El panel solar no carga las baterías Li-po

Soy un principiante total en electrónica y estoy enfrentando un gran problema con mi prototipo.

Estoy tratando de crear un circuito autónomo que ejecute un Arduino alimentado por una batería Li-po 3.7. El problema que estoy teniendo es que a los pocos días se descarga la batería, a pesar de que el panel solar está expuesto a la luz solar directa durante 7 horas.

El voltaje de salida máximo del panel solar es de 5 V a una corriente de salida máxima de 45,7 mA (229 mW de potencia).

El panel solar anterior está conectado a un convertidor elevador que genera una salida constante de 5 V y luego se conecta a un módulo de carga de batería Li-po TP4056 .

Hay algunos otros componentes como un zumbador, un LED RGB y un convertidor de luz a frecuencia TSL235L que están conectados a los rieles de alimentación del circuito.

Durante el día, Arduino entra en un modo de suspensión programado para ahorrar energía. He medido constantemente el voltaje en el circuito y cae constantemente de una hora a otra con 0.1-0.2 V

¿Hay algún problema con el circuito que creé o hay algún componente que esté consumiendo la batería sin que me dé cuenta?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Creo que estás asfixiando el panel solar. Solo puede generar cierta potencia, según el tamaño y el flujo de luz solar. Eso significa que no puede simplemente conectarlo a un amplificador o un cargador, sino que solo necesita tomar lo que da. Se llama MPPT: seguimiento del punto de máxima potencia.
+1 en lo que dijo @GregoryKornblum. La corriente de carga de su TP4056 extraerá más corriente de la que su panel puede suministrar y el convertidor elevador simplemente descargará el voltaje del panel al mínimo. Necesita MPPT o MPPC para que esto funcione, o un cargador de batería IC con una configuración de corriente mucho más baja.
¿Es esto adecuado para que mi circuito funcione en parámetros? aliexpress.com/i/4000181429185.html
es posible que deba comprender las cosas por sí mismo :) lo que muestra se ve bien, pero dudo que alguien invierta más de 20 segundos para estar seguro.
Normalmente no recomendamos ninguna pieza sin una hoja de datos, pero vale la pena probar su producto vinculado.
El convertidor no es necesario. Conecte el panel a tp5056 con un diodo Schottky. Conecte un zenet 5v6 a través de la entrada 4056, pero probablemente no sea necesario. ! Necesitamos saber la carga nocturna para responder adecuadamente a la pregunta.
@Russell McMahon Acabo de quitar el convertidor y dejaré el circuito afuera todo el día para ver cómo se comporta. Gracias.
@EmanuelGiurgiu Las horas equivalentes de pleno sol por día son mucho menos que el tiempo que el sol es visible. En Rumanía, en la actualidad, obtienes aproximadamente el equivalente a 2,5 horas de sol por día. Ver Gaisma para los niveles de insolación por mes. En el mejor de los casos, su panel de 229 mW le proporcionará 2,5 x 229 =~ 570 mW-hora de energía. Después de almacenarlo en la batería y recuperarlo, obtendrá entre 400 y 500 mW por hora. Divida esta corriente de funcionamiento de mi Arduino para obtener las horas de funcionamiento.
El panel fotovoltaico de @EmanuelGiurgiu debe estar bien alineado con el sol durante todo el día, especialmente cuando el sol es más brillante alrededor del mediodía. Minimice la longitud de la sombra para optimizar la alineación solar;. || Mida el voltaje de entrada al convertidor y el voltaje en la batería ocasionalmente y registre. El voltaje de la batería debería aumentar con el tiempo.

Respuestas (3)

El convertidor no es necesario.

Conecte el panel fotovoltaico al TP5056 con un diodo Schottky.
Si desea limitar Vin_TP4056, puede conectar un diodo Zener 5v6 en la entrada 4056, pero probablemente no sea necesario.

Necesitamos saber la carga nocturna para responder adecuadamente a la pregunta.

Las horas equivalentes de pleno sol por día son mucho menos que el tiempo que el sol es visible.
En Rumanía, en la actualidad, obtienes aproximadamente el equivalente a 2,5 horas de sol por día.
Ver Gaisma para los niveles de insolación por mes. Sexto gráfico, primera línea - kWh/m^2/día = equivalente a horas de sol completas.
En el mejor de los casos, su panel de 229 mW le proporcionará 2,5 x 229 =~ 570 mW-hora de energía.
Después de almacenarlo en la batería y recuperarlo, obtendrá entre 400 y 500 mW por hora.
Divida esto por la corriente de funcionamiento de Arduino para obtener las horas de funcionamiento.

