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¿Aprovechar la energía de las pilas viejas?

Las pilas viejas (me refiero a las de tamaño AA, AAA de 1,5v) suelen tener algo de energía residual, que se puede utilizar, por ejemplo, para cargar teléfonos móviles/pads. He visto algunos esquemas en la red, pero todos ellos tratan de conectar las pilas viejas en serie sin comprobar si son realmente malas.

Estaba pensando en construir una fuente de energía más inteligente utilizando pilas viejas, pero mis conocimientos no son suficientes para elegir el componente para encender y apagar las pilas.

La idea es sencilla: Desconectar la batería de la cadena cuando consuma más energía de la que produce. Si los interruptores fueran mecánicos, podría haber utilizado algo como lo siguiente:

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Cuando la batería no recargable B1 está baja de energía, S1 y S2 cambian simuladamente a la ruta 1-3 (en términos mecánicos es un interruptor DPDT). El umbral podría ser la tensión residual. No sé cuál es el valor óptimo, pero supongo que cuando cae por debajo de 0,6v (sin tensión), podemos declarar que la batería está muerta (puede volver a conmutar a una tensión más alta, digamos, 0,7v. Estos valores son arbitrarios, óptimo de la batería vieja-guardián de la energía puede necesitar más baja).

La pregunta es: ¿cuál puede ser un componente de conmutación para esto, que no requiera mucha energía para mantener el estado? Puedo utilizar algún condensador grande y regulador de voltaje para obtener la tensión estable, por lo que el tiempo de conmutación puede ser mayor. Sin embargo, la conmutación de S1 y S2 debe ser sincrónico.

Tengo una extensión de esta idea para tener varias series de baterías, conectadas en paralelo, pero se complicará la lógica de conmutación y puede requerir MCU para controlarlo.

ACTUALIZACIÓN El componente más cercano (pero demasiado costoso), que en mi opinión puede servir al propósito es el relé de enclavamiento de doble bobina, uno por batería. Por ejemplo G6SK-2F-H . ¿Qué puede ser la contraparte de estado sólido más factible económicamente?

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ianb Puntos 659

Permítanme hacerles la vida más fácil con una simplificación de su circuito difícil de leer: -

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La simplificación consiste en eliminar el 50% de los conmutadores.

¿Qué se puede utilizar para estos interruptores? Yo consideraría utilizar MOSFETs de canal N; dos por elemento de conmutación. Necesitarás un circuito de supervisión que, por supuesto, debe ser de muy baja potencia, pero no veo que esto sea un obstáculo para la eficiencia.

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userid53 Puntos 116

El ladrón de julios que se menciona en otra respuesta es una forma excelente de cosechar los restos de energía de la batería. Sin embargo, si los componentes de montaje superficial no son un problema, se puede hacer algo mejor.

Busque una potencia ultrabaja convertidores boost de captación de energía de Linear Technologies, Texas Instruments y quizás otros fabricantes.

Por ejemplo, el TI BQ25504 puede cosechar energía hasta un suministro de 80 mV, siempre y cuando se disponga de 330 mV iniciales para iniciar el proceso. Las típicas baterías de celdas primarias agotadas proporcionarán un mayor voltaje en vacío que en carga, por lo que conseguir esos 330 mV iniciales en el arranque no es difícil.

El circuito de aplicación estándar de la hoja de datos es el siguiente

Schematic

Esto es bastante efectivo para succionar la energía residual de tus baterías agotadas hasta casi la última gota.

Para algo más sencillo pero con requisitos menos exigentes, el convertidor boost LiPower de SparkFun, que utiliza el TPS61200 El diseñador original de la placa LiPower ha creado un sistema de alimentación de 0,5 voltios. publicó un blog sobre cómo hacer esta modificación.

Le site ventaja clave estas soluciones tienen sobre el ladrón de joules es la alta frecuencia de conmutación utilizada, cortesía del diseño altamente integrado, y por lo tanto el inductor mucho más pequeño requerido. A fin de cuentas, todos son enfoques conceptualmente similares, con una diferencia cuantitativa en la ejecución.

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JIm Dearden Puntos 11666

Como señala Ignacio, "el ladrón de julios" es bien conocido por succionar los últimos restos de energía de células que, de otro modo, estarían muertas.

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