Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Солнечный контроллер заряда на ардуино: Солнечное электроснабжение на даче или шилд-контроллер заряда. Своими руками :) / Блог им. Ghost_D / RoboCraft. Роботы? Это просто!

Содержание

Контроллер заряда от солнечной панели. Работа над ошибками / Блог им. Ghost_D / RoboCraft. Роботы? Это просто!

Если кто «не в теме», лучше ознакомиться с началом истории тут.

Только благодаря комментариям к предыдущей статье я и решил написать этот пост. И выложить все, что у меня было собрано по этому проекту.

Заранее прощу прощения, за бессистемное изложение материала, сумбурный поток мыслей и возможные стилистические и грамматические ошибки 🙂

Еще летом 2014-го я начал изготовление простейшего контроллера заряда солнечной панели. Но, к сожалению, реальной панели у меня в тот год не появилось. Подвели продавцы. И все наработки были применены для изготовления СМАРТ-зарядного для автомобильных АКБ.

Плата осталась практически без изменений, как говорят: «Те же eggs, только в профиль».

Все это было размещено в корпусе от источника бесперебойного питания (ИБП). Кстати, трансформатор взят от того же ИБП. Диодную сборку и полевик (самые горячие элементы) разместил на радиаторах. В архиве есть фотки процесса размещения всего этого хозяйства, вдруг кому будут полезны.


Спешу отметить, что полученное устройство пользуется достаточно большой популярностью у моих друзей и знакомых.

Вот еще один вариант: доработанная версия платы от одного из пользователей этого ресурса, Александра (публикую с его разрешения).

Сложено в отдельную папку в архиве. В его версии мне понравилось следующее: применение Ардуино нано и подключение LCD по I2C-протоколу.

И вот, радость-то какая! В прошлом году (2015) мне все же удалось заполучить в свое распоряжение солнечную панель. Гораздо мощнее (100 Ватт, вместо планируемых 50), но за те же деньги 🙂

Результаты испытаний первой версии контроллера оказались не очень радужными: весьма ощутимо грелись диод (по входу) и полевик. Хотя, все «с большего» работало. Отчаянные попытки что-то улучшить (замена диода, установка дополнительного радиатора) в ввиду компактности шилда не привели ни к чему хорошему… Короче в определенный момент диод не выдержал и просто треснул.
Воодушевленный результатом, я приступил к разработке нового варианта контроллера уже по вот такой схеме:

Из крупных изменений: в качестве преобразователя я использовал MC34063. На это было несколько причин:
— выдаваемая мощность оказалось более чем достаточна для питания моей платы
— этих микросхем (в виде автомобильных зарядок) у меня оказалось (спасибо тебе, Павел!) в таком количестве, что не знаю куда их девать 🙂
Далее, вместо классической Ардинки, я использовал Arduino nano. Тот же функционал, но гораздо компактнее. Экран подключается теперь по протоколу I2C. Сделан разъем подключения дополнительных светодиодов. Полевик я взял N-канальный… В схеме для его нормальной работы применено решение Pump Charging (D5-D6-D7-C3-C4-C5). Для защиты и безопасности установлены аж 3 (три) предохранителя и супрессор. Появился узел управления нагрузкой. Сначала я проверил задумку на макетке.
Работает.
Плата разведена, сделана и проверена. Вышло вполне компактно. Пора приступать к полевым испытаниям (весна 2016).


Код я практически оставил без изменения с мелкими «допиливаниями» и «причесываниями». Попутно словил себя на мысли, что неплохо бы нумеровать билды и этот номер выдавать на дисплей при старте (а то очень легко запутаться).

В таком варианте я уже практически без боязни оставлял устройство на даче на все лето и осень. Для АКБ и инвертора соорудил небольшой столик из поддона. Этакая маленькая электростанция.

Чуть позже обзавелся достаточно большим аккумулятором (с какого-то зерноуборочного комбайна) в очень даже работоспособном состоянии. И все… потом отвлекся на другое, потом «Кибервесна», потом работа подвалила (была деноминация у нас в стране). Как говорится, «то да се», «пятое-десятое»… И третья версия (с учетом всех моих хотелок) пока только у меня в голове… Не могу обещать, что дойдут руки.

Весь материал забираем тут. Пользуйтесь на здоровье.

Arduino PWM контроллер солнечной зарядки

Arduino PWM контроллер солнечной зарядки
Как сделать очень маленький, простой и дешевый ШИМ — контроллер солнечной зарядки с Arduino Pro Mini для 12V вне сетки установок.
Размер печатной платы совпадает с размером Pro миниплаты, так что они могут быть зажаты вместе. PCB планы для универсального прототипа борту.

Подключение и использование этого Arduino контроллера солнечного заряда очень просто — есть 2 входных провода от панели солнечных батарей (+ и -) и 2 выхода приводит идти к свинцово-кислотной батарее. Основание панели солнечных батарей и батареи соединены вместе. Любой груз должен быть подключен непосредственно на клеммах аккумулятора и контроллера заряда будет автоматически обрабатывать остальное.

Arduino регулярно измеряет напряжение батареи свинца и кислоты в соответствии с определенным значением, переключает на МОП-транзистор для зарядки аккумулятора от солнечной панели и переключатели МОП-транзистор выключается, когда батарея полностью заряжена. Когда нагрузка тянет энергию от батареи, контроллер обнаруживает падение напряжения и сразу же начинает снова зарядить аккумулятор. В течение ночи, когда солнечная панель перестанет производить, контроллер ждет, пока панель снова не начнет выводить.



Положительный провод к панели солнечных батарей необходим защитный диод Шоттки, устанавливаемую непосредственно на кабеле (завернутое в термоусадочной трубки). Это не входит в основную печатную плату, как это делает его легче заменить его и остыть в то же время. Вы можете легко сделать борту немного дольше, чтобы поместиться в другой тип диода.

Схема и функции Описание:

Функция основана на N-канальный МОП — транзистор IRF3205 в высокой стороне цепи. Это требует напряжения затвора выше, чем 12 В, чтобы открыть МОП — транзистор правильно. Для того, чтобы исключить необходимость внешнего драйвера MOSFET, он приводится в движение заряда насоса, созданного с диодами, 2 конденсаторов и двух выходных выводов Arduino ШИМ (3 и 11). Pin A1 измеряет напряжение аккумуляторной батареи и пин — код 9 управляет MOSFET ON / OFF цикла. Arduino Pro Mini интегрированные светодиодные подключен к контакту 13 используется, чтобы показать текущий цикл ШИМ — сигнала.

Регулятор напряжения и все конденсаторы вокруг (C6, C5 и C4) могли бы быть исключены, поскольку есть регулятор включен в Arduino Pro Mini. Тем не менее, потому что я использовал дешевый клон доска, я не хочу, чтобы рассчитывать на его способности поддерживать более высокие напряжения, чем 12В в течение более длительных периодов времени. LP2950 очень дешево и эффективно до 30 вольт, так что стоит иметь его на борту в любом случае.

PCB — сверху и вид снизу:

Список деталей: Регулятор напряжения с низким энергопотреблением LP2950ACZ-5.0 Транзисторы 2N3904 2N3906 х 2 N-канальный МОП-транзистор IRF3205 Резисторы 82K (1%) 20K (1%) 220K x3 (0,4W достаточно) 4K7 (0,4W достаточно) Диоды 1N4148 х 5 P6KE33CA 90SQ035 (или любой подобный диод Шоттки 35V минимальной 9А) Конденсаторы 47N / 50V x2 керамические 220P / 100V керамические 1M / 50V (1000nF) керамические 4M7 / 10V тантал 1M / 35V тантал х 2

Схема и код этого контроллера заряда является Джулиан Илетт, он является вдохновителем этой умной вещью. Все это лишь утонченный документация и подходящая дизайн печатной платы, чтобы идеально соответствовать Arduino Pro Mini доска. Он разделяет видео более эффективного регулятора заряда Arduino MPPT, но его строительство гораздо сложнее, и проект еще не завершен. Если вы можете, улучшить код или конструкцию в любом случае, пожалуйста, поделитесь своими улучшениями в комментариях.

Контроллер заряда солнечных батарей

В настоящее время все большую популярность набирают системы, в которых не требуется подключение к сети электропитания. В состав системы входят: генератор энергии, контроллер (ШИМ, МРРТ, к примеру, фирма Arduino), реле, инвертор (совершает поворот тока) и провода. Ниже представлены различные варианты получения энергии с использованием природных источников и преобразованием их энергии.

