แบตเตอรี่ NiMh หรือ LiPo สำหรับการชาร์จ / การใช้งานแบบอัตโนมัติ


9

ฉันอยู่ในช่วงการวางแผนของโครงการฤดูร้อน: หุ่นยนต์ควบคุม WiFi สำหรับการตรวจสอบจากบ้านชายฝั่ง หุ่นยนต์จะประกอบไปด้วยแพลตฟอร์ม 4 ล้อ (4 มอเตอร์, 1 A คอกกั้นในปัจจุบัน, 7 V), ราสเบอร์รี่ Pi รุ่น A + WiFi dongle และโมดูลกล้อง Raspberry Pi

เนื่องจากหุ่นยนต์ตัวนี้จะทำงานในขณะที่ฉันไม่ได้อยู่บ้านฉันจึงต้องสามารถชาร์จจากระยะไกลได้ แผนคือการนำสิ่งที่คล้ายกับฐานการชาร์จไดรฟ์ของ Roomba ไปใช้:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ปัญหาของฉันคือฉันไม่แน่ใจว่าจะเลือกใช้แบตเตอรี่เคมีชนิดใด

LiPo มีข้อดีของการเบากว่า แต่เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าปกติของมันคือ 3.7 V ฉันต้องใส่ชุดสองหรือสามชุดเพื่อให้สามารถใช้งานมอเตอร์ของฉันได้ (ซึ่งต้องใช้ 7 V ตามที่ฉันกล่าวไว้) แต่ฉันรู้ว่าสิ่งนี้ไม่แนะนำเพราะการชาร์จแบตเตอรีนั้นมีความซับซ้อน / ไม่ปลอดภัย

NiMh ดูเหมือนว่าน่าสนใจ: การจัดอันดับแรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้าที่หลากหลายไม่น่าจะเป็นลูกไฟแม้ว่าจะหนักกว่าก็ตาม ความคิดของฉันคือฉันสามารถสร้างฐานการชาร์จแบบง่ายๆที่หยดแบตเตอรี่ของหุ่นยนต์ NiMh ไม่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว (หุ่นยนต์จะใช้เวลาส่วนใหญ่บนฐานการชาร์จเมื่อไม่ได้ใช้งาน)

สรุปความต้องการ:แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้สำหรับการชาร์จ / การใช้งานโดยไม่ต้องใส่เครื่องอยู่ในช่วง 8-12 V ความจุหลายแอมป์ชั่วโมง (4-6 Ah อาจจะ)

การประเมินของฉันถูกต้องหรือไม่ - NiMh นั้นดูเหมือนจะเป็นทางไปหรือเปล่า? หรือฉันควรพิจารณา LiPo

คำตอบ:


5

ฉันสร้างผลิตภัณฑ์หลายชนิดโดยใช้เคมีที่แตกต่างกัน ฉันได้พบ LiPo ที่ใช้งานง่ายที่สุดเนื่องจากมี IC ของเครื่องชาร์จเฉพาะที่ทำงานได้ทุกอย่างอย่างไรก็ตามอย่างที่คุณบอกว่าการใช้งานในซีรีย์นั้นไม่ได้ตรงไปตรงมา ฉันเชื่อว่า NiMH เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าถ้าคุณไม่มีประสบการณ์กับเครื่องชาร์จหรือถ้าคุณไม่พบทางออกที่ดีสำหรับการชาร์จ LiPo ในซีรีย์

เพียงแค่โน้ตเดียวอย่าชาร์จ NiMH อย่างไม่มีกำหนดใช้ตัวจับเวลาอย่างน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป (แม้ว่าคุณจะหยดพวกเขา คุณสามารถใช้เช่นเดียวกับ Pwocky ที่แนะนำ LM317 เพื่อชาร์จที่กระแสคงที่และตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในก้อนแบตเตอรี่เมื่อเดลต้า T มีขนาดใหญ่พอ (อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมากขึ้น) แบตเตอรี่จะถูกชาร์จ คุณสามารถผสมวิธีนี้กับเดลต้า V และตัวจับเวลาการชาร์จปลอดภัย นี่คือสิ่งที่ฉันทำและทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ฉันชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วและไม่เคยคิดราคาแพงเกินไป

มีข้อมูลออนไลน์จำนวนมากที่มีกราฟแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ NiMH


+1 นี่เป็นความคิดที่ดีเช่นกัน ฉันวางแผนที่จะใช้เซ็นเซอร์ความใกล้เคียง IR ในฐานชาร์จเพื่อให้สามารถจ่ายพลังงานได้เฉพาะเมื่อหุ่นยนต์อยู่ข้างหน้า
Chris Laplante

คุณอาจต้องการใช้ฮอลล์เอฟเฟ็กต์ / สวิตช์กกแทนที่จะมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ IR (ซึ่งอาจทำให้สับสน / สับสนจากแสงอาทิตย์)
XMPPwocky

