Автономное питание Arduino Uno

[Maximill]

Привет, нужен ваш совет.
Необходимо подключить Arduino Uno к автономному питанию аккумуляторных батарей LiFePo4 (max: 3.6в, min: 2.5в, рабочее 3.3-3.0 (3.2)в). Плата Ардуино находится в корпусе, поэтому чем меньше аккумуляторов тем лучше (нужно найти золотую середину масса аккумуляторов/заряд), так же не стоит забывать, что емкость LiFePo4 ~20% меньше чем у Li-ion.

Arduino Uno может питаться от:
1. USB 5в;
2. Внешнего источника питания с напряжением от 7−12 В.

Есть четыре варианта подключения батарей к плате:
1. Два аккумулятора (2х3.2=6.4в) через понижающий преобразователь напряжения к USB;
2. Один аккумулятор (3.2в) через повышающий преобразователь напряжения к USB;
3. Два аккумулятора (2х3.2=6.4в) через повышающий преобразователь напряжения к разъему внешнего питания;
4. Три аккумулятора (3х3.2=9.6в) напрямую к разъему внешнего питания. (слишком много элементов питания).

В каком из 4-х предложенных вариантов, потери эл.энергии от преобразования будут минимальные?

Или может быть есть иной подход?

Точно определить какой из вариантов будет меньше потреблять можно лишь на практике. Берёте регулируемый БП и проверяете все четыре варианта. Но так как у данного шильда много стабилизаторов на борту, ждать экономии от этого варианта не стоит. Если уж необходим экономичный вариант на МК ATtmega328Р, то питать его можно от одного Вашего аккумулятора без каких либо преобразователей (стабилизаторов). И это был бы самый экономичный вариант.

[BOB51]

Платка UNOимеет вход питания +5 вольт.
Цепляем вот такую железяку
https://vk.com/market-79970674?section= ... 16%2Fquery
с аккумулятором (там и зарядка и питание).
При подключении внешнего источника 5 вольт питание и заряд от него, в остальных случаях от аккумулятора.

[NStorm]

Atmega328P вполне может работать до 2.7В. В зависимости от периферии и если не используется подключение по USB одновременно с батареей, то вполне можно питать напрямую от одной банки. Особенно если скорость МК до 8 МГц снизить.

[Fuser]

питать напрямую от пары параллельных аккумов, отключив/отпаяв лишние линейные стабилизаторы и ненужную периферию.
ну и заодно оптимизировать потребление самого МК -

[Maximill]

Спасибо за комментарии! Хотелось бы уточнить суть задачи.
Во-первых это автономное питание ТОЛЬКО от LiFePo4 аккумуляторов (3,2в), а во-вторых чрезмерная экономия энергопотребления мне не так уж и важна.

Похоже все свелось к двум вариантам подключения батарей к плате:
1. Два аккумулятора (2х3.2=6.4в) через понижающий преобразователь напряжения к USB;
2. Один аккумулятор (3.2в) через повышающий преобразователь напряжения к USB.

Вот тут собственно и нужна ваша помощь. Никогда не имел практического опыта работы с повышающими/повышающими платами. Какая будет предпочтительнее (КПД или другой параметр)? Повышающая или понижающая?

В идеале, конечно же я бы предпочел взять ОДНУ батарею, плату заряда для неё, и через повышающий преобразователь поднял напряжение до 5в, и подал бы питание к USB шилда.
Для платы с понижением напряжения нужно будет уже две батареи, тут из-за уменьшения массы батареи, придется пожертвовать емкостью. Но повторюсь, из-за нехватки опыта не знаю, какую плату брать: понижающую или повышающую напряжение.

И еще вопрос, как можно шилду запитать от одного аккума (3,2в)?

[АлександрЛ]

Maximill писал(а):

И еще вопрос, как можно шилду запитать от одного аккума (3,2в)?

Например, с помощью вот такой штуки:
https://aliexpress.ru/item/33051835920.html

Спойлер

Эта платка позволяет получать от литиевого аккумулятора напряжение от 4,2 до 27 вольт (регулируется) и заряжать этот же литиевый аккумулятор от USB компьютера или от ЗУ с выходом USB, а так же от любого источника напряжением от 4,5 до 8 вольт с достаточным выходным током..

Это "комбинация" платки заряда аккумулятора

Спойлер

и повышающего DC-DC преобразователя

Спойлер

https://aliexpress.ru/item/1005001561523105.html

[Maximill]

АлександрЛ, Спасибо, это наверное лучшее, что можно предложить. Меня только смущает "Напряжение при зарядке: 4,2 V DC", ведь для LiFePo4 max: 3.6в. Получается эта платка постоянно будет заряжать LiFePo4, потому что она определяет её как недозаряженный li-ion?
Есть вот такая плата, она именно для зарядки литий-железо-фосфатная батарея
https://aliexpress.ru/item/32862116120.html
Но к этой плате еще необходимо будет "добавить" повышающий DC модуль и защитная плата.

Нашел вариант модификации платы зарядки TP4056 под LiFePO4 заменой чипа на CN3058E. Наверное так и сделаю, и добавлю еще защитную плату, от разряда АКБ.

Maximill писал(а):

Но к этой плате еще необходимо будет "добавить" повышающий DC модуль и защитная плата.

https://aliexpress.ru/item/32902279899. ... 5761623439

[NStorm]

И всё-таки учитывая специфику разряда LFP аккумуляторов, можно без повышаек питать вполне себе. Кривая разряда:

Вложения

ps2375533-3_2v_environmental_friendly_lifepo4_battery_cell_20ah_iron_phosphate_battery.jpg

(79.65 KiB) Скачиваний: 3073

[BOB51]

Для UNO, нанки или про-мини в большинстве случаев без разницы какое текущее напряжение в диапазоне от 2,7 до 5 вольт.
Вот на том и основано применение одного акума с питанием/подзарядкой от сети.
Другое дело как к таким напружкам периферия отнесется... Ежли жесткие ограничения - тогда уж придется тандем из акума с преобразователем цеплять...