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Montar um nó solar com bateria LiFePO4
Passo a passo, lista de ligações e cuidados para alimentar um nó Meshtastic com painel solar e uma célula LiFePO4 de 3,2 V.
Aviso: esta solução foi testada e está em uso por vários utilizadores, mas é uma adaptação (um hack) e não uma configuração suportada oficialmente pelos fabricantes das placas nem pelo firmware Meshtastic. Tem isso em conta antes de a montar: segues este guia por tua conta e risco, e o comportamento pode variar com a placa, os módulos e a versão do firmware.
Visão geral
Este guia descreve a montagem e a soldadura de um nó Meshtastic alimentado por um painel solar, com uma bateria LiFePO4 de 3,2 V, um módulo carregador dedicado e uma placa de proteção (BMS) 1S.
Componentes
| Componente | Função no circuito | Especificações |
|---|---|---|
| Módulo carregador LiFePO4 | Gestão da carga solar | Entrada DC de 3,8 V a 6 V; tensão de carga de 3,6 V (dedicado a LiFePO4 1S). |
| BMS 1S | Proteção da célula | Proteção contra sobrecarga (acima de 3,65 V), descarga profunda (abaixo de 2,0 V) e curto-circuito, para célula de 3,2 V. |
| Equipamento Meshtastic | MCU e rádio LoRa | Placa do nó com pinos de alimentação vBat e GND. |
| Bateria LiFePO4 | Armazenamento de energia | Célula individual de 3,2 V nominais. |
| Painel solar | Fonte de energia | Saída ideal de 5 V (máximo de 6 V). |
Código de cores
- Fio vermelho: linha positiva (
+,vBat,Vin+). - Fio preto: massa ou negativo (
-,GND).
Lista de ligações
Usa esta tabela como checklist durante a soldadura.
| Origem | Pad ou terminal | Destino | Pad ou pino | Cor | Função |
|---|---|---|---|---|---|
| Painel solar | Positivo (+) |
Carregador | Vi (Vin+) |
Vermelho | Entrada solar positiva (3,8 V a 6 V) |
| Painel solar | Negativo (-) |
Carregador | G (GND) |
Preto | Massa do painel solar |
| Carregador | B+ |
BMS 1S | P+ |
Vermelho | Saída de carga positiva (3,6 V) |
| Carregador | B- |
BMS 1S | P- |
Preto | Saída de carga negativa |
| BMS 1S | P+ |
Meshtastic | vBat |
Vermelho | Alimentação positiva do nó |
| BMS 1S | P- |
Meshtastic | GND |
Preto | Massa do nó através da BMS |
| BMS 1S | B+ (extremidade) |
Bateria LiFePO4 | Polo positivo (+) |
Vermelho | Ligação ao polo positivo |
| BMS 1S | B- (extremidade) |
Bateria LiFePO4 | Polo negativo (-) |
Preto | Ligação ao polo negativo |
Soldadura passo a passo
1. Ligar o carregador à BMS
- Solda um fio vermelho do pad
B+do carregador ao padP+da BMS. - Solda um fio preto do pad
B-do carregador ao padP-da BMS.
2. Ligar a BMS ao equipamento Meshtastic
- Solda um fio vermelho do pad
P+da BMS ao pinovBatdo Meshtastic. - Solda um fio preto do pad
P-da BMS ao pinoGNDdo Meshtastic.
3. Ligar a bateria LiFePO4
Atenção: mantém a ponta do ferro de soldar no máximo 2 a 3 segundos sobre os terminais da bateria, para evitar danos térmicos.
- Solda um fio vermelho do pad
B+(extremidade da BMS) ao polo positivo (+) da bateria. - Solda um fio preto do pad
B-(extremidade da BMS) ao polo negativo (-) da bateria.
4. Ligar o painel solar
- Solda o fio vermelho do polo positivo (
+) do painel ao padVi(Vin+) do carregador. - Solda o fio preto do polo negativo (
-) do painel ao padG(GND) do carregador.
Verificações de segurança
- Tensão do painel: garante que a tensão do painel em aberto nunca ultrapassa 6 V. Os painéis comuns de 5 V são os adequados.
- Teste de continuidade: antes de ligar a bateria, confirma com um multímetro que não há curto-circuito entre
P+eP-. - Isolamento: aplica manga termorretrátil ou fita isoladora (ou Kapton) em todos os pontos de soldadura expostos.
LiFePO4 e o firmware Meshtastic
A maioria das placas para Meshtastic (RAK, Heltec, placas ESP32, entre outras) foi desenhada e calibrada para baterias de iões de lítio ou LiPo (3,7 V nominais, 4,2 V em carga completa).
A bateria LiFePO4 trabalha numa gama de tensão inferior (3,2 V nominais, 3,65 V em carga completa) e tem uma curva de descarga muito plana. Por isso, o nó vai muito provavelmente indicar uma percentagem de bateria baixa e disparar alarmes de bateria fraca antes do tempo.
Soluções recomendadas
- Usar uma bateria de maior capacidade: células como 26650 ou 32700, de 4000 mAh a 6000 mAh, garantem maior autonomia e estabilidade, mesmo que a tensão lida pareça baixa.
- Ajustar a configuração de energia: nas definições do nó (aplicação Meshtastic ou CLI), em Power Configuration, o multiplicador do ADC (ADC Multiplier Override) permite calibrar a leitura de tensão. Em alternativa, ignora ou desativa as notificações de bateria fraca. Para mais informação, consulta a documentação de Power Configuration do Meshtastic.