Cosecha de Energía 2
Objetivo
Implementar un sistema de cosecha basado en transductores de paneles de LEDs, que tome mediciones mediante sensores y transmita los valores inalámbricamente a un equipo remoto.
Investigación
Se investigó diferentes opciones para cosechar la energía y asegurar, en el momento de alcanzar el umbral deseado, una tensión constante que permitiera alimentar un procesador mientras se consume la energía cosechada. Se eligió como opción utilizar procesador puesto que es muy sencillo lograr los objetivos de medir mediante sensores y transmitir la información.
Basado en tecnología de circuitos integrados, se seleccionó el cosechador LTC3588. El cual posee configuraciones que aseguran una entrega estable de voltaje para diferentes rangos a la salida.
Aplicación
Se utilizan los paneles de led diseñados en cosecha de energía (caso 1). Se implementa un sistema con procesador Arduino Pro Mini que mediante firmware se comunica con diversos sensores:
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Sensor de partículas de polvo
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Nivel de luz ambiental
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Nivel de ruido discriminado según 7 bandas del rango audible.
Para la transmisión inalámbrica se utiliza un módulo bluetooth
Estos valores se transmiten por bluetooth al equipo maestro.
La aplicación estará activa cada vez que la energía cosechada alcance el umbral configurado en el cosechador LTC3588, hasta que la energía almacenada se agote. Este será entonces un proceso cíclico.
Para tener un mayor volumen de carga que permitiera alimentar la aplicación un período considerable, se utilizaron super-capacitores.
A continuación, se esquematiza toda la aplicación descripta
Diseño del circuito impreso
Esquema 3D del circuito impreso
La siguiente fotografía muestra el circuito armado. El grabado de la placa epoxy-cobre del circuito fue tercerizado.
Probando el prototipo energizado con luz artificial:
Conclusión
Se pudo demostrar que un sistema de cosecha de energía, aún cuando la energía disponible es muy escasa e intermitente, es factible alimentar aplicaciones de cierta complejidad tecnológica y resolver necesidades, como por ejemplo mediciones de parámetros ambientales para determinar situaciones que requieran activar acciones para palear inconvenientes, como por ejemplo contaminación.