¡Gracias por la respuesta completa! Después de una pequeña búsqueda en Internet, Arduino tiene un consumo de corriente máximo de 40 mA, por lo que si divide 400 mWh por 40 da 10 horas de tiempo de funcionamiento. Durante el día, Arduino entra en un modo de suspensión profunda y consume algo así como 30 microamperios. Después de quitar el convertidor, medí la salida del TP4056 y es de 4,2 V, lo cual es genial. Después de volver a conectar todo en el circuito y estoy midiendo los rieles de alimentación, el voltaje es de 2,8 V... demasiado menos para cargar la batería, supongo. ¿Debo cablear las cosas de manera diferente?
Si la batería está completamente descargada, comenzará con 3 voltios o menos y aumentará a medida que se carga.

El cargador (más la batería) está alejando el panel solar de su punto de máxima potencia, especialmente cuando la batería está descargada y tiene un voltaje bajo. Esto limita la energía que el panel solar puede entregar entre un 60 y un 80 % de lo que podría ser.

Una mejor solución sería obtener uno de los circuitos integrados o módulos de carga pseudo-MPPT; estos intentarán mantener el panel solar en o alrededor de su punto de máxima potencia y maximizar la corriente que fluye hacia la batería. Si eso no es suficiente para cargar su batería lo suficientemente rápido, también necesitará un panel solar más grande que pueda entregar más corriente al mismo voltaje.

CN3065 y LT3652 son ejemplos de circuitos integrados que pueden hacer esto, pero hay otros. Buscar en Google "cargador de iones de litio solar" debería mostrar algunos módulos que puede usar. Compruebe si pueden funcionar con un panel solar de 5 V; algunos afirman que requieren un panel de 6 V.

Como se dijo en otra respuesta, no necesita (o desea) el convertidor de CC / CC por separado, solo el módulo de carga solar.

¡¡gracias por la respuesta!! Acabo de pedir algunos módulos MPPT basados ​​en el chip CN3163 y los pondré a prueba en cuanto lleguen. Según leí en las especificaciones pueden trabajar con Paneles Solares que van entre 4.4 y 6 V, lo cual se adapta a mis necesidades. ver SD05CRMA
La mejor de las suertes. No olvides aceptar la respuesta (si aceptas la respuesta).

La manera simple de cargar su lipo es encontrar el panel fotovoltaico adecuado para su batería y luego cargarlo a través de diodos y BMS como se muestra. El diodo evitará la corriente inversa que puede destruir el panel solar y BMS cortará la carga cuando la batería esté completamente cargada. Necesita encontrar un panel solar cuyo voltaje máximo de alimentación sea de alrededor de 4,4 a 5,0 V (3,7 a 4,2 voltios más el voltaje directo del diodo) y la corriente máxima no exceda la tasa de carga de su batería.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Ya pedí los paneles fotovoltaicos y mi pregunta era cómo obtener la energía necesaria para cargar la batería de mi sistema ya construido.
¿Notaste que el circuito de OP ya cubre todos los puntos que indicaste? PV max es 5V y 45mA que seguramente ambos están por debajo de los límites de la batería. El circuito de OP contiene un diodo de protección y el convertidor elevador funciona como un "BMS" súper tonto. Si su voltaje de salida está un poco por debajo de uhmm... Creo que 4.2V es maxV para LiPO 100% cargado... entonces la batería es segura incluso si el convertidor de refuerzo nunca se detiene... je, incluso mejor, OP está usando " un módulo de carga de batería LiPo TP4056" que prácticamente lo hace todo para un BMS dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Prototyping/TP4056.pdf
Entonces mi respuesta dice que cometes un error en el primer paso. Si no considera estos factores antes de ordenar cualquier componente, terminará con un problema que nunca terminará.
Actualmente trabajo con un panel solar y el circuito de OP es... No puedo decir qué sucederá con el panel solar si drena demasiado la corriente, la potencia es menor. En mi opinión, este circuito está todo mal. Cuando el convertidor elevador necesita impulsar el voltaje, drena más corriente que la potencia de la disminución de pv y deja de tener potencia.
Además, la tensión de alimentación máxima no es tensión de circuito abierto o tensión máxima. Voltaje de potencia máxima Me refiero al voltaje que pv entregó la potencia máxima. Consulte la característica de tensión-corriente pv.
Creo que aclaré mi punto, mi respuesta es un hecho científico, incluso si no lo entiende, pero no merece un voto negativo.
El panel solar no carga las baterías Li-po
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