أيّ بطاريّة لمشروع ESP32؟

هذا هو النصف «البطاريّة» من مسألة التغذية. للصورة الأوسع — مصدر جداريّ، وطاقة شمسيّة + مكثّف فائق، وLDO مقابل buck، وانخفاض الجهد اللعين — راجع كيف تُغذّي ESP32 وإصلاح إعادة تشغيل انخفاض الجهد.

١. Li-Ion 18650 — الخيار الافتراضيّ

خليّة 18650 هي حصان العمل: 3.7 V اسميّ (4.2 V ممتلئة)، 2000–3500 mAh، رخيصة ومتوفّرة في كلّ مكان، في علبة معدنيّة متينة. أفضل توازن شامل بين السعة والحجم والسعر للروبوتات والأجهزة المحمولة وعُقد إنترنت الأشياء. اشحنها بوحدة CC/CV مخصّصة مثل TP4056، وضع لوحة حماية (BMS) ضدّ التفريغ الزائد والتماس.

٢. Li-Po — رقيقة وخفيفة وعالية التيّار

نفس كيمياء الليثيوم 3.7 V في كيس ليّن: رقيقة وخفيفة جدًّا، بأحجام من 150 mAh إلى 10 Ah، وتعطي تيّارًا عاليًا دون هبوط الجهد (20C فأكثر). لذا هي خيار الدرونات والكوادكوبتر والإلكترونيّات الملبوسة ونماذج RC والعُلب الرقيقة. المقابل هشاشتها — قد يُثقب الكيس أو ينتفخ — فتحتاج أيضًا BMS وشحن CC/CV صحيح وقليلًا من العناية الميكانيكيّة.

٣. NiMH (AA / AAA) — بسيطة وآمنة

1.2 V للخليّة، AA نحو 2000–2700 mAh، وAAA 600–1200 mAh، و500–1000 دورة. جاذبيّتها في البساطة: بلا دائرة حماية ولا متاعب شحن، وأكثر تحمّلًا لسوء الاستخدام من الليثيوم — مثاليّة للمبتدئين وأطقم التعليم والحسّاسات وأجهزة التحكّم والألعاب. النقطة هي الجهد: لتغذية لوحة 5 V استخدم 4×AA (4.8 V) + محوّل رافع (boost)؛ ولخطّ 3.3 V استخدم محوّلًا خافضًا (buck).

٤. LiFePO4 — كيمياء «تنام سنوات»

فوسفات حديد الليثيوم يعمل عند 3.2 V (شحن حتّى 3.6 V، تفريغ حتّى 2.5 V) وهو أأمن كيمياء ليثيوم — مستقرّ حراريًّا، يصعب إشعاله جدًّا — بعمر هائل 2000–7000+ دورة ومدى واسع −20…+60 °م. خيار كلّ ما يجب أن يعمل 24/7 ولسنوات: المحطّات الشمسيّة والحسّاسات المستقلّة وأنظمة UPS والمتتبّعات البعيدة. اشحنه فقط بشاحن CC/CV يدعم LiFePO4 مع موازنة، ولا تتجاوز 3.65 V للخليّة أبدًا. مكافأة: 3.2 V قريبة من خطّ 3.3 V، فخليّة واحدة + منظّم LDO تغذية أنيقة.

٥. الرصاص الحمضيّ (SLA، 12 V) — رخيص وثقيل ومُجرَّب

الكلاسيكيّ القديم: 12 V، 1.3–100 Ah، رخيص جدًّا وشديد المتانة، لكنّه ثقيل ومحدود بـ 200–500 دورة. يستحقّ مكانه حيث لا يهمّ الوزن وتهمّ السعة — تخزين شمسيّ، UPS/احتياطيّ، روبوتات وآلات كبيرة، محطّات طاقة متنقّلة. اشحنه بجهد تعويم 13.8–14.4 V وتجنّب التفريغ العميق (أقلّ من ~10.5 V) للحفاظ على عمره. اخفض 12 V إلى 5/3.3 V بمحوّل buck.

القاعدة الوحيدة التي تحمي لوحتك

خليّة الليثيوم 3.7–4.2 V؛ وطرف ESP32 هو 3.3 V. لا توصّل بطاريّة ليثيوم مباشرةً بطرف 3.3 V أو 5 V أبدًا. اشحن عبر TP4056 (أو وحدة BMS)، ثمّ غذِّ اللوحة عبر منظّم/محوّل — buck/LDO نزولًا إلى 3.3 V، أو boost صعودًا من NiMH. أخطئ فتُتلف اللوحة؛ أصِبْ فيعمل حتّى مشروع بخليّة واحدة نظيفًا.

راقبها من لوحة التحكّم

قراءة جهد الخليّة طرف ADC واحد ومقسّم مقاومات، ثمّ اعرضه كمقياس أو لوحة ويب حيّة:

// Read a Li-Ion cell through a 2:1 divider (two equal resistors) on an ADC pin
const int   BAT_PIN = 34;            // ADC1 — keeps working with Wi-Fi on
const float DIVIDER = 2.0;           // 100k / 100k halves the cell voltage

float readBattery() {
  int raw = analogRead(BAT_PIN);              // 0..4095
  return (raw / 4095.0) * 3.3 * DIVIDER;      // pin volts -> cell volts (~4.2 full, ~3.3 empty)
}

int percent(float v) {               // rough Li-Ion curve
  int p = (v - 3.3) / (4.2 - 3.3) * 100;
  return p < 0 ? 0 : (p > 100 ? 100 : p);
}

مرّر readBattery() وpercent() إلى أداة فتحصل على قراءة «Battery: 87% · 3.74 V» التي يريدها كلّ مشروع محمول. (على ESP32 فضّل طرف ADC1 مثل GPIO32–39 — فـ ADC2 غير متاح أثناء تشغيل Wi-Fi.)

الاختيار في 30 ثانية

ESP32، محمول أو إنترنت أشياء → Li-Ion 18650 أو Li-Po. Arduino Nano/Uno، ثابت أو تعليميّ → 4×AA NiMH (+ boost) أو 18650 + boost. الروبوتات وكلّ ما يتحرّك → Li-Po لخفّته وتيّاره العالي. الخارج، الشمسيّ، أو «يعمل سنوات» → LiFePO4. كبير ورخيص والوزن لا يهمّ → الرصاص. طابِق السعة والتيّار والظروف مع المهمّة — الخليّة الصحيحة هي ما يجعل البناء موثوقًا.