Ich habe gerade das selbe vorhaben.
Also ich habe hier eine Fernbedienung die über Infrarot sendet. Da wird aktuell der Atmega einfach direkt an eine Lithium-Mignon angeschlossen und das reicht dann 10 Jahre bis zum Batteriewechsel.
Nun wollte ich die Fernbedienung aber auf Bluetooth4/Zigbee umbauen und außerdem noch per IMU die Neigung messen. Da geht natürlich der Stromverbrauch auch ordentlich hoch und mit einer Batterie kommt man nicht mehr weit.
Mein Plan war jetzt also das ganze auf einen LiPo-Akku umzustellen, damit ich erstens mehr Strom verbrauchen kann und zweitens mehr Platz für die Platine & Elektronik habe, wenn ich so einen flachen LiPo unterhalb der Platine anbringen kann, anstatt der klobigen Mignon neben der Platine.
Bisher war mein Plan "5V-Netzteil -> LiPo-LadeIC (Max1555) -> 3,7V-Lipo hinter Schutzschaltung -> LDO-Spannungsregler-3,3V (MC78LC33NTRG)".
Jetzt war mir aber die Idee gekommen, dass es auch über Solar ganz nett wäre, da ich eine 80x45mm Fläche frei hätte und die Schaltung ja nur beim Senden wenige mA zieht und sonst laden könnte.
Bei der kleinen Fläche ist es aber schwer passende Solarzellen zu finden. Also gefunden habe ich entweder eine mit 0,5V oder 2x 4V.
Der Max1555 hat 2 Eingänge. Einmal den primären mit 3,7-7V und den sekundären mit 3,7-6V. Es wird immer nur von einem geladen, wobei der primäre Vorrang hat. Solar würde sich also am sekundären anbieten, da dann auf Ladung übers Netzteil gewechselt wird, wenn man doch mal laden will und keine Sonne da ist. Da so ein LiPo ja mit 4,2V geladen wird, sollte die Solarzelle also immer mindestens 4,2 und maximal mit 6V liefern.
Im Datenblatt steht noch...
...wodurch das Laden dann ja automatisch gestoppt wird, wenn die Solarzelle zu wenig Licht bekommt.The input undervoltage lockout has 430mV of hysteresis. The charger turns on when an input rises to 3.95V (typ), and turns off when it falls below 3.52V
Nun 2 Fragen:
1.) Würde das mit dem Laden über Solar überhaupt klappen? Die Spannung und Stromstärke schwankt ja ständig, je nach Sonneneinstrahlung und liefert wirklich nur wenige mA Strom. Das IC will ja mit 90mA laden und geht von einer ausreichenden Stromversorgung aus. Spezielle LiPo-LadeICs für Solar konnte ich nicht finden. Nur eins für Energy Harvesting und diese 1mAh Akkufolien.
2.) Wie stelle ich die Spannungsversorgung am besten sicher? Gelesen hatte ich eine Application Note von Maxim für NiCD-Akkus. Da wurde eine Solarzelle mit Speicherkondensator an ein Step-Down- bzw Step-Up-Wandler gehängt. Die Spannung der Solarzelle wurde mit einer Spannungsreferenz verglichen und wenn die Spannung unter den Arbeitspunkt der Solarzelle gefallen ist, so wurde der Wandler in den Standby-Modus geschickt.
DA hätte ich jetzt also die Optionen:
0,5V: müsste man per Step-Up-Wandler auf 4,2 bis 6V bringen. Da konnte ich einfach nichts finden. Entweder über 10€ für so einen Wandler oder die schaffen einfach nicht genug Leistung.
4V: ist knapp zu wenig um das LadeIC versorgen zu können. Außerdem soll die bei indirektem Licht auch gerne mal auf 2-3V fallen.
8V(also 2x 4V in Reihe): wäre dann bei direktem Licht zu hoch und bei indirektem im grünen Bereich. Müsste dann ein LDO-Spannungsregler rein, der so auf 4,2V runterregelt und bei unter 4,2V abgeschaltet wird.
Praktisch wäre natürlich eine Solarzelle die so bei 5,5V arbeitet und ohne Last dann auch bei unter 6V liegt. Da würde man sich dann den ganzen Schaltungsaufwand sparen, da der Max1555 ja automatisch abschaltet, wenn die Spannung zu weit fällt. Der Bereich zwischen 4,2 und 6V ist aber auch nicht gerade groß und da würde man wohl ziemlich viel Energie verschwenden, da man die indirekte Sonneneinstrahlung kaum nutzen könnte.
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