Контроллер заряда солнечных батарей с цифровым дисплеем Morningstar

Системы автономного обеспечения энергией

Ветрогенераторы

Востребованы в местности с сильными ветрами, иначе их рентабельность заметно падает. Данные системы просты в эксплуатации и обслуживании.

Принцип действия ветрогенераторов заключается в переводе кинетической энергии ветра в механическую энергию лопастей, соединенных с ротором, а далее – в электрическую.

Преимущества очевидны:

  • Система полностью автономна, топливо не требуется.
  • Простая конструкция, не требующая дорогостоящего обслуживания. Ремонт сводится к профилактическому осмотру.
  • Для бесперебойной работы не требуется остановка системы. При отсутствии ветра энергия потребителям идет с аккумуляторных батарей.
  • Бесшумная работа системы достигнута за счет прогрессивных материалов и конструкций ветрогенераторов.

Для получения оптимальных показателей необходимо чтобы были выполнены следующие условия:

  • Устойчивый ветер. Перед установкой нужно предусмотреть отсутствие вблизи лесов и парков, показатели скорости и силы ветряных потоков.
  • Для установки понадобится специальная техника для установки мачты ветрогенератора.
  • Периодически обновлять смазочные материалы для продолжительной службы системы. 

Солнечные панели (батареи)

В сравнении с ветрогенераторами у солнечных батарей более сложный процесс изготовления, в связи с чем их стоимость будет выше. Но такие системы технологичнее по ряду преимуществ:

  • Так же, как и ветрогенераторы, солнечные батареи не нуждаются в топливе, работают бесшумно и без перерыва.
  • Более долговечны. Время эксплуатации превышает ветрогенераторы на 10 лет.
  • Более доступная кинетическая энергия. Солнечный свет более постоянный, чем порывы ветра.
  • Область установки. Солнечная энергия намного доступнее ветра.
  • Регулировка мощности. У ветрогенераторов мощность фиксированная, а на солнечных батареях есть возможность устанавливать нужную в зависимости от потребностей.

Единственным недостатком солнечных панелей является продолжительность дня в зависимости от часового пояса. Например, в Мурманской области в декабре-январе солнечные батареи будут непригодны в связи с наступлением полярной ночи и отсутствием солнечного света.

Солнечные батареи, установленные на крыше жилого дома

Гибридные системы

Объединив ветрогенераторы и солнечные батареи, мы получим систему, в которой будут компенсированы недостатки получения энергии. Основным источником является ветрогенератор, он требует меньше затрат на установку и проще в обслуживании. В качестве дополнительного источника энергии применяют солнечные фотовольтаические панели. В случае штиля они возьмут на себя функцию производства электроэнергии.

Контроллеры

Одним из важнейших составляющих являются контроллеры заряда. Они служат для контроля и регулирования заряда аккумуляторных панелей.

Известный факт, что полное разряжение, как и чрезмерная зарядка, влияют на дальнейшую работу аккумуляторных батарей. Особо чувствительными являются свинцово-кислотные аккумуляторные панели. Для предохранения батарей от этих нагрузок и служит регулятор. При максимальной зарядке АКБ (аккумуляторной батареи) с помощью контроллеров уровень тока будет понижен, при понижении заряда до критических значений подача энергии будет остановлена.

Типы контроллеров

Существует несколько типов регуляторов: On/Off, ШИМ и МРРТ.

Перед подбором устройства необходимо ответить на два основных вопроса:

  • Какое напряжение на входе?
  • Какой номинальный ток?

    Автоматический контроллер заряда с регулятором MPPT для солнечных батарей

Как и у большинства устройств, обязательно наличие прочностного запаса. Максимальное напряжение контроллера должно превышать общее напряжение на 20 процентов. Для определения запаса номинального тока нужно к величине тока короткого замыкания солнечных батарей прибавить 10–20 процентов, также данное значение зависит от типа регулятора. Эти данные можно найти в технических паспортах контроллеров. Например, для контроллера солнечных батарей SOL4UCN2 (ШИМ) выходное напряжение тока принимает значения 3 вольта, 6 вольт, 12 вольт. Также возможно подобрать контроллеры с выходным напряжением 36 или 48 вольт. К тому же необходимо предусмотреть инвертор для преобразования тока.

Контроллеры On/Off

В линейке контроллеров являются простейшими и, соответственно, недорогими. Когда заряд аккумулятора достигает предельного значения, контроллер разрывает соединение между солнечной панелью и батареей посредством реле. В действительности батарея не полностью заряжена, что оказывает влияние на дальнейшую работоспособность аккумулятора. Поэтому несмотря на низкую стоимость, лучше не использовать регулятор данного типа.

Контроллер On/Off для солнечных батарей

ШИМ (PWM) – контроллеры

Для этого типа контроллера применена технология широтно-импульсной модуляции. Преимуществом является прекращение заряда аккумуляторной батареи без отсоединения солнечных модулей, что позволяет продолжить зарядку АКБ до максимального уровня. Рекомендованная область применения – системы с небольшой мощностью (до 48 вольт).

МРРТ – контроллеры

Maximum power point tracker контроллер появился 80-х годах. Самым эффективным по праву считается именно этот тип контроллера. Он отслеживает максимальный энергетический пик и понижает напряжение, но увеличивает силу тока, не изменяя мощность. Благодаря высокому коэффициенту полезного действия МРРТ – контроллеры сокращают срок окупаемости солнечных станций. Выходные напряжения варьируются от 12 до 48 вольт.

Самодельные контроллеры

Безусловно, можно сделать контроллер своими руками. Прототипом служит . В его схеме с помощью реле коммутируется сигнал, полученный с ветрогенераторов или солнечных батарей. Реле управляется посредством пороговой схемы и полевого транзисторного ключа. Подстроечные резисторы регулируют пороги переключения режима.

Схема для создания контроллера своими руками

В данной схеме использовано 8 резисторов в качестве нагрузки для утилизации энергии. Эта схема является первоначальной, ее можно упростить самостоятельно, а можно прибегнуть к помощи достоверных источников. Несмотря на очевидную простоту конструкции, не рекомендуется использовать контроллеры, созданные своими руками, во избежание неблагоприятных последствий, таких как порча АКБ, например (при напряжениях 36–48 вольт).

Гибриды

Гибридным контроллером считается контроллер, использующий энергию ветра и солнца. Его преимуществом является возможность использование двух источников тока (ветрогенератора или солнечной батареи) совместно или попеременно. Незаменим для автономных производств.

Дополнительные функции аккумуляторных батарей

Прогресс не стоит на месте и благодаря ему можно подобрать контроллер с нужными характеристиками для каждого потребителя индивидуально. Модель контроллера может включать в себя дисплей с выводом информации о батарее, реле, солнечных панелях, количестве заряда, напряжении (вольт), токе. Также может присутствовать система оповещения при приближении разрядки и таймер для активации ночного режима. Существуют контроллеры с возможностью подключения к компьютеру.

Контроллер с возможностью подключения к компьютеру I-Panda SMART 2

Платформа контроллера

Одним из оптимальных вариантов служит платформа фирмы Arduino (Ардуино). Плюсов достаточно много. Основным преимуществом является доступность, ведь программная оболочка бесплатна. Печатные платы есть в свободном доступе. Благодаря открытой архитектуре системы проблем с дополнением линейки не возникнет. Данные контроллеры поддерживают двигатели с напряжением до 12 вольт, можно подключить реле. Также Arduino выпускают и другие аппаратно-программные средства. Например, микроконтроллеры, для подпитки которых требуется 5 вольт или 3,3 вольта. К тому же программистам доступны специальные возможности портов (ШИМ, АЦП).

Многие усовершенствования можно выполнить своими руками. Но в 2008 году фирма разделилась на две части, которые оставили одно и то же название, но разные сайты (arduino.cc и arduino.org). При выборе продукции необходимо обращать внимание на это, ведь несмотря на общее прошлое, сейчас продукция Arduino отличается.

Инверторы

Устройство, помогающее сигналу совершить поворот на 1800, преобразовывающее постоянный ток в переменный. При этом частота и/или напряжение меняется. Схем инверторов достаточно большое количество, самыми часто встречающимися являются три типа.

Схема мостового инвертора без трансформатора

Первый тип – это мостовые инверторы без трансформатора, применяются для установок с высокими напряжениями (от 220 до 360 вольт). Ко второму типу относят инверторы с нулевым выводом трансформатора, используют в системах с низким напряжением (12–24 вольт). И третьим типом являются мостовые инверторы с трансформатором. Их применяют для обширных диапазонов напряжений мощности (48 вольт).

