Eu tenho uma bateria que gostaria de usar como fonte para todos os meus componentes alimentados por bateria em uma bicicleta pendular.
Meu pacote inclui (10) células de 1,2V conectadas em série:
{[+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -]}
| |
└--------------------- 12 V -----------------------┘
O problema é que alguns dos meus dispositivos operam com (2) baterias AA, algumas usam (4) e outras que requerem 12V. O que eu gostaria de fazer é:
- conecte todos os dispositivos a um único pacote comum, eliminando a necessidade de baterias individuais e simplificando a recarga
- use um design robusto, resistente a vibrações e intempéries
- use design apropriado para componentes de baixa amperagem
- forneça todos os componentes com praticamente 100% de eficiência
- fácil manutenção (ou seja, identificar e substituir periodicamente células defeituosas)
De todas as pesquisas que posso encontrar, parece haver duas soluções comuns:
1) adicione conversores CC-CC eletrônicos prontos para reduzir a tensão para 6V e 3V, respectivamente, e aceite a ineficiência de conversão.
2) emendar a série em pontos específicos para criar três circuitos.
{[+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -]}
| | | |
└- 2.4 V -┘ | |
| | |
└-------- 6 V -----------┘ |
| |
└--------------------- 12 V -----------------------┘
3) uma terceira opção é apenas viver com o peso extra. Alimente cada componente separadamente e independentemente e recarregue / substitua as baterias conforme necessário.
Cada uma dessas opções tem suas desvantagens. Mas o número 2 parece ser o mais promissor. O problema mais óbvio é que a carga é distribuída de maneira desigual entre as células da embalagem. Se eu pudesse superar isso, acho que temos uma solução vencedora.
Então, minha pergunta é esta:
É possível - usando fiação inteligente e eletrônicos mínimos - fornecer três tensões diferentes do mesmo pacote de baterias recarregáveis NiMH?
Comentários, sugestões e idéias são todos apreciados.
Meu melhor palpite até agora é o seguinte:
- combinando um temporizador e relés para fazer essencialmente um interruptor de dois pólos e cinco arremessos que percorrerá cada par de células a cada minuto, proporcionando um fluxo constante de 2,4V
- combinando um temporizador e relés para fazer essencialmente um comutador de polo duplo e de lançamento duplo que percorrerá metade das células a cada minuto, proporcionando um fluxo constante de 6V
- conectando todos os dispositivos de 12v ao pacote normalmente
Infelizmente, estou preso nos relés e em como conectar o temporizador para disparar os relés, mantendo três circuitos independentes. Eu também gostaria de manter as coisas compactas. Não é prático possuir uma placa de circuito do tamanho de uma caixa de sapatos, além da bateria. Idealmente, eu gostaria de colocar tudo em uma caixa estanque Pelican 1010 .
No começo, pensei em usar diodos e conectar tudo em uma grande massa, mas abandonei essa opção depois de alguns testes anteriores. Parecia que os diodos estavam ficando muito quentes, o que obviamente significa que eles estavam dissipando muita energia que deveria ir para os componentes.
Outra alternativa que considerei é um regulador de tensão de diodo Zener. Isso combinaria bem com uma aplicação de baixa amperagem e um mínimo de componentes eletrônicos, mas infelizmente também sofre com a ineficiência de conversão.
Para o registro, meus componentes são:
+---------------------------+---------+--------------+-------+
| component | voltage | usage | draw |
+---------------------------+---------+--------------+-------+
| tail light | 3V | night time | 25mA |
| headlight | 6V | night time | 250mA |
| cycling computer | 3V | always | 1mA |
| turn signals (automotive) | 12V | intermittent | 55mA |
+---------------------------+---------+--------------+-------+
A boa notícia é que, como todos esses dispositivos são operados por bateria, eles toleram as flutuações normais de tensão da química da bateria.
Planos futuros:
sistema de recarga de hub-dínamo 6v
