Batterie NiMh o LiPo per ricarica / utilizzo incustoditi


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Sono in fase di pianificazione di un progetto estivo: un robot controllato WiFi per il monitoraggio remoto di una casa a terra. Il robot sarà costituito da una piattaforma a 4 ruote (4 motori, una corrente di stallo di 1 A ciascuno, 7 V), dongle Raspberry Pi modello A + WiFi e modulo telecamera Raspberry Pi.

Poiché questo robot verrà utilizzato mentre non sono a casa, devo essere in grado di ricaricarlo da remoto. Il piano è quello di implementare qualcosa di simile alla base di ricarica drive-on di Roomba:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Il mio problema è che non sono sicuro di quale chimica della batteria scegliere.

LiPo ha il vantaggio di essere più leggero, ma poiché la loro tensione nominale è di 3,7 V, dovrei mettere due o tre pacchi in serie per poter far funzionare i miei motori (che hanno bisogno di 7 V, come ho già detto). Ma so che questo non è raccomandato perché caricare le batterie in serie è complicato / non sicuro.

NiMh sembra attraente: un'ampia gamma di valori di tensione / corrente, non altrettanto inclini alle palle di fuoco, anche se più pesanti. Penso che potrei costruire una semplice base di ricarica che carica la batteria NiMh del robot. Non è necessaria una ricarica rapida (il robot trascorrerà la maggior parte del tempo sulla base di ricarica, quando comunque non viene utilizzato).

Riepilogo dei requisiti: batteria ricaricabile per ricarica / utilizzo incustoditi, da qualche parte nell'intervallo 8-12 V, capacità di diverse ore amp (4-6 Ah, forse).

La mia valutazione di questo è corretta: che NiMh sembra la strada da percorrere? O dovrei considerare LiPo?

Risposte:


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Ho costruito diversi prodotti attorno a diverse farmacie. Ho trovato LiPo il più semplice da usare poiché esistono già caricabatterie specializzati che fanno tutto il lavoro, tuttavia, come hai detto, averli in serie non è così semplice. Credo che il NiMH sia una soluzione migliore se non si ha molta esperienza con i caricabatterie o se non si trova una buona soluzione per caricare LiPo in serie.

Solo una nota, non caricare la batteria NiMH indefinitamente, utilizzare almeno un timer per evitare di sovraccaricare troppo la batteria (anche quando le goccioli, si sovraccaricano). Potresti anche usare, come suggerito da Pwocky, un LM317 per caricare a una corrente costante e monitorare il cambiamento di temperatura nel pacco batteria, una volta che il delta T diventa abbastanza grande (la temperatura cambia più rapidamente) la batteria viene caricata. È inoltre possibile combinare questo metodo con delta V e un timer di carica di sicurezza. Questo è quello che faccio e funziona perfettamente. Carico le batterie velocemente e non le sovraccarico mai.

Ci sono molte informazioni online con grafici che mostrano come cambia la temperatura quando si carica una batteria NiMH.


+1 anche questa è una buona idea. Avevo anche in programma di utilizzare un sensore di prossimità IR nella base di ricarica in modo che alimentasse la ricarica solo quando il robot si trova di fronte.
Chris Laplante,

Potresti voler usare un interruttore Hall Effect / reed invece un po 'più resistente rispetto all'IR (che può essere sopraffatto / confuso dalla luce solare).
XMPPwocky,

In realtà, ci sono sensori IR modulati, usati per la comunicazione IR e per il rilevamento della presenza o il passaggio di linea, Vishay ne ha molti (i loro sensori TSOP) TSOP1738 sono i più comuni. Ci sono alcuni che sono abbastanza immuni ad altre fonti di luce IR non modulata. Anche la modulazione è molto semplice, è possibile utilizzare un PWM e quindi accenderlo e spegnerlo con un timer. Il sensore hall non è una cattiva idea, ma di solito è necessario essere molto vicini o avere un magnete molto forte, lo stesso per la canna.
scrafy

@XMPPwocky: ho sbagliato a dire la verità - In realtà sto programmando di fare qualcosa come suggerito scrafy, in cui il sensore IR attiverebbe la base solo se ricevesse un certo segnale IR codificato.
Chris Laplante,

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Per un progetto hobbistico, sceglierei un'opzione NiMH. Sono notevolmente più facili da caricare (è possibile caricarli con un regolatore lineare di merce (LM317) e alcuni componenti passivi) e più sicuri. La differenza di peso probabilmente non importerà molto: il tuo robot non sembra aver bisogno di cambiare direzione molto rapidamente, e non è qualcosa come un quadricottero dove conta ogni oncia.


Corretto, il peso non è davvero un problema. Grazie per il tuo feedback
Chris Laplante,

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La ricarica sicura della batteria è una delle preoccupazioni principali.

In genere mi piace il fai-da-te; tuttavia, quando la sicurezza è un fattore, sarebbe probabilmente meglio acquistare un prodotto da un'azienda di qualità. Quindi, per darti alcune idee, questo è un caricabatterie "intelligente" che puoi impostare per varie impostazioni di corrente e tensione (fino a 9,6 volt); si spegnerà anche automaticamente. Caricherà anche NiMH. Ecco un link da uno dei miei siti Web preferiti: http://www.servocity.com/html/super_brain_charger.html

Inoltre, il manuale dell'utente per il caricabatterie: MCR Super Brain Charger Manual

Per la tua batteria, ti suggerisco di acquistare uno di questi NiMH: http://www.servocity.com/html/9_6v_batteries.html

Inoltre, posso suggerire un metodo per implementare la stazione di ricarica? Dopo aver realizzato il mio progetto Reginald, ho visto cosa ha fatto questo signore per ricaricare elegantemente la batteria da remoto:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Fondamentalmente è un post a molla positivo e negativo che entra in contatto con alcune linguette di metallo.

EDIT: Link a Reginald: http://www.instructables.com/id/Reginald-a-UDP-surveillance-bot-control-via-the-/


Informazioni eccellenti, grazie! Ti dispiacerebbe pubblicare un link al tuo istruttore?
Chris Laplante,

Sicuro! Ho fatto una modifica per un link cliccabile ad esso.
Nick Williams,

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Il vantaggio di quella batteria è che non esiste un circuito di protezione per il monitoraggio della velocità di scarica, quindi non mi sento completamente a mio agio a lasciarlo incustodito.
Chris Laplante,

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@NickWilliams. Cosa ti ha fatto scegliere LiPo?
Scott Seidman,

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@NickWilliams: Quindi, quelle linguette a molla sporgono sempre dalla parte superiore del robot? Spero che ci sia una miccia o qualcosa del genere in modo che non vengano accidentalmente in corto, trasformando Reginald in una palla di fuoco.
Kurt E. Clothier,
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