Страны-производители

На рынке представлено множество контроллеров заряда с различными модификациями, отличающихся как по цене, так и по качеству. Среди контроллеров российского производства наилучшими вариантами являются производители: Эмикон, Автоматика-с, Овен. Данные фирмы на рынке контроллеров находятся уже много лет и вполне зарекомендовали себя. Среди контроллеров зарубежного производства лидерами считаются Allen-Bradley, MicroLogix (дочернее производство Allen Bradley) и SLC 500. Главным критерием выбора именно этих производителей является большая область применения, т. е. контроллеры данных фирм можно использовать в разных сферах и для разных целей.

Контроллеры зарубежного производства MicroLogix

Расчет системы

Чтобы правильно рассчитать систему, необходимо действовать последовательно. В большинстве случаев принимается стандартное напряжение 220 вольт. Для начала нужно задаться углом поворота солнечных панелей.

Затем оценивают примерную производительность. Для этого нужно рассчитать минимальную и максимальную солнечную активность для годичного цикла. Эти значения также будут зависеть от географического расположения.

Далее идет выбор инвертора. Одними из основных критериев выбора является коэффициент полезного действия и различные защитные механизмы.

Аккумуляторные батареи подбираются по рабочей емкости и току в зависимости от нужд потребителя. Соединение аккумуляторов возможно как последовательно, так и параллельно. Для большей надежности рекомендуется, чтобы АКБ были одной мощности, в идеале выпущены одной партией. В основном используются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, но в последнее время из-за снижения цен конкурентоспособными становятся литийионные АКБ. Их отличие состоит в большей удельной емкости, но для литийионных аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, многие регуляторы им просто-напросто не подойдут.

Контроллер заряда солнечных батарей МРРТ Tracer 1215RN

При использовании МРРТ-контроллеров необходимо учитывать максимальный выходной ток контроллера, а не первичного источника. У ШИМ-контроллеров такой особенности нет.

Еще одним аспектом, требующим внимания, является выбор реле и проводов. Их длина должна быть минимальной, чтобы избежать дополнительных потерь. Само собой, провода нужно подбирать в зависимости от потребностей, ведь их характеристики зависят от поперечного сечения провода и материала, из которого они изготовлены. Провода должны выдерживать указанное напряжение от 12 до 48 вольт. Также не стоит пренебрегать изоляционным материалом, он напрямую влияет на теплопроводность проводов.

Вывод

Независимо от типа регулятора (ШИМ, МРРТ или изготовленный своими руками), необходимо учитывать параметры всей системы для более продуктивной работы (в том числе напряжение от 12 до 48 вольт). Сейчас выбор моделей на рынке неограничен, но не стоит брать первый попавшийся, нужно тщательно ознакомиться с характеристиками, ведь от этого зависит долговечность и надежность остальных компонентов.

Принцип работы контроллера заряда солнечных батарей

При правильном подборе составляющих частей системы, углов поворота солнечных панелей и их географического расположения можно создать экономичную систему получения энергии без дополнительных источников питания. Причем многое можно сделать своими руками, покупая только основные части (например, платформу Arduino), не требуя дополнительных расходов.

Автор: П. Морозов

Контроллер «Помощник» для солнечной станции на ардуино нано.

Солнечный Power bank.

Солнечный Power bank. Искатели СЕ в своих поисках часто забывают о том, что давно уже придумано и успешно работает. Например солнечная энергетика. Предлагаю простую и полезную конструкцию так сказать генератора

Подробнее

BlueSolar Charger 12/24В 20А

Инструкция BlueSolar Charger 12/24В 20А ВАЖНО! Всегда подключайте батареи первыми. Используйте для 12В системы только 12В (36 элем.), панели солнечных батарей. Используйте для 24В системы только 24В (72

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Контроллер солнечных систем Контроллер применяется только для контроля за уровнем заряда аккумуляторов в солнечных фотоэлектрических системах. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 12 В 24

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ---------Для контроллера заряда солнечной батареи ----------серия EPRC10-EC ХАРАКТЕРИСТИКИ (12В или 12/24В) EPRC10-EC 12В или 12/24В, 10A ПРИМЕЧАНИЯ: Только для использования с

Подробнее

Содержание. 00_cont.indd :41:48

Содержание Об авторе 13 Об изображении на обложке 13 Введение 15 На кого рассчитана эта книга 15 Идея книги 15 Современная электроника 16 Структура книги 16 Условные обозначения 19 Файлы примеров 19 Ждем

Подробнее

Руководство пользователя

Микропроцессорный контроллер зарядки аккумуляторов от солнечных панелей JUTA CM1012 5A JUTA CM1012 10A JUTA CM1024 15A Руководство пользователя Данное руководство содержит важную информацию и советы по

Подробнее

Инструкция по эксплуатации PowerWatcher2

Инструкция по эксплуатации PowerWatcher2 Описание Прибор предназначен для измерения тока, напряжения, скорости, температуры и параметров, являющихся функциями от указанных данных: мощность, расход энергии,

Подробнее

Инструкция по эксплуатации PowerWatcher2

Инструкция по эксплуатации PowerWatcher2 Описание Прибор предназначен для измерения тока, напряжения, скорости, температуры и параметров, являющихся функциями от указанных данных: мощность, расход энергии,

Подробнее

Контроллеры заряда ИНСТРУКЦИЯ

Remote Power Серия SDY SDY3048 SDY4048 SDY5048 SDY6048 Контроллеры заряда ИНСТРУКЦИЯ Содержание 1. 0 Особенности 1 2.0 Установка и эксплуатация 2 2.1 Размеры 2.2 Информация о подключениях 2.3 Подключение

Подробнее

Источник бесперебойного питания ИБП - 200

Источник бесперебойного питания ИБП - 200 ВВЕДЕНИЕ Источник бесперебойного питания «БАРС ИБП-200» предназначен для непрерывной подачи электропитания для телекоммуникационного оборудования от однофазной

Подробнее

Группа компаний «Связьэнергосервис»

Группа компаний «Связьэнергосервис» www.kuppol.ru Устройства зарядно-питающие УЗПС 24-40, УЗПС 36-30, УЗПС 48-20, УЗПС 60-15 и УЗПС 72-15 Краткое руководство по эксплуатации 1 Назначение устройства Устройства

Подробнее

Драйвер шагового двигателя ADR810/ADR812

Драйвер шагового двигателя ADR810/ADR812 ИНСТРУКЦИЯ по эксплуатации Апрель-2010 1 СОДЕРЖАНИЕ 1. НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА...3 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ...3 3. ЧЕРТЕЖ КОРПУСА...3 4. КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТОГО,

Подробнее

Мощные светодиоды чувствительные

20 Стив Робертс (Steve Roberts) Идеи некоторых схем, использующих драйверы серии RCD Мощные светодиоды чувствительные электронные компоненты, которыми для достижения оптимальных результатов необходимо

Подробнее

Руководство пользователя

Автономный инвертор со встроенными солнечными батареями Руководство пользователя GF500-GF2000 Автономный инвертор со встроенными солнечными батареями и немодулированной синусоидальной волной Оглавление

Подробнее

1 Подсчет суммарной нагрузки потребления

1 Подсчет суммарной нагрузки потребления ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Последовательность расчета: 1) Составляется перечень всех приборов и устройств, которые будут использоваться в доме. 2) Выясняется потребляемая мощность

Подробнее

ДРАЙВЕР G210A. Перемычки выбора микрошага

ДРАЙВЕР G210A Для работы с драйвером G210А Вам понадобится подходящий шаговый двигатель, источник питания, требуемый для двигателя и резистор для установки тока. Рабочий ток фазы шагового двигателя должен

Подробнее

Контроллеры заряда ИНСТРУКЦИЯ

Remote Power Серия SDRC (SDRC0524 SDRC1024 SDRC1524 SDRC2024) Контроллеры заряда ИНСТРУКЦИЯ Содержание 1.0 Особенности 1 2.0 Установка и эксплуатация 2 2.1 Размеры 2.2 Информация о подключениях 2.3 Подключение

Подробнее

Счетчики импульсов СИМ , СИМ

105187, г. Москва, Измайловское шоссе, д. 73Б, офис 15 http:// E-mail: [email protected] (495) 921-22-62 Счетчики импульсов СИМ-05-1-09, СИМ-05-1-17 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Счётчик импульсов СИМ-05-1 (далее счётчик).

