La idea de construir un cargador de bateria solar para el microcontrolador Arduino me rondaba desde hacía tiempo. Después de investigar por Internet, encontré un artículo muy interesante escrito por Igor Fonseca Albuquerque, ingeniero eléctrico y mecánico, master en automatización y control, especialista en instrumentación industrial, científico loco e inventor. Para él toda la gloria. Yo he hecho una traducción libre de una parte de su artículo, la parte concerniente al cargador de batería solar pero el articulo es más extenso y aborda el caso de que la batería descargue muy rápido y el lector quiera poner remedio con la creación adicional de un circuito para un temporizador que optimice todavía más el funcionamiento del sistema de carga, descarga y duración de la batería.
Componentes
- panel solar de 6V
- diodo 1N4004
- módulo para cargador de bateria de 1 Ah con puerto miniusb "Generic TP4056"
- bateria de LI-ON 18560 de 3,7 V e 4200 mAh
- convertidor de Voltaje USB de 0,9 - 5 V a 5 V DC
- cables rojos y negros
Explicación del montaje
La salida de la celda solar se conecta mediante cables a la entrada del cargador de batería de Litio (TP4056). El polo negativo de la celda solar se conecta directamente al polo negativo del cargador de batería de litio (TP4056) mediante un cable negro, pero el polo positivo de la celda solar se conecta a un diodo 1N4004 que a su vez se conecta al polo positivo del cargador de batería de Litio TP4056 mediante cable rojo. El diodo 1N4004 es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor, un diodo rectificador suprime la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Obsérvese que la entrada TP4056 está limitada a un rango de voltaje que oscila entre 4,5 y 5,5 V. En este circuito no hay un limitador de tensión entre la celda solar y el cargador de batería TP4056. Por ello, un diodo Zener podría ser utilizado para limitar el voltaje y proteger el circuito.
La salida del cargador de batería de Litio (TP4056) se conecta mediante cables a la batería de LI-ON 18560. El polo positivo de la salida del cargador de batería TP4056 al polo positivo de la batería de LI-ON 18560 y el polo negativo de la salida del cargador de batería TP4056 al polo negativo de la batería de LI-ON 18560.
Las células solares se conectan a la entrada del cargador de batería de litio (TP4056), cuya salida está conectada a la batería de litio 18560. Un aumentador de voltaje de 5V de aumento también está conectado a la batería y se utiliza para convertir de 3,7V DC a 5V DC. Puede comprobar la conexión entre los componentes de la imagen.
Los componentes se unen mediante cableado y soldadura. También puede intentar usar una placa de pruebas también llamada protoboard o breadboard si no es un manitas haciendo soldaduras, aunque tendrá que soldar cables al polo positivo y negativo de la celda solar con un soldador lapiz.
En este momento ya puede encender su Arduino Uno, conectándolo al conector USB de Booster (convertidor de voltaje), y su Arduino funcionará hasta que la batería se agote. Cuando haya suficiente luz solar, la batería comenzará automáticamente a cargarse.
Dependiendo del consumo de energía, la batería se descargará más o menos rápido. Si observa que la batería descarga demasiado rápido y desea solucionar este problema, le recomiendo que visite este link: