Carga inductiva

He construido un pequeño robot de tres ruedas con un Arduino Mega para conducirlo. Estoy buscando mantener este bot móvil tanto como pueda sin necesidad de interactuar con él para cargar, etc.

Por el momento, estoy usando una colección de baterías AA normales como fuente de energía. Me gustaría reemplazar esto con una batería recargable adecuada y un circuito de carga de algún tipo.

Entonces busco dos cosas.

1. Información sobre los circuitos de carga. Siento que estoy buscando algo incorrecto y no se me ocurre nada útil.

2. Carga inductiva. Realmente me gustaría poder estacionar el robot en una base de carga, y dejarlo allí, y que simplemente salga de la base cuando haya terminado. La mayoría de los artículos que puedo encontrar dicen destrozar un cepillo de dientes eléctrico para esto. Pero me encantaría hacerlo yo mismo.

Las estaciones de carga inductivas son una idea muy interesante, y espero que pueda hacerlo con su plataforma de robot.

Aunque nunca he construido un cargador inductivo, he reunido varios dispositivos de tipo RFID caseros, y lo que he aprendido es que la clave para obtener un buen acoplamiento entre la bobina primaria de la estación de carga y la bobina de encendido su robot tiene una red resonante bien sintonizada (alta Q) en el primario. Creo que será mejor que acople esto con una bobina de recogida no resonante en el robot, de esa manera la carga introducida por el robot tendrá un impacto mínimo en la resonancia de su bobina primaria.

Lea este documento: Transmisión de energía inalámbrica basada en superficie y comunicación bidireccional para enjambres de robots autónomos

Han creado un sistema básico que debe tener todas las partes que necesita para proporcionar energía para cargar su robot. En la base, utilizan una configuración de dos bobinas con una bobina de controlador primario impulsada por un MOSFET de potencia acoplado a una bobina secundaria resonante. Dado que la bobina secundaria está aislada eléctricamente del controlador, pueden preservar la resonancia y mejorar la Q del sistema secundario mejor que si lo estuvieran conduciendo directamente.

En el extremo del receptor, están utilizando una bobina de captación no resonante (básicamente cable en espiral) conectada a un multiplicador en cascada que aumenta el voltaje recogido por la bobina a un nivel que pueden usar en sus robots. He construido pastillas similares para los proyectos de RFID y funcionan sorprendentemente bien con la combinación correcta de diodos Schottky y valores de condensadores (el mejor trabajo de cerámica aquí).

Creo que el desafío en su caso sería obtener el voltaje de salida lo suficientemente alto como para cargar lentamente cualquier batería que esté utilizando. Como no sé si está usando LiPo, NiMH o incluso ácido de plomo, no podría decir si esto funcionaría con seguridad. Me imagino que con suficientes ajustes, puede obtener fácilmente 4-5V de este tipo de configuración y eso debería ser suficiente para LiPo o NiMH.

Trabajé en una empresa donde desarrollamos y, finalmente, fabricamos un cepillo de dientes eléctrico con carga inductiva, por lo que me llamó la atención su comentario sobre cómo romper un cepillo de dientes. Cabe señalar que la mayoría (¿todos?) De los sistemas electrónicos de carga inductiva del cepillo de dientes son muy ineficientes. Hay una carga lenta de las baterías. Solo necesitan cargar las baterías lo suficiente como para alimentar un indicador de carga LED y ejecutar el cepillo unos cuatro minutos al día. El circuito es generalmente bastante simple, especialmente en el lado del cepillo de dientes que consiste en poco más que un rectificador de onda completa, una bobina y una ferrita. A menudo, se utiliza un led como uno de los diodos del rectificador, por lo que cumple una doble función como indicador de carga. Dudo que haya algo en el cepillo de dientes que no puedas armar fácilmente. Las bases de carga son un poco más complejas, pero siguen siendo circuitos oscilantes bastante simples, a menudo no muy bien optimizados. Las empresas chinas a menudo reutilizan diseños de cargadores con poca sensibilidad para maximizar la eficiencia.

Si siente la necesidad de desarmar un cepillo de dientes, tenga en cuenta que desarmar la mayoría de los cepillos de dientes eléctricos será más difícil de lo que espera. Por lo general, están soldados por ultrasonidos, por lo que deberá abrirlo. Los cortatubos son una buena herramienta para esto.

Haga una buena y gorda batería de NiMH, use un controlador de carga rápida MAX712 (http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1666/t/al). No estoy seguro acerca de la carga inductiva; ¡Imagínese si pudiera programar su robot para encontrar el camino de regreso a la base de carga para una recarga! Eso sería genial :)

También encontré esto hoy, puede ser de interés: http://www.cse.unsw.edu.au/~acra2005/proceedings/papers/emami.pdf http://ratslam.itee.uq.edu.au/

Echa un vistazo aquí: http://www.instructables.com/id/Low-Power-Wireless-Charging/

Muchas referencias también.

He estado investigando algo similar y encontré este artículo que podría ser útil.

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

Los muchachos de seeedstudio venden un par inductor / transmisor inductivo listo para usar , diseñado específicamente para cargar baterías.

No tengo experiencia con eso, pero a $ \ $$ 9.50 podría valer la pena intentarlo.