Lipo Rider V1.3

Alimente seu kit eletrônico favorito com energia verde! A placa Lipo Rider permite que você aproveite a energia solar para rodar seu dispositivo de 5V favorito. A placa Lipo Rider é a solução ideal de energia verde para o seu projeto de sensor externo. Conecte a placa Lipo Rider à sua placa de sensor e ela poderá funcionar com energia solar para sempre!

O LipoRider é extremamente acessível e fácil de usar. Nenhuma programação é necessária. Basta conectar e funciona. O CI carregador interno gerencia todo o fluxo de energia entre os vários componentes.

Caso a energia solar não seja suficiente, a porta microUSB permite que você carregue sua bateria de lítio via USB. Ela também pode ser usada para programar seu kit sem destacar a placa Lipo Rider.

O Lipo Rider pode ser adquirido como uma placa separada ou como um kit (Lipo Rider + Bateria de Lítio + Painel Solar).

Recursos

• Conector JST 2.0
• Fonte de alimentação USB estável de 5V, independentemente da fonte
• Algoritmos de carga/recarga embutidos no chip
• Carrega bateria de polímero de lítio por energia solar ou USB
• Tensão de alimentação estável tanto pela bateria de lítio quanto pelo USB
• 2 x portas USB permitem programar seu kit enquanto carrega sua bateria de lítio
• Indicações por LED para bateria cheia ou estados de carregamento
• Design simples significa custo extremamente acessível
• Escalável para múltiplas baterias de lítio e painéis solares grandes/múltiplos por meio de simples modificações pelo usuário final

Ideias de Aplicação

• Energia verde e fonte de backup para rede de sensores externos distribuída
• Carregador para baterias de lítio

cuidado

1. Componentes eletrônicos vivos expostos.
2. A placa pode ficar quente ao fornecer grandes cargas.
3. Potencial de curto-circuito ou choque elétrico, especialmente se o dispositivo ficar molhado quando colocado ao ar livre para coleta de energia solar.

Visão Geral de Hardware

Especificações

• Dimensões reduzidas – Dimensões = C42 × L34 × P6,8
• Corrente máxima de carga de 900mA para bateria de lítio
• Corrente máxima de fornecimento de 600mA a partir da bateria de lítio
• Diodos de potência para evitar retorno de energia do dispositivo USB para a bateria Lipo

Especificações Principais

Itens	Mín	Nom	Máx
Uin Solar	4.8V	5.0V	6.0V
Icharge (RIset=2.0kΩ)	700mA	800mA	900mA
Isupply	0mA		600mA
Vbatt(Rx=0Ω)	4.2V
Vsource USB	5.0V
Vdestination USB	5.0V

Definição de Pinos e Classificação

Instrução de Pinos e Indicação de LED

Nível do pino CH (estado do LED vermelho)	Nível do pino OK (estado do LED verde)	Condições
Nível baixo (ON)	Nível alto (OFF)	Carregando
Nível alto (OFF)	Nível baixo (último ON)	Completo
Sinal de pulso (Pisca)	Sinal de pulso (ON)	A bateria não existe
Nível alto (OFF)	Nível alto (OFF)	Duas situações: Tensão de entrada menor que a tensão de limiar A tensão de entrada menor que a tensão da bateria

Componentes de Hardware

Painel Solar

O painel solar é conectado à placa por meio do conector JST inferior. Observe que o CI carregador solar aceita apenas tensão de entrada dentro da faixa de 4,8–6,0V. Se o LED de carregamento não estiver aceso, possivelmente é devido a:

1. Bateria de lítio cheia
2. Tensão do painel solar fora da faixa (muito provavelmente devido a energia solar insuficiente).

No segundo caso, reposicione seu painel solar para receber mais luz solar, se possível. Nenhuma das condições acima impedirá o Lipo Rider de fornecer uma alimentação estável de 5V para o USB, a menos que a bateria esteja descarregada.

Equações do Painel Solar

Potência de Saída do Painel Solar = Corrente de saída × Tensão de alimentação

ex.: 1W = Iout× 5V

Iout = 200mA

Portanto, o carregamento por 1 hora fornecerá 200mAh, desconsiderando perdas. Para uma bateria de 1000mAH, o carregamento de vazia até totalmente cheia levará aproximadamente 5 horas em condições ideais.

Bateria de Lítio

O nome Lipo Rider sugere que uma bateria de polímero de lítio seja usada. No entanto, a química de uma bateria de polímero de lítio e de íon de lítio é suficientemente semelhante para que os dois tipos de bateria possam ser usados de forma intercambiável. Caso mais de uma bateria seja usada, conecte-as em paralelo em vez de em série, pois o CI carregador fornece 4,2V.

Chave deslizante

A chave deslizante controla a fonte da alimentação USB de 5V. ON – Carga habilitada a partir da bateria de lítio e/ou solar OFF – Carga desabilitada a partir da bateria de lítio e/ou solar

Porta USB de Fonte

A porta USB de fonte é uma porta micro-USB que é usada como uma porta USB normal. A porta USB de fonte pode ser usada para carregar a bateria de lítio ou ser conectada ao dispositivo de destino por meio da porta USB de destino.

Porta USB de Destino

A porta USB de destino é onde o dispositivo de destino deve ser conectado. A alimentação para o dispositivo de destino será fornecida pela placa Lipo Rider. A alimentação será proveniente do painel solar, da bateria de lítio ou da porta USB de fonte.

Direções do Fluxo de Energia sob Diferentes Cenários de Conexão

Devido ao grande número de combinações, incluí apenas os cenários principais:

Modo Standalone

Energia solar carrega a bateria de lítio.

Modo USB

Energia solar carrega a bateria de lítio. A bateria de lítio alimenta o dispositivo USB de destino.

Modo de Programação

A USB de fonte irá carregar a bateria de lítio e alimentar o dispositivo USB de destino. A conexão de dados será habilitada entre os dispositivos USB de fonte e de destino.

Exemplo

Fonte de Alimentação para Dispositivo Sensor Externo

Uma aplicação importante da placa Lipo Rider é como uma fonte de alimentação acessível para sensores externos. O dispositivo sensor externo será alimentado pela bateria de lítio, suplementada pelo painel solar. Observe que não é recomendado operar o sensor externo SOMENTE com energia solar, pois isso pode variar durante o dia e causar reinicialização/desligamento inesperado do sensor. Neste caso, o dispositivo está operando em “Modo USB”.

Se for necessário reprogramar o firmware do dispositivo sensor externo, simplesmente conecte a porta micro USB ao seu PC, o que colocará o dispositivo em “Modo de Programação”, conforme explicado acima.

Baterias e/ou painéis solares maiores/múltiplos podem ser usados, mas apenas com modificações feitas pelo usuário final.

Lipo Rider alimentando um Arduino Duemilanove (não é estritamente um sensor externo neste caso, pois não conectei nenhum sensor e não está ao ar livre, mas você entendeu a ideia)

Visualizador Online de Esquemático

Recursos

• Esquemático e Layout do Li-Po Rider v1.3 em formato Eagle

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