Автономное питание микроконтроллерного устройства Опции

[lazy-fox]

Проблема: лесные фотокамеры питаются от батареек которые нужно переодически менять.
Задача: заменить батарейки литиевым аккумулятором на пару-тройку ампер/часов и заряжать его солнечной панелью.

Дополнительно:
1. фотокамера работает от 6 до 3 вольт. При дальнейшем разряде микроконтроллер виснет и после возобновления питания не запускается.
2. GPRS-модуль фотокамеры при поиске сети и отправке сообщения кушает около 700мА. Это пиковый кратковременный ток, десятки секунд.
3. Основное время устройство находится в спящем режиме (включение по датчику движения).
4. Литиевые аккумуляторы заряжаются напряжениями до 4.2В, разряжаются до 2.6В, после срабатывает защита.
5. Солнечная панель выдает напряжения кратно 1.5В (например 6В).

Опробовано:
1. Запитать фотокамеру от оригинального аксессуара в виде солнечной батареи.
Результат - фотокамера высаживает аккум солнечной батареи за ночь, а утром зарядившись фотокамера не запускается.
Помогает полное выключение/включение.
2. Добавить повышающий DC-DC. Ситуация улучшилась, но не сильно. Всё равно есть переходной процесс на нижней границе.
3. Найти супервизор питания от 6 до 3 вольт не смог, в дополнение нужно колхозить схему с полевиком.

Прошу посоветовать схему питания автономного устройства с аккумулятором и солнечной зарядкой на рабочее напряжение камеры.
При широчайшем ассортименте малопотребляющих автономных устройств на микроконтроллерах с напряжением 3.3В очевидного решения нет.

Сообщение отредактировал lazy-fox - Nov 9 2017, 15:40

[lazy-fox]

Влепить тиньку на 1.8В с широким диапазоном питания (до 5.5В) уже думал. Вопрос как лог единицу превратить в реле малопотребляющее.
Беда в том что АЦП микроконтроллера, которым меряется напряжение питания плывёт при изменении VCC которым питается сам микроконтроллер.

Обыкновенные мосфет ключи с микроконтроллером применить сложно потому что для полноценного открытия до полного насыщения этому транзистору надо вкатить на затвор довольно больше напряжение. Обычно это около 10 вольт, а МК может выдать максимум 5.
Более того применив микроконтроллер с пониженным питанием (1.8В) логической единицей будут эти же 1.8В. Понадобится ещё транзистор, а лучше драйвер.

Емкость литиевого аккума можно определить кроме как по падению напряжения?

По расчёту солнечных панелей - скажу всё совсем не плачевно. Сейчас середина ноября и при 8 часовом световом дне батарея отдаёт около 5 часов.
Увеличить можно при желании раза в 4. Хочу форм-фактор камеры перестроить в моноблок-скворечник. Широкая крыша, панельная антенна и птицы внутри для обогрева.

Сообщение отредактировал lazy-fox - Nov 10 2017, 20:01

[_4afc_]

Влепить тиньку на 1.8В с широким диапазоном питания (до 5.5В) уже думал. Вопрос как лог единицу превратить в реле малопотребляющее.
Беда в том что АЦП микроконтроллера, которым меряется напряжение питания плывёт при изменении VCC которым питается сам микроконтроллер.

Куда плывёт? В тиньке опора есть 1.1В, меряйте относительно нее через делитель.

Итак, АЦП совсем необязательно, достаточно отсекать порог, а это можно сделать на супервизоре, который будет сам выдавать есть порог или нет.

Просто супервизор нельзя. Как только супервизор отключит нагрузку - напряжение на батарее поднимется и супервизор опять включит нагрузку.
И так они будут колбаситься дёргая нагрузку т.к. Батарея без нагрузки рано или поздно восстановится до 3.7В.

Поэтому мы написали на тиньке чтобы мосфет отключал нагрузку при снижении напряжения на батарее ниже 3,0В, после чего тинька переходила в мега сон с потреблением 10мкА.
Включение мосфета происходило, только если есть внешнее питание более 30 секунд и аккумулятор зарядился до 3,4В.