LoRaWan – Estado de bateria y carga con panel solar

Para dispositivos remotos donde es posible solo alimentación de energía mediante baterías es conveniente incluir el estado de la batería entre los datos de sensores.

Los mensajes LoRa son cortos, poco frecuentes y de bajo consumo de energía, por lo que un pequeño panel solar puede ser suficiente para mantener la batería del dispositivo con suficiente carga.

En un esquema básico, usando elementos disponibles, se usa un módulo HELTEC LoRa Wireless Stick Lite que dispone de un conector para alimentación con baterías a 3.7 V, además del circuito sensor de estado. Para recarga se conecta un panel solar de 5 a 6V (~1W) con un módulo TP4056 que contiene un circuito de protección se sobrevoltaje y polaridad inversa.

Esquema del circuito

El módulo TP4056 regula y controla la carga de la batería, pues el voltaje de carga del panel solar varía según la intensidad de luz solar recibida. El módulo tambien controla la salida de la batería hacia el módulo LoRa, previene la descarga de la batería por debajo de niveles que la dañen.

Los módulos de desarrollo para LoRa de Heltec incorporan el circuito y un puerto para conectar la batería de 3.7V. El modelo CubeCell incorpora el circuito de carga y pines de conexión para un panel solar, lo que simplifica aun más el esquema, tener encuenta el modelo a usar para el caso particular a implementar.

Referencias: TP 4056, https://www.componentsinfo.com/tp4056-module-pinout-datasheet-details/

CubeCell Dev-Board Plus, https://heltec.org/project/htcc-ab02/

Power ESP32/ESP8266 with Solar Panels, https://randomnerdtutorials.com/power-esp32-esp8266-solar-panels-battery-level-monitoring/