Быстрый разряд аккумулятора на esp32 при подключении солнечной панели

Есть TTGO HiGrow:

Включился, секунд за 10 передал данные, уснул на 10 минут.
В таком режиме на аккумуляторе он дней 10 примерно работает. Раз в неделю по выходным заряжать меня устраивает, но решил попробовать подпитывать его от солнечной панельки. Даже если автономности не достичь из-за пасмурности и т.п., раз в месяц (несколько раз за сезон) можно и подзарядить.

Но случилось непонятное. При подключении панели в "спящем" состоянии зажигается огонек "идет заряд". Но как только устройство просыпается, чтобы передать данные, напряжение на аккумуляторе резко падает.

Прямо по графику, (ESP32 в т.ч. измеряет и передает напряжение на пине VBAT, совпадает с измерениями вольтметром) видно, как после подключения панели напряжение резко падает. В солнечную погоду потом начинает чуть-чуть отрастать. Но если принудительно ресетом перезапускать (не давая 10 минут набраться сил) или просто в пасмурную погоду, напряжение продолжает падать.

Сделано сейчас так: панель подключается через разъем Type-C через диод in4007 (какой был, такой и воткнул для пробы, в планах поменять на Шоттки, но сомневаюсь, что это радикально изменит ситуацию). К слову сказать, совсем без диода то же самое.

Эксперимент:
Напряжение на пине, обощначенном "5V", при питании от аккумулятора всегда меньше (фактически, как на аккумуляторе). Во время эксперимента 4.0V
Подключаю панель, зажигается светодиод, напряжение (измеренное вольтметром) чуть-чуть возрастает (4.1V).
Нажимю reset (или просто жду, когда закончатся 10 минут ожидания) - напряжение падает до 3.36V (как на вольтметре, так и передаваемое значение; был бы аккумулятор сильнее заряжен, упало бы, к примеру, до 3.68)
При этом измеряю ток в цепи панели - 30мА что в спящем режиме, что в бодрствующем (это дома сквозь стекло, на улице больше 100mA, но разряд все равно очевиден, ибо это один из передающихся параметров).
Т.е. никакого "обратного" тока не возникает. Но аккумулятор ускоренно разряжается.

Если же панель отключить, при "просыпании" просадки напряжения практически нет, ну разве что 3.92 вместо 4.0V
Как такое может быть?

У меня подозрение, что фиговый контроллер заряда аккумулятора. Если на него не подавать ничего, он отключен и не мешает.
А если на вход ему что-то подается, он просыпается. И, поскольку панель отдает ток слишком маленький, меньше, чем нужно ему и ESP32 в рабочем состоянии (а им надо больше 200мА), он энергию аккумулятора потребляет (вредит). За вечер высаживает аккумуялятор полностью

Или есть другие версии?
Есть смысл заморачиваться и пытаться подключить солнечную банель не через USB Type-C, а иначе? (панель рассчитана на 6V).
Стоит ли пытаться подключить панель к внешнему контроллеру, и его "параллельно" аккумулятору?

Вот прямо сейчас нет необходимости действительно в автономном устройстве, просто проверяю варианты, чтобы быть готовым к такому.
Если конкретно это железо с солнечной панелькой не работает - не страшно. Но хотелось бы понимать, как тогда выбрать в будущем плату с разъемом для аккумулятора с возможностью легко подключить маломощную солнечную панельку (6V, 1-2Вт)

Спасибо

 

Anrikigai - ответа на вопрос про солнечную панель не знаю, но обратил внимание на другое. Вы питаете ЕСП через пин 5в - это очень неэффективно в вашей ситуации. Штатное напряжение питания ЕСП - 3.3в. чтобы понизить это напряжение с входных пяти - в схеме стоит линейный регулятор с большим падением, на котором Вы впустую теряете примерно четверть энергии, запасенной в батарейке
Поставьте между батареей и ЕСП электронную понижайку с высоким КПД из современных, а с ее выхода подавайте напряжение на пин 3.3в ЕСП

 

Я питаю не совсем от 5В.
Питание продается через USB Type-C (в т.ч. от солнечной панели).
Заряжает аккумулятор.
И большую часть времени питается от него.

