Jakie wybrać zasilanie?

[fauke]

Muszę zasilić: Arudinio Pro Mini 5V, Moduł Bluetooth HC-06, buzzer, serwo SG90, mostek-H TB6612FNG i 2 silniki 3V. Jakiego użyć zasilania? Najwygodniejszy wydaje się być jakiś Li-Pol 1S, ile potrzeba na to mAh?

[Chumanista]

Na jak długo chcesz to zasilać? Jaką masą baterii? W jakich warunkach?

[fauke]

Masa nie gra roli, prędzej wymiary - max 6cm x 6cm, a śmigać to ma ok. 0.5h

[deshipu]

Jak masa nie gra roli, to polecam akumulatrory kwasowo-ołowiowe ze Stara.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[jaszczur]

Ja bym tych od stara nie polecił bo trzeba by kombinować z przetwornicą na 5v ,trzeba mieć spory prostownik i jak się za bardzo rozładuje do może się uszkodzić.

Polecam li-ion albo jakieś niklowo_kadmowe z tym że te drugie mają efekt pamięć ,ale są prostsze i tańsze w obsłudze oraz mają dużo gorszy współczynnik masy do pojemność, a do tych pierwszych trzeba mieć moduł ładowarki li ion za 2,50zł na aledrogo ,ale za to są pojemniejsze ,nie mają efektu pamięci trzeba do nich przetwornicy impulsowej.

[marek1707]

Przede wszystkim sam musisz oszacować lub zmierzyć ile prądu [mA] potrzebujesz, a tak naprawdę ile mocy [W]. Aby to zrobić podziel sobie cały ten hardware na grupy w zależności od sposobu/poziomu zasilania. Jak dla mnie to masz tak:

"cyfrowe" 5V: płytka Arduino, moduł HC-06, buzzer, część logiczna mostka

"silnikowe" 5V: część wykonawcza mostka (a więc i pośrednio silniki), serwo

Przy czym ta druga grupa stabilizacji mieć nie musi lub napięcie nie musi być zawsze 5.00V

No i teraz liczysz prądy/moc. Prądy zmyślam, musisz poczytać ile może to być lub zmierzyć ile jest naprawdę:

Arduino: powiedzmy 10mA*5V=50mW

BT: 30mA*5V=150mW

buzzer: 50mA*5V=250mW

mostek: 10mA*5V=50mW

Czyli tu masz 500mW.

W drugiej grupie:

Silniki: gdy biegną luzem pewnie ze 100mA, ale gdy muszą popracować to i 500mA wezmą, zatem 2*500mA*5V=5W. Liczę 5V bo z tylu jest zasilany mostek, nieważne ile dochodzi do silników.

Serwo: sytuacja podobna, choć silnik mniejszy i tylko jeden. Liczyłbym 50mA gdy stoi, 300mA gdy się przesuwa pod obciążeniem, zatem 300mA*5V=1.5W

W sumie masz tu 6.5W.

Wszystko razem potrzebuje więc w najgorszych snach 7W. Przy 5V to 1.4A. Moc jest ważna, bo jeśli użyjesz przetwornicy impulsowej to na wejściu będziesz wciągał prawie tyle samo mocy co oddawał na wyjściu, z dokładnością do sprawności DCDC np. 80%, oczywiście. Tak więc gdybyś dał akumulator np. 3S i miał powiedzmy 12V to przy tym napięciu będziesz pobierał już tylko (7W/12V)/0.8=730mA. Za to przy podnoszeniu do 5V z akumulatora 1S będziesz musiał z niego czerpać (7W/3.5V)/0.8=2.5A. To pokazuje jak muszą różnić się wydajności prądowe akumulatorów o różnych napięciach dostarczających tę samą moc.

Moim zdaniem podnoszenie jest najmniej opłacalne, bo przetwornica będzie najdroższa lub mniej sprawna. Po prostu prądy są wtedy największe a więc i straty na elementach rosną. Z drugiej strony użycie jednego ogniwka 1S upraszcza problem ładowania, balansowania pakietów itp.

Dla pakietu LiPol 2S masz minimalne napięcie rozładowania na poziomie 6V co może być za mało dla większości przetwornic step-down DCDC żeby utrzymać wyjściowe 5V. Przy takim pakiecie - gdy jest mała różnica napięć - mógłbyś pomyśleć o stabilizacji liniowej. Wtedy prąd (a nie moc) wypływający jest taki sam jak wpływający, więc będziesz w szczytach ciągnął te wyliczone 1.4A ale stabilizator jest tańszy i prostszy. Okupisz to stratą mocy: dla szczytowego napięcia aku powiedzmy 8.2V będziesz wytracał w ciepło na radiatorze (8.2V-5.0V)*1.4A=4.5W. To dużo i będzie potrzebny kawał blachy (5x5cm?), ale to sytuacja ekstremalna i trochę hipotetyczna. Zwykle prąd będzie pewnie dużo mniejszy bo nie zawsze oba silniki pracują na maxa z jednoczesnym ciężkim ruchem serwa. Tak więc pakiet 2S z liniowym stabilizatorem low-drop byłby chyba optymalny cenowo. A ponieważ Arduino wytwarza sobie własne 5V z którego możesz napędzać moduł BT, sytuacja jeszcze się poprawia, bo procesor i okolice dostaną czyściutkie zasilanie. Z głównego stabilizatora działałby tylko mostek/silniki i serwo co dodatkowo zmniejsza (choć bardzo nieznacznie) jego moc strat.

No i teraz, skoro potrzebujesz w szczycie (przy stabilizacji liniowej) prądu 1.4A i chcesz go pobierać przez pół godziny, to na czysto wychodzi pojemność 1.4A*0.5h=0.7Ah=700mAh. Gdybyś założył, że rzeczywisty, średni pobór będzie 2x mniejszy to wystarczy aku 350mAh, ale to już Twoje własne szacunki bo nie wiem, co to będą za napędy i jak eksploatowane.

Oczywiście podobne obliczenia możesz przeprowadzić dla różnych innych źródeł i wybrać dla siebie najlepsze, nie ma uniwersalnej recepty.

Jeżeli nie masz żadnej ładowarki, to sprawa wyboru LiPol/NiMH/Pb jest otwarta. NiCd to już kuriozum, ich wytwarzanie z uwagi na trujący Kadm jest zabronione. To były mocne i trudne do zabicia akumulatory, ale ich czasy się skończyły. Zostały jeszcze "paluszkowe" NiMHy (czyli niklowo-wodorkowe) w rozmiarach AA i AAA no i ołowiowe, tzw. żelowe. Te pierwsze wymagają zawodnych koszyczków i dużej liczby ogniw (bo dają tylko 1.1-1.2V) a te drugie są duże i ciężkie. Chyba nie masz wyboru: LiPol i dedykowana ładowarka..