Es habitual que cuando se practica la astrofotografía se encuentre uno en un lugar remoto donde no hay un enchufe. El equipo necesario suele incluir varias cámaras, un ordenador, la montura, etc. La solución más habitual es utilizar una batería de coche, puesto que muchos de los dispositivos funcionan a 12V.
En mi caso, tengo un equipo de iniciación y “solamente” tengo que conectar:
- Raspberry Pi, lo utilizo como ordenador para la gestión de las capturas. Tiene un consumo de 5V, con un máximo de 3A, aunque ronda los 2.4-2.5A.
- Cámara, es una cámara sencilla, ZWO ASI-120M mini, que consume 5V-1A. En realidad, se conecta a la Rasberry Pi, por lo que no es necesario alimentarla directamente.
- Montura ecuatorial. Es una montura sencilla, Skywatcher AZ-GTi, con un consumo de 12V y un máximo de 1A.
En este artículo explico cómo he resuelto conectar estos dispositivos utilizando una batería externa (powerbank), mediante un adaptador Quick Charge (QC v2.0, v3.0) y/o USB Power Delivery (PD).
Un par de consideraciones:
- La batería externa debe ser compatible con protocolos QC o PD, de forma que sea capaz de configurarse para diferentes voltajes.
- El adaptador NO realiza una transformación de voltaje. El adaptador simula ser un dispositivo QC o PD, y en función de cómo lo configuremos, envía una señal a través del bus USB para que la batería externa se configure con diferentes voltajes de salida, la transformación la realiza la propia batería. Por tanto, si tu batería externa no es compatible con QC o PD, esta solución NO te va a funcionar. Los detalles del funcionamiento de dichos protocolos los puedes encontrar en Wikipedia.
- Existen en el mercado transformadores de voltaje que permiten pasar de 5V a 12V, pero esta conversión consume energía.
Consumo de cada dispositivo
La Rpi tiene una especificacion de consumo de 5V-3A, máximo. He comprobado que su consumo está en máximos de 1.2A, con la cámara conectada. Puedo conectarla a cualquiera de los puertos USB de una batería, siempre que el puerto pueda entregar hasta 3A, que es el consumo máximo que demanda la Rpi.
El motor de la montura AZ-GTi tiene un consumo máximo de 12V-0.75A durante el movimiento a máxima velocidad, moviendo a la vez los dos ejes.
Las baterías disponen de salidas USB compatibles que en su configuracion por defecto, solamente entregan 5V de salida y hasta 3A. Para otras configuraciones de voltaje diferentes, los puertos USB con Quick Charge (QC 2.0 y 3.0) y con USB Power Delivery (PD) permiten llegar a los 12V que necesita la montura, pero para ello se necesita un dispositivo compatible con esos protocolos.
Si solamente tuviera que conectar la cámara y la Raspberry, con cualquier batería externa del mercado me valdría. Sin embargo, la montura ecuatorial es otra cosa, ya que necesita 12V-0.75A y por el puerto USB sin ninguna configuración solo pueden entregar 5V-3A.
La montura AZ-GTi no viene equipada con QC o PD. A pesar de que necesita 12V, si lo conectamos a un puerto USB de una batería, solamente le entregará 5V-3A. De hecho, en esa configuración la montura funciona, arranca el HotSpot interno y es posible conectarse a ella para controlarla con la aplicación SynScan Pro, pero el motor no es capaz de mover la carga instalada en ella, o si lo hace, lo hace muy, muy despacio. La solución que detallo a continuación, permite resolver esta situación: se puede conectar la montura a una batería mediante un adaptador QC o PD, y se puede configurar la salida entregada por el adaptador.
Solución
Haciendo un poco de ingenieria de compras, se pueden encontrar adaptadores QC 2.0, QC 3.0 o USB PD (en inglés se llaman “QC trigger” o “PD trigger”). Es conveniente que tengan algún tipo de indicador luminoso para saber el valor de la tensión escogida, porque si no es correcta corres el riesgo de quemar el dispositivo que conectes, por ejemplo, asignando 9V a un dispositivo que solo necesita 5V (como una Raspberry Pi, que además, no tiene circuito de protección contra este tipo de subidas).
Dado el bajo precio de estos adaptadores (entorno a los 3-5€), recomiendo comprar dos de golpe, de esa forma en caso de avería o cualquier percance tienes otro de repuesto. Los hay más sofisticados, con una carcasa, pantalla OLED, etc., (por un precio mayor) pero para hacer las primeras pruebas, puede valer uno sin carcasa.
Puedes configurar el adaptador, conectandolo a un puerto PD o QC de la batería, seleccionar el voltaje de 12V y conectarlo en el otro extremo a tu dispositivo.
¡¡Atención!!
Presta atención a los voltajes antes de conectar un dispositivo, o corres el riesgo de quemar el dispositivo.
En otro artículo puedes encontrar cómo construir uno de ellos, y además, se explican los principios básicos de cómo funciona el protocolo QC. El protocolo PD es similar.
Mi configuracion es la siguiente:
- Batería Charmast mini 10Ah
- Adaptador QC/PD con pantalla. Por el extremo USB C se conecta a un puerto QC/PD de una batería. Por el extremo USB A hembra se conecta el dispositivo que quieres alimentar. Además dispone de una pantalla para ver el voltaje configurado. Tiene dos botones para configurar el voltaje de salida: para subir o bajar el voltaje. El voltaje seleccionado va apareciendo en la pantalla.
Presta atención a los voltajes antes de conectar un dispositivo, o corres el riesgo de quemar el dispositivo. Haz la prueba de configuración sin conectar ningún dispositivo, y cuando tengas clara la selección de voltaje, conecta tu dispositivo.
- Cable alimentación USB A a DC 2.1 x 5.5 mm acodado 1 M.
Como se ve en la fotografía, el voltaje seleccionado es de 12V.
El consumo de la montura AZGTi ronda los 0.1-1 A, la pantalla del adaptador muestra intermitentemente el consumo también. Con dicha bateria puedo alimentar la montura teóricamente durante más de 8 horas, aunque nunca lo he probado durante tanto tiempo.
Hay que tener en cuenta que estas baterías solamente pueden configurarse por encima de 5V-3A para un solo puerto de salida, por lo que si quieres conectar más de un dispositivo, cada uno debe ser de 5V-3A. Hay baterías en el mercado que permiten utilizar los puertos USB con más carga, pero también son más caras, o grandes.
Yo dispongo de dos baterías Charmast, de 10Ah (es la que se ve en las fotografías) y de 23Ah (largo y ancho como el de un móvil, con un grosor del doble de un móvil). Conecto la montura con un consumo de 12V-1.5A a la de 10Ah, tiene muy poco consumo; y por otro lado conecto la Rpi que consume 5V-3A a la batería de 23Ah. De esa forma aprovecho al máximo cada una, y además puedo gestionar las baterías de forma independiente, porque ambos aparatos tienen consumos diferentes. Como su tamaño es pequeño son relativamente manejables y puedes incorporarlas a la montura con una cinta de velcro, o incluso la de 10Ah, cabe en el compartimento de las pilas de la AZ-GTi.