Carregamento indutivo

Eu construí um pequeno robô de três rodas com um Arduino Mega para dirigir a coisa. Estou procurando manter esse bot móvel o máximo possível, sem precisar interagir com ele para carregar etc.

No momento, estou usando uma coleção de pilhas AA normais como fonte de energia. Gostaria de substituí-lo por uma bateria recarregável apropriada e um circuito de carregamento de algum tipo.

Então, eu estou atrás de duas coisas.

1. Informações sobre circuitos de carregamento. Sinto que estou procurando a coisa errada e não estou apresentando nada útil.

2. Carregamento indutivo. Eu realmente gostaria de poder estacionar o robô em uma base de carregamento e deixá-lo lá, e fazer com que ele saia da base quando terminar. A maioria dos artigos que posso encontrar dizem para rasgar uma escova de dentes elétrica para isso. Mas eu adoraria fazer isso sozinho.

As estações de carregamento indutivo são uma ideia muito interessante, e espero que você consiga usar sua plataforma de robô.

Embora eu nunca tenha construído um carregador indutivo, montei vários dispositivos caseiros, do tipo RFID, e o que aprendi é que a chave para obter um bom acoplamento entre a bobina primária da estação de carregamento e a bobina de recolhimento é seu robô está tendo uma rede ressonante bem ajustada (com alto Q) na primária. Acho melhor você acoplá-lo a uma bobina de captação não ressonante no robô, dessa forma a carga introduzida pelo robô terá um impacto mínimo na ressonância de sua bobina principal.

Leia este artigo: Transmissão de energia sem fio com base em superfície e comunicação bidirecional para enxames de robôs autônomos

Eles montaram um sistema básico que deve ter todas as peças necessárias para fornecer energia para carregar seu robô. Na base, eles usam uma configuração de duas bobinas com uma bobina de acionamento primária sendo acionada por um MOSFET de potência acoplado a uma bobina secundária ressonante. Como a bobina secundária é eletricamente isolada do acionador, eles são capazes de preservar a ressonância e melhorar o Q do sistema secundário melhor do que se estivessem dirigindo diretamente diretamente.

Na extremidade do receptor, eles estão usando uma bobina captadora não ressonante (basicamente fio enrolado) conectada a um multiplicador em cascata que aumenta a tensão captada pela bobina a um nível que eles podem usar em seus robôs. Construí captadores semelhantes para os projetos de RFID e eles funcionam surpreendentemente bem com a combinação certa de diodos Schottky e valores de capacitores (a cerâmica funciona melhor aqui).

Eu acho que o desafio no seu caso seria obter a tensão de saída alta o suficiente para carregar a carga da bateria que você estiver usando. Como não sei se você está usando LiPo, NiMH ou mesmo chumbo-ácido, não sei dizer se isso funcionaria com certeza. Eu imagino que com ajustes suficientes você pode facilmente tirar 4-5V desse tipo de configuração e isso deve ser suficiente para LiPo ou NiMH.

Eu trabalhei em uma empresa onde desenvolvemos e, por fim, fabricamos uma escova de dentes elétrica com carga indutiva, então seu comentário sobre rasgar uma escova de dentes chamou minha atenção. Deve-se notar que a maioria dos sistemas de carregamento indutivo de escova de dentes eletrônica (todos?) São muito ineficientes. O carregamento é lento das baterias. Eles só precisam carregar as baterias o suficiente para alimentar um indicador de carregamento led e executar o pincel cerca de quatro minutos por dia. O circuito geralmente é bastante simples, especialmente no lado da escova de dentes, que consiste em pouco mais que um retificador de onda completa, uma bobina e uma ferrita. Freqüentemente, um led é usado como um dos diodos do retificador, por isso funciona como um indicador de carga. Duvido que exista algo na escova de dentes que você não consiga montar facilmente. As bases de carregamento são um pouco mais complexas, mas ainda assim simples circuitos oscilantes, geralmente não muito otimizados. As empresas chinesas costumam reutilizar projetos de carregadores com pouca sensibilidade para maximizar a eficiência.

Se você sentir vontade de desmontar uma escova de dentes, lembre-se de que a maioria das escovas de dentes elétricas é mais difícil do que o esperado. Eles geralmente são soldados por ultrassom, portanto, é necessário abri-lo. Os cortadores de tubos são uma boa ferramenta para isso.

Faça uma boa bateria de NiMH, use um controlador de carga rápida MAX712 (http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1666/t/al). Não tenho certeza sobre o carregamento indutivo; imagine se você pudesse programar seu robô para encontrar o caminho de volta para a base de carregamento para uma recarga! Isso seria legal :)

Também deparei com isso hoje, pode ser de interesse: http://www.cse.unsw.edu.au/~acra2005/proceedings/papers/emami.pdf http://ratslam.itee.uq.edu.au/

Dê uma olhada aqui: http://www.instructables.com/id/Low-Power-Wireless-Charging/

Muitas referências também.

Estive pesquisando algo semelhante e me deparei com este artigo que pode ser útil

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

Os caras da seeedstudio vendem um par transmissor / receptor indutivo pronto , projetado especificamente para carregar baterias.

Não tenho experiência com isso, mas a $ \ $$ 9,50 pode valer a pena tentar.