¿Determinando un panel solar, es esto correcto?

Question

Quiero alimentar este dispositivo, que es un tplink wr703n. Es un enrutador de viaje pequeño. Cuando miré las especificaciones, dice que usa 100mA para wifi y 85mA para funcionar. Esto es increíblemente bajo. Ahora, lo que quiero hacer, es hacer funcionar este dispositivo junto con una cámara web y una memoria USB (con openwrt instalado, y la memoria USB actuando como almacenamiento de disco duro).

Actualmente lo tengo funcionando en un puerto USB de 5V / 1A. El paquete de baterías es de 10,000mA (10A)
en el momento de esta publicación han pasado 11 horas (edición; acaba de morir a las pocas horas de iniciar) desde que lo comencé. La batería está casi al 25%.

Estoy considerando paneles solares / baterías para alimentar esto las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Si quiero saber lo que necesitaría, ¿tomaría 10,000 / horas totales (dispositivo funcionando con transmisión de la cámara web) para obtener los mA que consume por hora?

Entonces, digamos que ha funcionado durante 11 horas, ¿así que 10,000/11 = 909mA?

Parece estar bien. Ahora para obtener los vatios.

Haría w = v * a, así que 5 * 909 = 4.5 vatios.

Ahora, para obtener cuántos vatios para 24 horas, haría 4.5 * 24 = 108 vatios? Eso parece alto. Bueno, de nuevo, el sol solo está (en mi área) fuera durante 11 horas en promedio.
http://aa.usno.navy.mil/cgi-bin/aa_durtablew.pl .

Pero tal vez solo 4-6 horas pico de sol (si ese es el término correcto)

Así que diremos alrededor de 9 horas (solo para el día y no solo en horas pico) 4.5 * 9 = 40.5 vatios.

Si eso es cierto, eso sería un panel solar bastante grande para un dispositivo tan pequeño.

Ahora esta parte es en la que definitivamente necesito ayuda. Batería. Estaba en un sitio web viendo sus baterías de iones de litio 3.7V 6600mA, y me hizo cuestionar si realmente querría hacer funcionar mis cosas con 3.7V?

Si quiero usar un panel solar más pequeño, ¿necesitaría una batería más grande para equilibrarlo? ¿Cómo determinaría la batería adecuada para el proyecto?

Answer 1

Tus unidades están confundidas. Para referencia: $$Potencia(W)=Voltaje(V)*Corriente(A)$$ $$Capacidad de la batería(Ah)=Corriente(A)*Tiempo(h)$$ $$Energía(Wh)=Potencia(W)*Tiempo(h)=Capacidad de la batería(Ah)*Voltaje(V)$$

Para la salida del panel solar,

1. calcular la energía total de un día
2. dividir 1 por horas pico de sol mínimas
3. dividir 2 entre aproximadamente 0.85

Para la capacidad de la batería, debes considerar el día en que no haya sol. Multiplica 1 por la longitud del periodo más largo sin sol.

Answer 2

Carga: 5V x 900 mA = 4.5W.
Llámalo 5W. Eso es potencia.

En 24 horas eso es 24 x 5 = 120 Vatio.horas.
Energía diaria en Vatios.hora = 120 ...... 1
Eso es energía

A pesar de que el cielo esté claro durante muchas horas, las horas equivalentes de sol pleno al día son típicamente de 4 a 5 en promedio anual, 2h/día en invierno, 5-6 h/día en verano.
Kabul, Afganistán es alrededor de 6.5/d en verano y 4 o 5 en invierno. Esto es excelente para la energía solar pero hay inconvenientes con la ubicación.

Para encontrar las horas de sol pleno diarias para tu ubicación, busca en la web: gaisma nombre_ciudad
O visita www.gaisma.com

por ejemplo, Houston, Texas, EE. UU.
2.34 horas de sol pleno al día en diciembre. Eso es con una orientación óptima todo el día, es decir, paneles orientados.

LUEGO debes almacenar la energía en una batería. Después debes recuperarla.

En general, se estima que alrededor del 50% de la capacidad nominal del panel está disponible como energía de la batería, y eso puede ser optimista si no se tiene cuidado.

Energía disponible de la batería = 50% ...... 2

De lo anterior, necesitamos 120 Vatio.horas de energía.
Supongamos 2 horas de sol pleno equivalente al día en tu ubicación en pleno invierno.
Mínimo de horas de sol pleno al día = 2 ...... 3

Winv= Wh por día / SSH = 120 / 2 = (1)/(3) = 60 Vatios ...... 4

Con el 50% disponible, 60/50% = (4)/(2) = 120 Vatios ...... 5

¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡Se necesita un panel de 120 W!!!!!!!!!!

Y eso funcionará "a duras penas" en invierno. Tienes un mal día y te quedarás sin energía la próxima tarde.

Los más serios probablemente usarían un panel de 200-250W. ¡O incluso más grande!

Reducir el tamaño del panel:
Si la cámara web no tiene que funcionar las 24 horas del día, entonces un detector de movimiento o temporizador, etc., ayudará enormemente a reducir la energía necesaria. El enrutador usa aproximadamente el 10% del total.

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Batería:

Vatios.hora de la batería para un día de operación:

Vatios.hora de la Batería = Voltaje de la batería x Amperios-hora de la batería en el período de tiempo en las especificaciones.

Para 5W x 24 h necesitas 120 Vatios.hora/día.

Si tienes una batería de 5V (que no tienes) necesitas
~= 120/5 = 24 Ah de capacidad (!)
Cuando el panel fotovoltaico está al sol, la batería se está cargando y no se está descargando, pero en invierno eso no es la mayor parte del tiempo.

También la batería debe tolerar un tiempo de carga de 2h Y ser capaz de hacerlo.
Las baterías de Li-Ion y LiPo NO se cargarán al 100% en 2 horas.
Permiten aproximadamente 70%-80% en una hora pero tardan alrededor de 3 horas en llegar al 100%, así que necesitas > 24 Ah si cargas en 2 horas en invierno.

Si usaste una batería de 12V y un convertidor reductor, los 120 Wh/día son equivalentes a 12V a 10 AH.
Luego se agrega un factor de 2x para que la batería no se descargue completamente cada día.
4x es mejor.

Luego se suma la eficiencia del convertidor reductor de 12V a 5V, que es del 75%.
Parcialmente esto ha sido considerado en mis cálculos anteriores, al igual que las pérdidas de los paneles a la batería.
Mínimo = 10 Ah x 2 = 20 Ah para evitar la descarga completa diaria.
Mejor = 10 Ah x 4 = 40 Ah.
Esto descargará un 25% en un día promedio de invierno con 2 SSH/día, te dará varias reservas de días generalmente y será un exceso en verano.
40 Ah es una batería de coche grande.

Por lo tanto, Panel Fotovoltaico de 120 W
Batería de 12V 40Ah. Preferiblemente de ciclo profundo.
Convertidor reductor de 12V a 5V. Controlador de carga - la batería se sobrecargará en verano sin un controlador adecuado.

O reduce significativamente el consumo promedio de energía de la cámara web de alguna manera.