para consumos bajos de 100 mA en promedio. Saben que puede hacer el 90%, simplemente que el dispositivo elegido necesita ~300mA antes de que tenga esa eficiencia...
@Passerby Por favor, no vote negativamente si no se toma el tiempo para leer la respuesta correctamente. Eche un vistazo al pdf de la hoja de datos y verá que una solución de este tipo puede ofrecer una buena eficiencia tanto con cargas nominales como bajas.

El voltaje de salida es estable cuando conecta su beaglebone a las fuentes de alimentación de CC normales. Mientras que la salida de la salida solar debe ser regulada por los algoritmos de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para mantenerse estable. Los circuitos integrados reductores normales como UBEC o FAN2002 no ofrecen capacidad MPPT.

Como la mayoría de los convertidores solares tienen como objetivo generar una gran potencia, existen circuitos integrados raros diseñados para aplicaciones portátiles de nivel de potencia. Pero existen algunos, como el LT3652 de Linear. Y por la misma razón, aquí se usa una versión simplificada de algoritmos MPPT que resultó en una menor eficiencia de MPPT en comparación con sus contrapartes de gran potencia. Afirma:

Cuando se alimenta con un panel solar, el LT3652 implementa la operación MPPT simplemente programando el nivel de voltaje de entrada mínimo al voltaje de potencia pico de ese panel, VMP. El voltaje de potencia pico deseado se programa a través de un divisor de resistencia.

La eficiencia precisa no se ha indicado, pero supongo que debería estar alrededor del 80~90%. Esta ya es la solución más avanzada.

Tal vez no entendí completamente tu respuesta. Ya tengo un cargador solar y me gustaría alimentar el beaglebone con la batería SLA, no con el módulo fotovoltaico. Entonces la entrada será más o menos estable a 12V. Los UBEC, como el que mencioné, tienen amplios rangos de entrada (6V-23V).

No sé si todavía está buscando una respuesta, pero aquí hay un convertidor de dinero que afirma tener una eficiencia de hasta el 96%:

http://dx.com/p/hzdz-adjustable-step-down-buck-module-blue-3a-280240#.UxGbJ_ldWSo

Sería una buena idea ponerse en contacto con ellos para obtener una hoja de datos.

O este:

http://dx.com/p/dc-4-5-35v-to-1-25-30v-adjustable-voltage-step-down-module-red-156808#.UxGblPldWSo

Ambos son sólo unos pocos dólares!

¿Cuál es la forma más eficiente de alimentar una computadora solar (5V) con una batería de plomo-ácido de 12V?
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