Кроме того, там же ещё и несколько сенсоров...
И отдельный пин, чтобы снимать с них питание во сне.

 

это тоже самое.
в любом случае у вас питание подается через линейный регулятор, который всю разницу между входным напряжением (у вас это 4 - 4.2в) и 3.3в просто сбрасывает в тепло

 

А, понял.
Не принципиальное изменение, а вместо традиционного старого LDO нечто современное, хоть и схожего назначения.

Можно примеры чего-то иэффективного, что сейчас рекомендуется использовать?

 

Чтобы работать с солнечной панелью, необходим специальный харвестер питания, который будет заряжать накопительный элемент при любой освещённости. Также он будет отслеживать точку максимальной мощности у солнечной панели в зависимости от напряжения. Проблема в том, что у солнечной панели очень высокое внутреннее сопротивление и если её подключать "нахрапом", то напряжение на ней будет падать. Это, например, BQ25504. Она стартует от 700мВ на входе и может работать при падении до 300мВ (если не изменяет память). Вроде даже есть профиль для заряда лития, но это не точно).
Wi-Fi для таких дел вообще не годится. Идеальный вариант: литиевый ионистр, который будет работать и в жару и в холод (вечно, короче. Пока солнечная панель не откажет) и энергоэффективный протокол: 6LowPAN, BLE, LoRa и пр.

 

Оу... Т.е. несмотря на то, что на плате уже есть контроллер, который "умно" заряжает аккумулятор, запитать от солнечной панели не получится...
Подозреваю, что "харвестер" должен заряжать именно аккумулятор, т.е. его в USB не воткнешь.
И даже если его подключить непосредственно к батарее, я-то хотел при необхдоимости от внешнего источника через USB аккумулятор подзаряжать. Боюсь, харвестеру это не понравится.
Да и 600 (и даже 300 mA) - для меня слишком много. 1-2 Вт на 6V - это 150-350mA,. Т.е. с учетом не палящего солнца для 1Вт панели мне надо, чтобы хотя бы от 100 mA стартовал.

Что же касается LoRa и прочего - да, конечно лучше быть богатым и здоровым, чем бедным, но больным. Но для моего простого случая хотелось обойтись тем, что есть. Я изначально так думал:
Фигнюшка для теплицы, в холоде работать не будет.
Активный режим (потребление 200mA) 10 сек из 10 мин, т.е 1/60
Панелька выдает свои 100 mA в солнечный день, ну пусть 4 часа из 24, т.е. 1:6
Выдаваемый ток вдвое меньше, чем потребляемый, стало быть запас в 5 раз. (Очень грубо, можно учесть, что потребляется впри 3.3V, а панелька выдает 5-6V)
5 дней могут хоть вообще непрерывные дожди идти, золднрго солнечного хватит, чтобы воссстановить запас энергии.
Аккумулятора хватает на 10 дней.

Так что с этой стороны норм.
А вот то, что панельку так просто не подключить, чтобы аккумулятор заряжался - печально.

Ну неужто нельзя что-то типа "DC-DC SX1308 2A Converter Step-UP Adjustable Power Module Booster Module" использовать, чтобы от панельки (пусть даже под нагрузкой напряжение просядет до 3V) выдать обычные 5V для USB, а дальше все само зарядится, как задумано?

 

Глянул даташит и освежил память:

Т.е. при восходе солнца стартуем тогда, когда на входе всего 600мВ, а при заходе солнца работаем вплоть до 130мВ.
Она на 3-х вольтовые солнечные батареи. Под 5-ти вольтовые надо смотреть другую. Есть ещё такие микрухи у MAXIM Int.

Дальше:

Для солнечных батарей это примерно 70-80% от ЭДС. Задаётся резисторами и отслеживается автоматически.

 

Понял. Спасибо,
еще одна тема для копания