ที่จริงแล้วมีเซ็นเซอร์ IR แบบมอดูเลตซึ่งใช้สำหรับการสื่อสารแบบ IR และสำหรับการตรวจจับสถานะหรือการข้ามเส้น Vishay มีหลายคน (เซ็นเซอร์ TSOP ของพวกเขา) TSOP1738 เป็นหนึ่งในที่พบมากที่สุด มีบางอย่างที่มีภูมิคุ้มกันต่อแสงอินฟราเรดที่ไม่ใช่แบบมอดูเลต การมอดูเลตนั้นง่ายมากคุณสามารถใช้ PWM แล้วเปิดและปิดด้วยตัวจับเวลา เซ็นเซอร์ฮอลล์ไม่ใช่ความคิดที่ดี แต่โดยปกติแล้วคุณจะต้องอยู่ใกล้จริงๆหรือมีแม่เหล็กแรงมากเหมือนกันกับลิ้น
scrafy

@XMPPwocky: ฉันสะกดผิด - จริง ๆ แล้วฉันวางแผนที่จะทำบางสิ่งบางอย่างตามที่แนะนำ scrafy ซึ่งเซ็นเซอร์ IR จะเปิดใช้งานฐานเท่านั้นหากได้รับสัญญาณ IR ที่เข้ารหัส
Chris Laplante

8

สำหรับโครงการงานอดิเรกฉันจะเลือกใช้ตัวเลือกของ NiMH พวกเขาจะชาร์จได้ง่ายกว่ามาก (คุณสามารถชาร์จพวกเขาได้ด้วยชุดควบคุมการเคลื่อนที่เชิงเส้น (LM317) และส่วนประกอบแบบพาสซีฟสองสามตัว) และปลอดภัยยิ่งขึ้น ความแตกต่างของน้ำหนักนั้นมีความสำคัญไม่มากนัก - หุ่นยนต์ของคุณไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็วและมันไม่ใช่สิ่งที่เหมือนกับ quadcopter ที่ทุก ๆ ออนซ์มีค่า


ถูกต้องน้ำหนักไม่ได้เป็นปัญหาจริงๆ ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ
Chris Laplante

6

การชาร์จแบตเตอรี่อย่างปลอดภัยเป็นปัญหาหลัก

ปกติฉันชอบทำ DIY อย่างไรก็ตามเมื่อความปลอดภัยเป็นปัจจัยหนึ่งมันอาจจะเป็นการดีกว่าถ้าคุณซื้อผลิตภัณฑ์จาก บริษัท ที่มีคุณภาพ ดังนั้นเพื่อให้แนวคิดบางอย่างนี่คืออุปกรณ์ชาร์จ "สมาร์ท" ที่คุณสามารถตั้งค่าสำหรับการตั้งค่าปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าต่างๆ (สูงถึง 9.6 โวลต์); มันจะปิดโดยอัตโนมัติ มันจะชาร์จ NiMH ด้วย นี่คือลิงค์จากหนึ่งในเว็บไซต์โปรดของฉัน: http://www.servocity.com/html/super_brain_charger.html

นอกจากนี้คู่มือผู้ใช้สำหรับเครื่องชาร์จ: คู่มือการชาร์จ MCR Super Brain

สำหรับแบตเตอรี่ของคุณฉันขอแนะนำให้ใช้หนึ่งใน NiMH เหล่านี้: http://www.servocity.com/html/9_6v_batteries.html

นอกจากนี้ฉันขอแนะนำวิธีการติดตั้งสถานีชาร์จได้หรือไม่? หลังจากที่ฉันสร้างโครงการเรจินัลด์ฉันเห็นสิ่งที่สุภาพบุรุษคนนี้ทำเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของเขาจากระยะไกล:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โดยทั่วไปเป็นสปริงโพสต์ที่เป็นบวกและลบที่ทำให้สัมผัสกับแท็บโลหะ

แก้ไข: ลิงก์ไปยังเรจินัลด์: http://www.instructables.com/id/Reginald-a-UDP-surveillance-bot-control-via-the-/


ข้อมูลที่ยอดเยี่ยมขอบคุณ! คุณจะช่วยโพสต์ลิงค์ที่สามารถสอนได้หรือไม่?
Chris Laplante

แน่นอน! ฉันแก้ไขสำหรับลิงก์ที่คลิกได้ไปแล้ว
Nick Williams

3
สิ่งที่เกี่ยวกับแบตเตอรี่นั้นคือไม่มีวงจรป้องกันสำหรับการตรวจสอบอัตราการไหลดังนั้นฉันจึงไม่รู้สึกสะดวกสบายเลยที่จะปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีใครดูแล
Chris Laplante

1
@NickWilliams อะไรที่ทำให้คุณเลือก LiPo
Scott Seidman

2
@NickWilliams: ดังนั้นสปริงแท็บเหล่านั้นมักจะยื่นออกมาจากด้านบนของหุ่นยนต์หรือไม่? ฉันหวังว่าจะมีฟิวส์หรืออะไรบางอย่างดังนั้นพวกเขาจึงไม่สั้นโดยไม่ตั้งใจทำให้ Reginald กลายเป็นลูกบอลดับเพลิง
Kurt E. Clothier
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.