Подробнее

SK-712/d-2-5,5 (12A)

Фото: Содержание стр. 1 Сопроводительное письмо 2 2 Информация о продукте 3 2.1 Позиция в каталоге. 2.2 Технические особенности и преимущества. 2.3 Обозначение. 2.4 Техническое описание. 2.5 Типы регулирования

Подробнее

HW 2.3 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

www.e-core.ru Регулируемый DC-DC преобразователь PSMR3006A HW 2.3 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Содержание 1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА... 3 1.1 Назначение... 3 1.2 Технические характеристики... 3 1.3 Состав изделия...

Подробнее

Резервированные источники питания

Резервированные источники питания РИП общего применения Резервированные источники питания аппаратуры ОПС РИП- 12 исп. 01, РИП-12 исп. 02, РИП-12 исп. 03, РИП-12 исп. 04, РИП-12 исп. 05, РИП-12В-1А-7А*ч

Подробнее

Инструкция по эксплуатации

Инструкция по эксплуатации лабораторных блоков питания MAISHENG серии MS Оглавление 1. Краткое содержание 2 2. Технические характеристики 2 3. Описание элементов и функций 2 4. Особые указания 3 5. Техническое

Подробнее

Инструкция по эксплуатации

Инструкция по эксплуатации GSM-сигнализация «Дачник - Информер» Перед началом эксплуатации устройства, пожалуйста, ознакомьтесь с настоящей инструкцией Внутри GSM-сигнализации «Дачник» присутствует высокое

Подробнее

Контроллер репитера. Rep 101. ver

Контроллер репитера Rep 101 ver 1.01 15.01.2013 http://swjz.narod.ru Россия 2013 1. Назначение Контроллер репитера REP-101 предназначен для соединения двух радиостанций по низкочастотному окончанию. При

Подробнее

Простые устройства свободной энергии

Простые устройства свободной энергии В свободной энергии нет ничего волшебного и под «свободной энергией» я подразумеваю нечто, производящее выходную энергию без необходимости использовать топливо, которое

Подробнее

ПРОГРЕСС HYBRID-BT

ПРОГРЕСС-12-5000-HYBRID-BT Беспроводной интерфейс может работать по двум протоколам и настраивается через меню программирования. Можно включить выключить интерфейс, выбрать протокол и поменять пароль.

Подробнее

Модуль расширения Comfort 5P

Введение Модуль расширения Comfort 5P Спасибо за интерес, проявленный, к оборудованию серии Комфорт. Серия «Комфорт» является оборудованием домашней автоматизации начального уровня, позволяющей реализовать

Подробнее

Универсальный блок управления Джинн

Универсальный пульт управления Универсальный блок управления Джинн Назначение Универсальный пульт управления предназначен для управления четырьмя устройствами типа: насосы, обогреватели, кондиционеры,

Подробнее

Светосигнальный блок DLS-DRL

Светосигнальный блок DLS-DRL Основное предназначение светосигнального блока (DLS-DRL) подача светового сигнала при помощи штатных ламп дальнего света автомобиля, а также их автоматического включения в

Подробнее

Солнечная батарея 5В: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

Обзор солнечной батареи 5В

В процессе эволюции человечество научилось добывать электрическую энергию, используя природные ресурсы. Это могут быть полезные ископаемые (теплоэлектростанции, использующие нефть, уголь или атомные, использующие ядерное топливо), водные ресурсы (гидроэлектростанции), поток ветра (ветроэлектростанции). Солнечные батареи – это набирающий популярность источник дешевого электричества, получаемого из солнечных лучей. Солнечная батарея состоит из фотоэлементов на основе кремния, которые прямо преобразуют солнечную энергию в постоянный электрический ток.

К преимуществам солнечных батарей относятся:

  • высокая экологичность;

  • безшумность;

  • доступность;

  • постоянство – если полезные ископаемые могут закончиться, то наcчет солнечной энергии беспокоиться не стоит;

  • обширная область использования – могут применяться как в сельской местности, так и в космосе.

Однако у солнечных батарей есть и недостатки:

Солнечная батарея  5В 1.2 Вт (рис. 1) идеально подходит для зарядки небольших аккумуляторных батарей и питания маломощных устройств.  


Рисунок 1


Технические характеристики

  • Максимальная выходная мощность: 1.2 Вт;

  • Напряжения холостого хода: 5 В;

  • Рабочий ток: 200 мА;

  • Коэффициент полезного действия (КПД) : 17%;

  • Размеры: 70 х 55 х 3 (±0.2) мм;

  • Вес : 17 г.


Пример использования

Перейдем к практическому использованию батареи. Проверяем напряжение холостого хода – 5 В, как и заявлено. Попробуем подключить к батарее светодиод (рис. 2).


Рисунок 2.

Мощность естественно зависит от освещенности. Ток КЗ на окне при ярком солнце 50-70 мА.

Проверим, насколько эффективно можно использовать данные солнечные батареи, точнее нескольких батарей, соединенных параллельно, для зарядки Li-ion аккумулятора 18650.

Список деталей:

  • солнечная батарея  5 В, 1.2 Вт - 4 шт;

  • Li-ion аккумулятор 18650 - 1 шт;

  • Модуль для зарядки Li-ion батарей на микросхеме TP4056 - 1 шт;

По документации рабочий ток 200 мА на одну батарею. Соединим 4 данных солнечных батареи параллельно и проверим ток кз. На окне при ярком солнце 150-220 мА. Для зарядки аккумулятора 18650 будем использовать модуль для зарядки Li-ion батарей на микросхеме TP4056 (рис. 3).


Рисунок 3.

Контроллер заряда TP4056 отключается от аккумулятора при достижении на аккумуляторе заряда в 4.2 В, при заряде сила тока постепенно понижается.

Схема подключения показана на рисунке 4.


Рисунок 4

Собираем схему (рис. 5) и приступаем к испытаниям.

       

Рисунок 5,6,7.

Выставляем устройство на солнце. Пошел процесс зарядки. Об окончании зарядки сигнализирует синий светодиод. Скорость зарядки очень сильно зависит от освещения.

 

Рисунок 8,9.

Контакты OUT+ и OUT- выводим на USB-разъем и можем использовать заряженный аккумулятор, например для зарядки телефона.


Часто задаваемые вопросы FAQ

  1. Батарея выдает недостаточный ток
  • Ток батареи зависит от солнечного освещения, найдите более солнечное место;

  • Объедините несколько батарей, подключив их параллельно.

 


CОЛНЕЧНЫЙ ТРЕКЕР НА ARDUINO

Солнечная панель заряжается лучше всего, когда на неё попадает наибольшее количество солнечного света, поэтому почему бы не создать платформу которая будет поворачиваться в сторону солнца?

Я использовал Arduino Uno и Motor Shield для управления двумя серводвигателями влево и вправо, вверх и вниз. Я использовал Adafruit готовый механизм Наклона и Поворта, кроме того, я использовал солнечную панель 17W и комплект батарей от Voltaic, который поставляется с необходимыми адаптерами для подключения аккумулятора, который может заряжать iPhone примерно семь раз или Macbook Pro один раз!

 

Шаг 1: Используемые части.

 

Используемый список деталей выглядит следующим образом:

 

ВАЖНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ:

Я использовал два двигателя с высоким крутящим моментом, поэтому я могу отключить их, когда они не используются. Это предотвращает падение панели, когда двигатели не используются!

 

Шаг 2: Код Arduino.

Здесь вы можете скачать Arduino Code. Я документировал большую часть строк, чтобы дать понять, что делает каждая часть кода. Короче говоря, он усредняет показания двух вертикальных и двух горизонтальных датчиков освещенности и соответственно перемещает сервоприводы. Для экономии заряда аккумулятора сервомоторы отключены, когда они не используются.

https://github.com/robotoss/SOLAR/blob/master/Solar_Panel_Code.ino

Все файлы доступны на GitHub 

 

Шаг 3: Электросхема

Я загрузил файл Fritzing, чтобы помочь с подключением сборки; Надеюсь, это поможет!

 

Шаг 4: Механизм Поворота и Наклона.

Я загрузил файл Fritzing, чтобы помочь с подключением сборки; Надеюсь, это поможет!

https://github.com/robotoss/SOLAR/blob/master/solarfritzing. fzz

 

Шаг 5: Файлы для лазерной резки.

