¿Qué debo usar para encender una Raspberry Pi en altitudes cercanas al espacio?

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Estoy planeando un proyecto de globo meteorológico a gran altitud (a unos 100000 pies) en algún momento para tomar video e imágenes de altitudes cercanas al espacio y tengo algunas preguntas que debo hacer antes de hacerlo.

Decidí ir con una Raspberry Pi B + con un módulo de cámara Raspberry Pi para grabar 720p / 1080p de imágenes desde el borde del espacio. Sin embargo, no estoy seguro de qué usar para alimentarlo. Estoy pensando en usar este 10400 mAH / 2.1A Xiaomi Power Bank para alimentar la electrónica, incluido un Arduino, un transceptor GPS y varios otros sensores. ¿Será esta una apuesta segura para trabajar al borde del espacio? ¿Qué opciones de fuente de alimentación alternativa están disponibles para esta aplicación?

    
pregunta shortstheory

3 respuestas

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Me preocuparía mucho cualquier circuito que utilice condensadores electrolíticos. Muchos de ellos ventilarán su electrolito a baja presión trabajando. Esta preocupación incluye fuente de alimentación y pi.

El estado de la compañía de condensadores de Illinois: -

De hecho, parece que todos los fabricantes regulares advierten contra la filtración de electrolitos a grandes alturas.

    
respondido por el Andy aka
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Por lo general, un banco de energía LiPo solo funcionará hasta aproximadamente 0 ° C, pero en altitudes más altas tendrá temperaturas de -50 ° C e incluso más bajas. A menos que esté planeando un buen aislamiento, mejor elija otra química de batería.

    
respondido por el Turbo J
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La preparación es clave

Lo mejor que puedes hacer es probar, probar, probar.

Mi grupo construyó una cámara térmica / de vacío para probar componentes individuales y, finalmente, colocó todo el instrumento ensamblado dentro de una de las enormes cámaras térmicas / de vacío de la NASA (el tipo que normalmente se usa para probar cohetes).

Aún así, durante la mitad de nuestro vuelo, una de nuestras baterías falló debido a una sobrecarga. Resultó que teníamos más energía solar de la que podía controlar nuestro controlador de carga. Afortunadamente, el instrumento estaba en un rotador para que pudiéramos inclinar los paneles lejos del sol.

El poder es calor

Cualquier charla de potencia en un entorno de casi vacío es incompleta sin considerar su modelo térmico. La CPU del RPi se calienta al tacto en mi oficina, lo que significa que si quitas toda esa convección del aire, se pondrá MUY CALIENTE.

Una solución genérica fácil, es encerrar todo en una caja de metal, y adjuntar la caja a un radiador con un área grande (la caja en sí puede ser suficiente). Desea apuntar este radiador al espacio negro y sombrearlo del sol o de la tierra / nieve albedo. Para puntos de problemas específicos (es decir, la CPU) agregue una ruta de baja impedancia térmica, como una trenza de cobre gruesa entre él y su radiador.

Finalmente, obtiene eficiencia térmica al recubrir sus radiadores metálicos (incluido el interior de los gabinetes) con una buena pintura blanca conductora térmica.

Alternativas de batería

Condensadores

Dependiendo de tus amperios-horas, podrías salir con condensadores en lugar de baterías. Esto ahorrará peso y posiblemente disminuirá su carga térmica en general. Pero tenga en cuenta que los ultra y los supercondensadores ya son un producto de nicho y que encontrarlos con capacidad espacial puede ser ... difícil. :)

Paneles solares

¿Se puede escapar sin pilas? Tal vez sus presupuestos de peso y energía le permitan usar la energía solar exclusivamente. La mayor compensación aquí es entre proporcionar suficiente energía en el peor de los casos en lugar de deshacerse del exceso de energía en el mejor de los casos.

    
respondido por el hoosierEE

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