7. 소형 로봇/장비용 독립형 태양광 전원 - 1

7. Isolated Solar Power for Robot / Equipment - 1

다음은 실험용으로 만들 Wall-A (Disney's Wall-E의 원시버전) 의 전력원을 구성해 봤다.

이걸 구상해 보면서 13년전(2004) Mar's Opportunity의 전력원이 태양광이었던 것이 떠올라 좀 경이로왔다.   태양으로부터 지구보다 훨씬 더 먼 화성에서 조그마한 태양광판에 의지하여 13년도 넘게 작동해 온 로봇.  지금 수준에 생각해 봐도 경이로움 그 자체다.   더구나 지구와의 통신을 위해 전력을 써야 했고, 여섯 바퀴를 여러방식으로 움직여 거의 막힐 곳이 없는 괴물에 경의를 표한다.   이 모든 것의 전원은 두평이나 될까 말까 하는 크기의 태양광판에서 제공되었다.

참고용 이미지 : Mar's Opportunity (NASA)

참고용 이미지 : Disney's Wall-E (로봇이 나오지만 감성만화임)

내가 만들고 있는 것은 아주 작은 놈이다.  겨우 아듀이노 나노, 무선 통신 모듈, 4 모터, 몇개의 센서정도만 돌릴 목적으로 만드는 것이기 때문에 적은 밧데리, 적은 크기의 태양광 판넬, 등등.  그나마 통신 모듈은 꼭 필요한 경우를 제외하고는 Disable시켜 놔야 한다.  보통의 근거리(1km 이내) 통신모듈은 300mA ~ 500mA 이상 먹기 때문에 너무 전기를 많이 먹는다고나 할까?    참고로, 위 실험은 방충망이 있는 창 안쪽에 솔라패널을 놓았다.   방충망 하나에도 발전량 효율은 심하게 떨어진다.

 

18V 2.5W Polycrystalline Mini Solar Panel Photovoltaic Panel

개당 $ 6

2S Li-ion Lithium Battery 18650 Charger Protection Module Board 3A 7.4V 8.4V
개당 $2

리튬 차저의 선을 연결하는 설명이다.   

먼저 P +/- 에 8.4V의 전압을 넣어줘야 작동하기 시작한다.  

처음에 그걸 몰라서 물건을 잘못 산 줄 알고 고생했음.

DC-DC Step Down Power Supply Adjustable Module With LCD

개당 $ 6

이 놈이 있어서 정말 편하게 입력 볼트를 출력 볼트의 8.4V로 맞추어 줄 수 있었다.  

그리고 더 좋았던 것은 해의 상태에 따라 전기발생량이 달라지고 충전량이 변하는 것을 눈으로 확인할수 있어서 더 좋았다.   지금은 모니터하기 용이한 이 고가의 장비로 실험을 하지만 성질을 다 파악한 후에 나중에 이것은 싸구려 $1 벅 컨버터로 바꿀 수 있다.   바꾸더라도 절대로 Voltage Regulator IC를 사용하면 안되는 이유는 에너지 손실이 너무 크기 때문이다.   벅 컨버터가 훨씬 효율이 좋다.

----------------------------------------------------------------------------

미래의 계획은 Raspberry Pi 3와 카메라와 Wifi 까지 쓸 계획이라 더 커지겠지만, 

시작은 작게 장비들과 익숙해 지기부터 할 계획이다.  

R-Pi 3는 기본이 2.5A를 먹기 때문에 밧데리부터 탄탄해야 함. 

R=Pi 3 Model B 의 공식 전력소모량은 Wifi를 쓰면서도 250mA이지만 

실제로는 훨씬 더 먹는다.   250mA로는 턱도 없다.   

2개의 카메라와 여러 추가장비를 돌리면 2.5A정도는 기본적으로 해줘야 안심이 된다.