Обратите внимание, что я прикрепил файлы CorelDraw X3 к лазеру, вырезав основание механизма Поворота и Наклона, основание панели солнечных батарей и корпуса для четырех датчиков света.

Основание солнечной панели
Основание механизма
Основание для датчиков

Источник

Делаем своего робота автономным – ARDUINO.MD

У меня есть идея собрать автономного робота… полностью автономного, т.е. собрать его, запрограммировать и забыть о хлопотах, а он будет что-то делать и вообще жить своей жизнью… Робот-питомец?

Робот Durashka разобран для серьезной модификации

С чего начинается… автономность? Да, именно с питания. По моему мнению, во многих современных роботах есть очень большой недостаток – нужно периодически менять батарейки или заряжать аккумуляторы. Рано или поздно, это делать надоедает, и робот уходит пылиться на далекую полку… А в самом начале, помните, как хотелось его собрать, научить его чему-то, посмотреть как он справляется с поставленными задачами?

В этой статье мы сделаем нашего робота (у вас еще нет своего робота???) автономным, т. е. запрограммировали и забыли. Брать энергию он будет из воздуха, а точнее, от солнца.

Помогут нам в этом следующие компоненты

Обратная сторона (медали)

(все компоненты подходят друг к другу)

  • Солнечная панель (можно и несколько, соединив их параллельно и добавив диоды шоттки – увеличим скорость заряда аккумулятора) для получения энергии от солнца
  • Контроллер заряда LiPo Rider Pro – у него есть вход для солнечной батареи с разъемом jst, вход для аккумулятора тоже jst, вход miniUSB для подключения к блоку питания, чтобы заряжать аккумулятор и питать устройство, а также есть выход мама USB порта, куда соединяется устройство-потребитель
  • Аккумулятор Lipo 1s 3.7v (можно и несколько, соединив их параллельно – увеличим время активного состояния робота) для накапливания энергии

Принцип действия

Солнечная панель заряжает аккумулятор через контроллер заряда

Нужно питать робота от аккумулятора и при первой возможности заряжать аккумулятор от солнечного света. Скажем, наш робот Durashka будет стоять на подоконнике и днем получать энергию от солнца из окна, а ночью… переходить в режим сна и ничего не делать. Важно правильно рассчитать мощность солнечной панели, чтобы в обычный солнечный день панель выдавала достаточно энергии для зарядки аккумулятора и питания контроллера с датчиками и сервоприводами. Кроме того, необходимо иметь возможность в экстренных случаях заряжать аккумулятор от блока питания.

В конструкции контроллера заряда LiPo Rider Pro предусмотрена и автоматическая зарядка аккумулятора при подключении к блоку питания, и зарядка его от солнечной панели, и недопущение перезаряда и переразряда аккумулятора. Самого робота подключаем по USB к LiPo Rider’у, соответственно, получаем стабильные 5V. Все в одном – почти идеальный вариант! Соединил вместе проводами – и работает!

Солнечная панель выдает 5.34V (пасмурный зимний день)

Почему почти идеально? Дело в том, что робот не будет знать, сколько осталось заряда в аккумуляторе. Сколько ему еще бодрствовать и не пора ли перейти в спящий режим?

Для этой цели в последствии придется прикрутить еще одну плату – LiPo fuel gauge, которая и даст ответы на все оставшиеся вопросы. Ее мы подключим к аккумулятору и по I2C шине робот всегда будет в курсе состояния батареи (читать: насколько он голоден или объелся как на пасху), соответственно можно будет скорректировать его поведение в зависимости от этого.

О роботе

Durashka на операционном столе

Робот Durashka на данный момент обладает следующими функциями:

  • Питается 9V от блока питания ACDC
  • Понимает, что рядом с ним есть кто-то (ультразвуковой дальномер)
  • Понимает, когда в комнате что-то происходит или с ним говорят, откуда идет звук (датчик звука, стерео)
  • Понимает, когда в комнате светло или темно (датчик освещенности)
  • Следит за временем и знает, день сейчас или ночь (часы реального времени)
  • Понимает, что его взяли в руки, крутят, уронили (гироскоп-акселерометр)
  • Может выражать свои чувства трехцветным светодиодом на голове, движениями рук и головы, а также заранее записанными на microSD карточку словами и выражениями

В планах:

  • Сделать Durashk’у автономным (питание от аккумулятора и солнечных батарей)
  • Добавить модуль wifi и читать слова и выражения не только с microSD карточки, но и подгружать с компьютера.
  • Выход в интернет даст возможность роботу узнавать: прогноз погоды на улице через сторонние сайты, текущие параметры окружающей среды (температура, влажность, уровень углекислого газа, уровень пыли в воздухе, радиационный фон) от датчиков, подключенных к компьютеру (серверу), читать последние новости на сайтах вслух.
  • На основании полученных данных реализовать более сложный алгоритм поведения

Заключение

И все-таки, автономность – это круто! Мне кажется, эта функция добавляет некоторую “оживленность” роботам, делая их более самостоятельными. Когда знаешь, что там, на подоконнике, сидит существо, пусть с кремниевыми мозгами и ограниченным функционалом… но ведет свой образ жизни, знает, когда можно бодрствовать и что-то делать, а когда, устав от будничной суеты, поспать и набраться сил. И ничем не хуже хомячка в клетке, который только кушает, играет, спит и справляет нужду… и даже не может матернуться на какой-то неприятный внешний раздражитель! =)

Удачных вам экспериментов!

Понравилось это:

Нравится Загрузка. ..

Похожее

КОНТРОЛЛЕР СОЛНЕЧНОГО ЗАРЯДА ARDUINO (версия 2.0): 26 шагов (с изображениями)

После сборки основной платы и платы индикации соедините разъем с помощью перемычек (гнездо-гнездо)

Во время этого соединения обращайтесь к схеме. Неправильное подключение может повредить цепи. Так что будьте внимательны на этом этапе.

Подключите кабель USB к Arduino и загрузите код. Отсоедините кабель USB. Если вы хотите увидеть монитор последовательного порта, оставьте его подключенным.

Номинал предохранителя: В демонстрации я вставил предохранитель на 5А в держатель предохранителя.Но в практическом использовании ставят предохранитель от 120 до 125% тока короткого замыкания.

Пример: Солнечной панели мощностью 100 Вт с Isc = 6,32 А требуется предохранитель 6,32x1,25 = 7,9 или 8 А

Как проверить?

Я использовал повышающий преобразователь и черную ткань для проверки контроллера. Входные клеммы преобразователя подключены к аккумуляторной батарее, а выход - к клемме аккумуляторной батареи контроллера заряда.

Состояние батареи:

Поверните потенциометр преобразователя с помощью отвертки, чтобы смоделировать различные напряжения батареи.При изменении напряжения батареи соответствующий светодиод погаснет и загорится.

Примечание. Во время этого процесса панель солнечных батарей должна быть отключена или накрыта черной тканью или картоном.

Рассвет / Сумерки: Для имитации рассвета и заката с использованием черной ткани.

Ночь: Полностью закройте солнечную панель.

День: Снимите ткань с солнечной панели.

Переход: медленно снимите или накройте ткань, чтобы отрегулировать различные напряжения солнечной панели.

Контроль нагрузки: В зависимости от состояния батареи и рассвета / заката нагрузка будет включаться и выключаться.

Температурная компенсация:

Удерживайте датчик температуры, чтобы повысить температуру, и поместите любые холодные предметы, например лед, чтобы уменьшить температуру. Это немедленно отобразится на ЖК-дисплее.

Значение уставки скомпенсированного заряда можно увидеть на последовательном мониторе.

В следующем шаге я опишу изготовление корпуса для этого контроллера заряда.

Самодельный контроллер заряда MPPT на базе Arduino

Контроллер заряда MPPT на базе Arduino | Альтернативная энергия | возобновляемые источники энергии | чистая энергия

Что такое Mppt (отслеживание максимальной мощности)?

Мы используем алгоритм MPT для извлечения максимальной доступной мощности из фотоэлектрического модуля при определенных условиях. MPPT - самый популярный инструмент, который помогает нам эффективно использовать солнечную энергию (возобновляемый источник энергии). Если мы хотим сократить график углеродных следов, нам необходимо перейти к чистой энергии, которая называется возобновляемой энергией (энергия, которую мы можем получить из природных ресурсов), например СОЛНЕЧНАЯ, ГИДРО, ВЕТЕР. т. к. в противном случае мы сразу двинемся к Глобальному потеплению.

