Ricarica induttiva

Ho costruito un piccolo robot a tre ruote con un Arduino Mega per guidare la cosa. Sto cercando di mantenere questo bot mobile il più possibile senza bisogno di interagire con esso per la ricarica, ecc.

Per il momento sto utilizzando una raccolta di normali batterie AA come fonte di alimentazione. Vorrei sostituirlo con un adeguato pacco batteria ricaricabile e un circuito di ricarica di qualche tipo.

Quindi sto cercando due cose.

1. Informazioni sui circuiti di ricarica. Mi sento come se stessi cercando la cosa sbagliata e non sto inventando nulla di utile.

2. Ricarica induttiva. Vorrei davvero essere in grado di parcheggiare il robot su una base di ricarica, lasciarlo lì e lasciarlo semplicemente partire dalla base. La maggior parte degli articoli che posso trovare dicono di strappare uno spazzolino elettrico per questo. Ma mi piacerebbe farlo da solo.

Le stazioni di ricarica induttive sono un'idea molto precisa e spero che tu sia in grado di farcela con la tua piattaforma robot.

Anche se non ho mai costruito un caricatore induttivo da solo, ho messo insieme diversi dispositivi RFID fatti in casa, e quello che ho imparato è che la chiave per ottenere un buon accoppiamento tra la bobina primaria della stazione di ricarica e la bobina di raccolta il tuo robot sta avendo una rete risonante ben sintonizzata (high-Q) sul primario. Penso che sarà meglio accoppiare questo con una bobina di pickup non risonante sul robot, in questo modo il carico introdotto dal robot avrà un impatto minimo sulla risonanza della bobina primaria.

Leggi questo articolo: Trasmissione di energia wireless basata su superficie e comunicazione bidirezionale per sciami di robot autonomi

Hanno messo insieme un sistema di base che dovrebbe avere tutte le parti necessarie per fornire energia per caricare il robot. Sulla base usano una configurazione a due bobine con una bobina principale del driver pilotata da un MOSFET di potenza accoppiato ad una bobina secondaria risonante. Poiché la bobina secondaria è isolata elettricamente dal driver, sono in grado di preservare la risonanza e migliorare la Q del sistema secondario meglio che se la guidassero direttamente.

Sull'estremità del ricevitore stanno usando una bobina di pickup non risonante (sostanzialmente un filo a spirale) collegata a un moltiplicatore in cascata che aumenta la tensione raccolta dalla bobina a un livello che può usare sui loro robot. Ho creato pickup simili per i progetti RFID e funzionano sorprendentemente bene con la giusta combinazione di diodi Schottky e valori di condensatori (la ceramica funziona meglio qui).

Penso che la sfida nel tuo caso sarebbe quella di ottenere una tensione di uscita abbastanza alta da caricare la batteria indipendentemente dal pacco batteria in uso. Dal momento che non so se stai usando LiPo, NiMH o addirittura acido al piombo, non potrei dire se questo funzionerebbe di sicuro. Immagino che con abbastanza modifiche puoi facilmente ottenere 4-5 V da questo tipo di installazione e questo dovrebbe essere sufficiente per LiPo o NiMH.

Ho lavorato presso un'azienda in cui abbiamo sviluppato e alla fine prodotto uno spazzolino elettrico con carica induttiva, quindi il tuo commento sullo strappo di uno spazzolino ha attirato la mia attenzione. Va notato che la maggior parte (tutti?) I sistemi di ricarica induttiva con spazzolino elettronico sono molto inefficienti. Stanno ricaricando le batterie. Devono solo caricare le batterie abbastanza per alimentare un indicatore di carica a led ed eseguire la spazzola per circa quattro minuti al giorno. Il circuito è generalmente abbastanza semplice, specialmente sul lato dello spazzolino da denti che consiste di poco più di un raddrizzatore a onda intera, una bobina e una ferrite. Spesso un led viene utilizzato come uno dei diodi del raddrizzatore, quindi svolge un doppio compito come indicatore di carica. Dubito che ci sia qualcosa nello spazzolino che non potresti facilmente mettere insieme. Le basi di ricarica sono leggermente più complesse, ma comunque circuiti oscillanti piuttosto semplici, spesso non ottimizzati molto bene. Le aziende cinesi riutilizzano spesso i design dei caricabatterie con poca sensibilità per massimizzare l'efficienza.

Se hai la voglia di smontare uno spazzolino da denti, tieni presente che smontare la maggior parte degli spazzolini elettrici è più difficile di quanto ti aspetti. In genere sono saldati ad ultrasuoni, quindi è necessario tagliarlo. I tagliatubi sono un buon strumento per questo.

Crea un bel pacco batteria NiMH grasso, usa un controller di carica rapida MAX712 (http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1666/t/al). Non sono sicuro della carica induttiva; immagina di poter programmare il tuo robot per tornare a casa alla base di ricarica per una ricarica! Sarebbe bello :)

Anche questo è successo oggi, potrebbe essere interessante: http://www.cse.unsw.edu.au/~acra2005/proceedings/papers/emami.pdf http://ratslam.itee.uq.edu.au/

Dai un'occhiata qui: http://www.instructables.com/id/Low-Power-Wireless-Charging/

Un sacco di riferimenti anche.

Ho cercato qualcosa di simile e mi sono imbattuto in questo documento che potrebbe essere di aiuto

http://www.araa.asn.au/acra/acra2006/papers/paper_5_18.pdf

I ragazzi di Seeedstudio vendono una coppia trasmettitore / ricevitore induttiva pronta , progettata appositamente per caricare le batterie.

Non ne ho esperienza, ma a $ \ $$ 9,50 potrebbe valere la pena provare.