Extraer la energía de un voltaje tan bajo es complicado porque incluso de lo contrario las pequeñas caídas de voltaje son fracciones significativas de la entrada.
Afortunadamente, tiene la batería de 12 V disponible para alimentar la electrónica de control de un convertidor elevador. En su núcleo, un convertidor de refuerzo básico será un inductor, un interruptor y un diodo:
El interruptor se cierra, lo que hace que la corriente del inductor aumente linealmente con el tiempo. Una vez que la corriente del inductor alcanza un nivel decente y se almacena una cantidad útil de energía, el interruptor se abre. En ese punto, la corriente del inductor solo puede atravesar el diodo, descargando la corriente en la salida. La tensión inversa ahora en el inductor hace que la corriente disminuya linealmente con el tiempo, transfiriendo la energía almacenada en el inductor a la salida.
Como su entrada es de 500-750 mV, la parte más crítica de este circuito es un interruptor que solo dejará caer una pequeña fracción de eso. Un transistor bipolar con tal vez una saturación de 200 mV no es apropiado aquí. Quieres un FET con baja resistencia (Rdson). Digamos que desea mantener la caída a través del conmutador a 50 mV o menos a 8 A. Según la ley de Ohm, eso significa que necesita 6.3 m Rdd o menos. Hay FET que pueden hacer eso, pero para algo como esto, un par de ellos puede ser bastante apropiado.
Afortunadamente, la caída a través del diodo es relativa al voltaje de salida, no al voltaje de entrada. Un diodo Schottky normal clasificado para la corriente debería ser lo suficientemente bueno aquí. Digamos que cae 500 mV cuando se vierte corriente en la salida de 12 V. Eso es una pérdida de energía del 4%, que en este caso, especialmente teniendo en cuenta que está preguntando aquí, simplemente lo tragaría. Para evitar eso, necesitarías implementar una rectificación síncrona, que no es un concepto para principiantes a menos que puedas encontrarlo incluido en un chip.
Como la batería está allí, puede ejecutar el circuito de control que activa y desactiva el FET. Muchos microcontroladores pueden hacer esto. El micro mediría los voltajes de entrada y salida, y produciría la señal de conmutación a través del hardware PWM incorporado. El micro puede apagarse solo cuando no hay suficiente voltaje de la célula solar para que valga la pena ejecutar el convertidor elevador. Con el circuito correcto, el micro puede tomar menos corriente que la fuga interna de la batería cuando se apaga. A continuación, puede activarse cada pocos segundos para verificar si hay suficiente voltaje de entrada disponible para ejecutar el convertidor y volver a dormir cuando no esté.
Debe prestar atención al diseño de baja corriente con el micro, y asegurarse de que cosas como el circuito de medición de voltaje de la batería no tomen ninguna corriente cuando están apagadas. Afortunadamente, esto es algo que un principiante puede hacer, aunque requiere prestar atención.