Каждой стране необходимо двигаться к зеленой энергии, особенно КИТАЙ, потому что он вносит основной вклад, производя 63% Co2.

Как работает MPPT? Почему солнечная панель 150 Вт не равна 150 Вт?

Например, вы купили новую солнечную панель на рынке, которая может выдавать ток 7 ампер, при зарядке настройка батареи настроена на 12 вольт: 7 ампер умножить на 12 вольт = 84 Вт (P = V * I) Вы потеряли более 66 ватт - но вы заплатили за 150 ватт.Эти 66 ватт никуда не денутся, но это из-за плохого соответствия выходного тока солнечной батареи и напряжения батареи.

После использования алгоритма MPPT мы можем получить максимальную доступную мощность, которую получает батарея, теперь составляет 12 ампер при 12 вольт. Выходная мощность равна p = V * I p = 12 * 12 = 144 Вт. счастливый.

Спецификация проекта

2. Светодиодная индикация для отображения низкого среднего и высокого уровня заряда

3. ЖК-дисплей (20x4 символов) для отображения мощности, тока, напряжений и т. Д.

4.Защита от молнии / перенапряжения

5. Защита от обратного потока мощности

6. Защита от перегрузки и короткого замыкания

7. Регистрация данных через WiFi

8. Заряжайте свой мобильный телефон, планшеты и любые гаджеты через порт USB

Электрические характеристики:

1. Номинальное напряжение = 12 В

2. Максимальный входной ток = 5 А

3. Поддерживаемый ток нагрузки до = 10 А

4. Входное напряжение = Солнечная панель от 12 до 24 В

5.мощность солнечной панели = 50 Вт

НЕОБХОДИМЫЕ ЧАСТИ:

  • Резисторы (3 x 200R, 3 x330R, 1 x 1K, 2 x 10K, 2 x 20K, 2x 100k, 1x 470K)
  • TVS-диод (2x P6KE36CA)
  • Arduino Nano
  • (ACS712-5A) Датчик тока
  • Понижающий преобразователь (LM2596)
  • Модуль Wi-Fi (ESP8266)
  • ЖК-дисплей (20x4 I2C)
  • полевые МОП-транзисторы (4x IRFZ44N)
  • драйвер MOSFET
  • MOSFET Линейный стабилизатор 3,3 В (AMS 1117)
  • Транзистор (2N2222)
  • Диоды (2x IN4148, 1 x UF4007)
  • Конденсаторы (4 x 0. 1 мкФ, 3 x 10 мкФ, 1 x 100 мкФ, 1x 220 мкФ)
  • Индуктор (1x 33 мкГн-5 А)
  • Светодиоды (красный, желтый, зеленый)
  • Предохранители (5 А)

Библиотеки, необходимые для Arduino IDE:

Помните: создайте новую папку (имя папки должно совпадать с именами библиотек, такими как TimerOne и LiquidCrystal_I2C. Вставьте эти две папки в Arduino / LIbrary.

---------------- -------------------------------------------------- ---------------

Модель контроллера заряда с алгоритмом MPPT на базе Arduino

Моделирование проекта контроллера заряда MPPT в программе Proteus

Это моделирование было разработано в программе Proteus 8.6 версия. Вы можете создать свой собственный, используя библиотеку Arduino для Proteus и инструмент моделирования, известный как Proteus. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы хотите получить от до . Купите для этого проекта файл с исходным кодом proteus .

Регистрация данных WiFi с использованием модуля Wi-Fi ESP8266

Прочтите эту статью: узнайте, как настроить модуль Wi-Fi ESP8266, используя только Arduino IDE

После прочтения статьи выше я предполагаю, что вы успешно подключили модуль ESP8266 к своему Вай фай.

  • Зайдите и зарегистрируйтесь на https://thingspeak.com/
  • Создайте новый канал и напишите «Данные солнечной панели» в поле 1, а остальные поля оставьте пустыми и сохраните.
  • Вы получите ключ API, скопируйте этот ключ API и вставьте в исходный код.
  • Готово

Образы проекта

«Не забудьте установить все необходимые библиотеки перед загрузкой кода в Arduino Nano»

Схема:

Если у вас возникли трудности при создании этого проекта так что не стесняйтесь спрашивать сначала, мы здесь, чтобы помочь вам 24 часа в сутки и 7 дней в неделю 24/7 благодаря

КОНТРОЛЛЕР СОЛНЕЧНОГО ЗАРЯДА ARDUINO PWM (V 2.

02) - Share Project

Если вы планируете установить автономную солнечную систему с аккумулятором, вам понадобится контроллер заряда от солнечной батареи. Это устройство, которое помещается между солнечной панелью и аккумуляторным блоком, чтобы контролировать количество электроэнергии, производимой солнечными панелями, поступающей в батареи. Основная функция - убедиться, что аккумулятор правильно заряжен и защищен от перезарядки.

По мере увеличения входного напряжения от солнечной панели контроллер заряда регулирует заряд аккумуляторов, предотвращая перезарядку, и отключает нагрузку, когда аккумулятор разряжен.

Типы контроллеров заряда солнечной энергии

В настоящее время в фотоэлектрических системах обычно используются контроллеры заряда двух типов:

1. Контроллер широтно-импульсной модуляции (PWM)

2. Отслеживание максимальной мощности (MPPT) ) Контроллер

В этом уроке я расскажу вам о ШИМ-контроллере солнечной зарядки.

Спецификация

1. Контроллер заряда, а также счетчик энергии

2.Автоматический выбор напряжения батареи (6 В / 12 В)

3. Алгоритм зарядки PWM с автоматической настройкой заряда в соответствии с напряжением батареи

4. Светодиодная индикация состояния заряда и состояния нагрузки

5. ЖК-дисплей 20x4 символов для отображения напряжение, ток, мощность, энергия и температура.

6. Молниезащита

7. Защита от обратного тока

8. Защита от короткого замыкания и перегрузки

9. Температурная компенсация для зарядки

10.USB-порт для зарядки гаджетов


Инструкция по сборке

Instructables: https://www.instructables.com/id/ARDUINO-PWM-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-202/

: https://www. opengreenenergy.com/post/arduino-pwm-solar-charge-controller-v-2-02

Как работает схема?

Примечание: Красная линия - питание и желтая линия - сигнал управления

Сердцем контроллера заряда является плата Arduino Nano.Arduino определяет напряжение на солнечной панели и аккумуляторе с помощью двух схем делителя напряжения. В соответствии с этими уровнями напряжения он решает, как заряжать аккумулятор и управлять нагрузкой.

Примечание : На приведенном выше рисунке имеется типографская ошибка в сигнале питания и управления. Красная линия предназначена для питания, а желтая линия - для управляющего сигнала.

Вся схема разделена на следующие цепи:

1. Схема распределения питания:

Питание от батареи (B + и B-) понижается до 5 В с помощью понижающего преобразователя X1 (MP2307). .Выходной сигнал понижающего преобразователя поступает на

1. Плата Arduino

2. Светодиоды для индикации

3. ЖК-дисплей

4. USB-порт для зарядки гаджетов.

2. Входные датчики:

Напряжение солнечной панели и батареи измеряется с помощью двух цепей делителя напряжения, состоящих из резисторов R1-R2 и R3-R4. C1 и C2 - конденсаторы фильтра для фильтрации нежелательных шумовых сигналов. Выход делителей напряжения подключен к аналоговым контактам A0 и A1 Arduino соответственно.

Токи в солнечной панели и батарее измеряются с помощью двух модулей ACS712. Выход датчиков тока подключается к аналоговым выводам A3 и A2 Arduino соответственно.

Температура батареи измеряется датчиком температуры DS18B20. R16 (4,7 кОм) - подтягивающий резистор. Выход датчика температуры подключен к выводу D12 Arduino Digital.

3. Цепи управления:

Цепи управления в основном состоят из двух p-MOSFET Q1 и Q2.MOSFET Q1 используется для отправки зарядного импульса на батарею, а MOSFET Q2 используется для управления нагрузкой. Две схемы драйвера MOSFET состоят из двух транзисторов T1 и T2 с подтягивающими резисторами R6 и R8. Базовый ток транзисторов регулируется резисторами R5 и R7.

4. Схемы защиты:

Входное перенапряжение со стороны солнечной панели защищено с помощью TVS-диода D1. Обратный ток от батареи к солнечной панели защищен диодом Шоттки D2.Максимальный ток защищен предохранителем F1.

