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Como calcular o balanço energético de um cartão rastreador alimentado por luz

Um cartão rastreador com captação de energia luminosa não deve ser avaliado apenas pela potência nominal da célula fotovoltaica. Para um projeto B2B, o ponto central é o balanço entre a energia captada ao longo do dia e o consumo real do dispositivo em todos os estados de operação.

Comece pelo cenário de iluminação

Iluminância, duração da exposição, ângulo de incidência, cobertura da janela óptica e temperatura alteram a energia disponível. Uma etiqueta instalada próxima a uma janela tem um perfil diferente de um cartão guardado em carteira ou de um ativo que passa parte do dia em um armazém pouco iluminado. Por isso, o projeto deve registrar cenários mínimos, típicos e máximos.

Converta luz em energia útil

A área ativa da célula fotovoltaica, a eficiência de conversão, as perdas do circuito de gerenciamento e a eficiência de carga determinam quanto da energia incidente chega ao elemento de armazenamento. O cálculo deve usar medições do conjunto montado, porque filmes, impressão, adesivos e acabamento podem reduzir a transmitância.

Some o consumo de todos os estados

O consumo diário inclui repouso, advertising BLE, conexão, processamento do protocolo, acionamento do buzzer, LEDs e eventuais atualizações de e-paper. Eventos raros, mas intensos, também precisam entrar no modelo. Uma média calculada apenas com a corrente de repouso superestima a autonomia.

Dimensione o armazenamento

Bateria recarregável ou supercapacitor deve sustentar o produto nos períodos sem incidência de luz. A margem depende da sazonalidade, do tempo máximo no escuro, da autodescarga e da vida útil esperada. O objetivo não é declarar operação ilimitada, mas demonstrar que o sistema mantém reserva suficiente para o uso especificado.

Valide no dispositivo acabado

A Yuli combina medições elétricas, ensaios de iluminação e registros de firmware para comparar energia captada e energia consumida. O relatório deve informar ambiente, iluminância, tempo de exposição, tensão e corrente de carga, estado do armazenamento, consumo por função e balanço diário. Esses dados permitem decidir se a solução atende ao produto, se precisa de uma área fotovoltaica maior ou se o firmware deve reduzir o consumo.

Quando a função é integrada a um cartão fino, a validação também cobre estrutura, acabamento, RF, acústica e resistência mecânica. Assim, a captação de energia deixa de ser um recurso isolado e passa a fazer parte de uma arquitetura de produto verificável.