5. Светодиодная индикация:

Светодиоды 1, 2 и 3 используются для индикации состояния солнечной батареи, батареи и нагрузки соответственно. Резисторы от R9 до R15 являются токоограничивающими резисторами.

7. ЖК-дисплей:

ЖК-дисплей I2C используется для отображения различных параметров.

8. Зарядка через USB:

К USB-разъему подключается выходное напряжение 5 В от понижающего преобразователя.

9. Сброс системы:

SW1 - это кнопка для сброса Arduino.

КОНТРОЛЛЕР СОЛНЕЧНОГО ЗАРЯДА ARDUINO PWM

1. В будущих планах для контроллера заряда V2.1 - реализация трехступенчатого алгоритма зарядки.

2. Модификация оборудования для лучшего контроля

3. Возможность реализации мультихимической зарядки аккумуляторов

4. Добавление USB-порта для зарядки USB-зарядных устройств, например смартфонов / планшетов.

5. Изготовление нестандартной печатной платы для схемы.

6. Изготовление 3D-печати корпуса для проекта.

7. Добавление ESP8266 для удаленного мониторинга через приложение для смартфона

ШИМ-контроллер заряда -V2.1 Алгоритм

Когда контроллер подключен к батарее, программа начнет работу.

Сначала он проверяет, достаточно ли напряжения панели для зарядки аккумулятора. Если да, то он войдет в цикл зарядки.Цикл зарядки состоит из 3 этапов.

Этап 1 Объемная загрузка:

Arduino подключает солнечную панель к батарее напрямую (100% рабочий цикл). Напряжение аккумулятора будет постепенно увеличиваться. Когда напряжение аккумулятора достигнет 14,4 В, начнется этап 2.

В этой стадии ток почти постоянный.

Этап 2 Абсорбционный заряд:

На этом этапе Arduino будет регулировать зарядный ток, поддерживая уровень напряжения на уровне 14.4 в течение одного часа. Напряжение поддерживается постоянным, регулируя рабочий цикл.

Этап 3 Плавающий заряд:

Контроллер генерирует постоянный заряд для поддержания уровня напряжения 13,5 В. На этом этапе аккумулятор полностью заряжен. Если напряжение аккумулятора меньше 13,2 В в течение 10 минут,

Цикл зарядки будет повторяться.

Контроль нагрузки:

Вечером, когда уровень фотоэлектрического напряжения упадет до +8 В в течение 5 минут, контроллер включит свет.Утром, когда фотоэлектрическое напряжение больше, чем напряжение батареи в течение 3 минут, свет будет выключен.

Отключение по низкому напряжению:

Контроллер заряда отключит нагрузку от батареи в точке LVD, 11,5 В.

Повторное подключение низкого напряжения:

После отключения нагрузки она снова подключается только тогда, когда напряжение батареи превышает точку LVR, 12,5 В.

Значения уставок

Уставка поплавка: 13.5

Объемная уставка: 14,4

Уставка перезапуска зарядки: 13,2

Лимит времени абсорбции: 1 час

Ограничение времени перезапуска заряда: 10 минут

Смещение для AGM (vs flooded): -0,2

Выключатель низкого напряжения: 11,5

Повторное подключение низкого напряжения: 12,5

Температурная компенсация: -20 мВ / градус C

Как использовать солнечные панели для питания Arduino

Если какой-либо из создаваемых вами проектов рассчитан на переносимость или удаленный мониторинг, он обычно требует использования творческих источников энергии. Солнечная энергия часто может быть полезным решением для питания таких устройств. В этом уроке мы обсудим, как выбрать подходящую солнечную панель в зависимости от ваших требований к питанию, особенно для проектов, использующих Arduino. Мы также коснемся управления питанием и контроллеров заряда.

Компонентов, необходимых для этого проекта:

* Фактические значения будут зависеть от требований к электропитанию вашего проекта.

Выбор правильного Arduino для вашего проекта

В этом упражнении мы сравним три разные платы Arduino , чтобы увидеть, какая из них лучше всего соответствует вашим потребностям.Здесь перечислены различные атрибуты, используемые для определения наиболее подходящих для нашего примера.

Arduino UNO будет нашей тестовой платформой. Давайте начнем с перечисления атрибутов, а затем сравним три доски.

Ардуино UNO
  • Микроконтроллер ATmega328P, 8-битный микроконтроллер семейства AVR
  • Рабочее напряжение: 5 В пост. EEPROM: 1 КБ
  • Flash 32K
  • Тактовая частота: 16 МГц
  • USB-соединение
  • Питание (в режиме ожидания) 50 мА
  • Размер: 2.7 ″ X 2,1 ″

Arduino NANO
  • Микроконтроллер ATmega328P, 8-битный микроконтроллер семейства AVR
  • Рабочее напряжение: 5 В постоянного тока
  • Входное напряжение 7-12 В постоянного тока
  • Аналоговые входы: 8
  • Цифровые входы / выходы: 22, 6 ШИМ
  • SRAM: 2KB
  • E : 1 КБ
  • Flash 32K
  • Тактовая частота: 16 МГц
  • USB-соединение
  • Питание (в режиме ожидания) 19 мА
  • Размер: 1.7 ″ X 0,73 ″

Arduino Pro-Mini 3,3 В
  • Микроконтроллер ATmega328P, 8-битный микроконтроллер семейства AVR
  • Рабочее напряжение: 3,3 В постоянного тока
  • Входное напряжение 3,3–12 В постоянного тока
  • Аналоговые входы: 6
  • Цифровые входы / выходы: 14, 6 ШИМ
  • SRAM: 2KB
  • EEPROM: 1 КБ
  • Flash 32K
  • Тактовая частота: 8 МГц
  • Питание (в режиме ожидания) 4,7 мА
  • Размер: 0,7 ″ X 1. 3 ″

Все три платы содержат один и тот же микроконтроллер. У них примерно такое же количество аналоговых портов, цифровых портов, портов ШИМ , и конфигурации памяти. Наиболее существенные различия заключаются в тактовой частоте , требованиях к питанию и физическом размере плат.

Основной целью при разработке устройства, работающего на солнечной энергии, было бы снижение энергопотребления. С этой целью и атрибутами, приведенными выше, мы теперь сравниваем и выбираем между Arduino Uno, Nano и Pro Mini.

Arduino Uno потребляет примерно 50 мА, что в 2 1/2 раза больше, чем требуется для Nano при 19 мА. Pro Mini с 4,7 мА дает в 11 раз меньше, чем UNO. И по сравнению с тремя, Pro-Mini значительно меньше и дешевле.

Тактовая частота Pro-Mini

Помимо энергопотребления , большая разница - это тактовая частота Pro-Mini. Эта более низкая тактовая частота приводит к наиболее значительному снижению энергопотребления, необходимого для Pro-Mini. В зависимости от вашего приложения это может или не может отрицательно повлиять на схему.

Еще одно отличие состоит в том, что Pro-Mini не имеет хост-контроллера USB. Это упущение требует, чтобы вы использовали контроллер FTDI для программирования Pro-Mini, что, возможно, добавит стоимости вашему проекту. Устранение потребляемой мощности USB-контроллера снижается, а также снижается общая цена и размер.

В своем дизайне вы можете использовать Nano , если вам нужна дополнительная тактовая частота или, возможно, необходимо подключить периферийные устройства с напряжением 5 В.Также доступен 5-вольтовый Arduino Pro-Mini с тактовой частотой 16 МГц. Если вы решите использовать Arduino 5 В, просто добавьте повышающий преобразователь после источника питания 3,3 В (преобразователь постоянного тока в постоянный ток Amazon Model XL6009). Но для этого упражнения мы будем использовать 3.3-V Pro-Mini.

Arduino Pro-Mini без нагрузки потребляет менее 5 мА

Резервуар для заряда (источник питания)

Для работы Pro-Mini доступно множество аккумуляторных батарей. В этом примере мы будем использовать литий-ионный аккумулятор с разрядностью 3.Источник 7 В от одной ячейки.

Принимая решение об использовании литий-ионного аккумулятора, необходимо учитывать факторы безопасности. Обратите внимание, что литий-ионные батареи при неправильном использовании или неправильном обращении могут загореться или взорваться. Необходимо принять дополнительные меры предосторожности, так как аккумулятор имеет большое количество энергии и летучие химические вещества.

Чтобы избежать этих потенциальных проблем, были разработаны контроллеры заряда литиевых батарей для безопасного управления скоростью зарядки и разрядки.

Зарядка и защита аккумулятора

TP4056 Модуль зарядки и защиты аккумулятора решает следующие проблемы, связанные с зарядкой и обслуживанием литий-ионных аккумуляторов:

  • Управляет зарядкой от постоянного тока до постоянного напряжения подключенной литиевой батареи
  • Защита от переразряда - предотвращает разряд аккумулятора ниже 2,4 В.
  • Защита от перезарядки - безопасно заряжает аккумулятор до 4,2 В.
  • Защита от перегрузки по току и короткого замыкания - отключите вывод батареи, если скорость разряда превышает 3 А или в случае короткого замыкания.
  • Капельный заряд (восстановление АКБ) - уровень напряжения подключенной АКБ менее 2,9В. Кроме того, модуль будет использовать постоянный ток заряда 130 мА, пока напряжение аккумулятора не достигнет 2,9 В. В этот момент зарядный ток будет линейно увеличиваться до сконфигурированного зарядного тока.
  • Защита от плавного пуска - ограничение пускового тока.
Солнечный элемент, контроллер заряда / защита от пониженного напряжения, литиевая батарея и схема регулятора напряжения

Эта конфигурация заряжает аккумулятор, а также подает питание на схему, когда солнечный элемент вырабатывает энергию.Ночью цепь заряда отключается, и в качестве источника питания цепи используется аккумулятор.

Контроллер заряда 03962A также позволяет заряжать от зарядного устройства сотового телефона на 5 В (мини-кабель USB). MCP 1700 эффективно регулирует напряжение до 3,3 В, необходимых для Pro-Mini. Два конденсатора используются для устранения шума и сглаживания выходного напряжения. Обратите внимание, что конденсатор 100 мкФ имеет полярность.

Литий-ионные батареи

можно подключать параллельно, если обе батареи идентичны.Его рабочая температура составляет от 10 ° C до 55 ° C, а температура зарядки - от 5 ° C до 45 ° C.

Подключите схему, указанную выше, с помощью амперметра, подключенного к VCC, и измерьте количество тока, которое использует ваша схема. Используйте разъем USB для первоначального питания цепи зарядки.

Выбор солнечного элемента и литиевой батареи

В следующей статье мы рассмотрим способы включения энергосбережения в ваш код, что поможет снизить ток, потребляемый от батареи.

Принимая во внимание требования к питанию вашей завершенной схемы, вы можете приступить к проектированию силовой цепи.

Мы начнем с предположения, что ваше устройство будет использоваться удаленно, 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Вы должны использовать день с наименьшим количеством солнечного света за 24 часа, это 21 декабря. Чтобы помочь вам определить количество солнечного света в вашем районе, вы можете обратиться к этому веб-сайту: http://latlong.net.

После вычисления вашей широты вы можете обратиться сюда, чтобы узнать, сколько часов дневного света вы можете получить в декабре. В моем случае диаграмма показывает, что во время декабрьского солнцестояния солнце светит 10 часов в день в Сан-Антонио.

Следующий расчет, который вы можете проверить здесь, определяет скорость, с которой вы можете ожидать, что будет светить солнце, с учетом пасмурных дней. Что касается моего местоположения, я могу ожидать 67% времени 21 декабря, когда я получу 10 часов солнечного света.

Расчет размеров солнечных панелей и батарей

Теперь мы рассчитаем размер солнечной панели и батареи для питания моей схемы, потребляющей 23 мА. Используя рассчитанные выше проценты, это означает, что у меня будет 6.7 часов солнечного света для зарядки в самый короткий день в году (67% от 10 часов = 6,7 часа).

Учитывая приведенный выше расчет, моя схема будет потреблять 522 мАч / день (23 мА x 24 часа = 522 мАч / день). Если у нас 6,7 часа солнечного света, то блок питания должен выдавать 82 мАч (552 мАч / 6,7 часов дневного света = 82 мАч). Чтобы быть в безопасности и учесть два сильно пасмурных дня, мы должны удвоить норму (82 мАч X 2 = 164 мАч).

Учитывая это, мы должны выбрать солнечную панель, способную работать не менее 5-7 В при 164 мАч, и литиевую батарею на 1044 мАч.Чтобы быть консервативным, моя солнечная панель рассчитана на 6 В при 500 мАч; литий-ионный аккумулятор рассчитан на 2000 мАч.


КОНТРОЛЛЕР СОЛНЕЧНОГО ЗАРЯДА ARDUINO MPPT

Требования к программному обеспечению для контроллера MPPT версии 3.1

Проект Кейта Хангерфорда, обновлено 12 сентября 2015 г.

Состояния зарядки

Зарядное устройство работает в одном из нескольких состояний зарядки в зависимости от уровня солнечного света.

Зарядное устройство выключено

При нулевом или низком уровне солнечного света, на что указывает напряжение солнечной батареи ниже напряжения батареи +0.5 Вольт, зарядное устройство выключено.

Переход из состояния ВЫКЛ. Происходит, когда

a) если напряжение батареи выше 11,5 В и напряжение солнечной батареи превышает напряжение батареи + 0,5 В

b) если напряжение батареи меньше 11,5 В и напряжение солнечной батареи превышает 12,5 В. .

Когда выполняется одно из этих условий напряжения, зарядное устройство переходит в одно из следующих состояний:

i) Плавающее состояние, если напряжение батареи больше, чем напряжение холостого хода;

ii) Состояние ускорения, если напряжение батареи меньше, чем напряжение холостого хода, а время ускорения с момента последней ночи меньше [1 часа];

iii) Массовое состояние, если напряжение батареи меньше, чем напряжение холостого хода, а время ускорения с момента последнего ночного времени больше [1 часа]

Во всех трех случаях изначально контроллер будет использовать алгоритм зарядки DCM.

Состояния Boost DCM и Bulk DCM

В состоянии Boost DCM или Bulk DCM зарядное устройство может перейти в состояние OFF, если напряжение солнечной батареи упадет ниже (напряжение батареи + 0,5 В).

Зарядное устройство может перейти в состояние Boost CCM или Bulk CCM, если солнечная энергия превышает 10% от номинальной мощности.

Зарядное устройство может перейти в состояние «плавающий», если напряжение аккумулятора превышает значение «плавающее».

Зарядное устройство может перейти с Boost DCM на Bulk DCM, если время Boost с последней ночи больше, чем длительность Boost.

Состояния Boost CCM и Bulk CCM

В состоянии Boost CCM или Bulk CCM зарядное устройство может перейти в режим Boost DCM или Bulk DCM, если солнечная мощность упадет ниже 10% от номинальной мощности.

  • Зарядное устройство может перейти от Boost CCM к Bulk CCM, если время Boost с последней ночи больше, чем длительность Boost


Float state

Состояние float функционально такое же, как состояние Bulk, когда аккумулятор напряжение достигает Float.

В состоянии Float зарядное устройство поддерживает достаточный ток, протекающий к батарее, чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне Float.

Алгоритмы зарядки

Алгоритм CCM

Режим непрерывного тока (CCM) применяется, когда доступная солнечная энергия составляет более 10% от номинальной мощности (строго, когда ток в индукторе всегда течет в сторону аккумулятор, но это трудно измерить непосредственно в программном обеспечении, поэтому мы используем уровень мощности в качестве косвенной оценки).

В этом режиме период ШИМ установлен на 12 микросекунд. Рабочий цикл ШИМ устанавливается либо на значение, обеспечивающее максимальную мощность, либо на напряжение зарядки, необходимое для батареи (см. Условия управления батареей ниже). Когда требуется снизить скорость зарядки, чтобы ограничить напряжение батареи, коэффициент заполнения ШИМ уменьшается, тем самым повышая напряжение панели выше точки максимальной мощности и соответственно уменьшая ток.

Режим Fast PWM Arduino используется для генерации этого PWM.Период ШИМ в 12 микросекунд составляет 192 тактовых цикла на частоте 16 МГц. Период ШИМ делится на фазу подключения панели, за которой следует фаза подключения заземления. Длительность фазы подключения панели контролируется функцией PWM Duty.

При максимальном увеличении мощности уровень мощности измеряется приблизительно каждые 0,5 миллисекунды и сравнивается с предыдущим измерением уровня мощности. Рабочий цикл ШИМ изменяется вверх или вниз на 1 такт процессора после каждого измерения. После первого измерения рабочий цикл ШИМ увеличивается.При последующих измерениях, если уровень мощности увеличивается или остается таким же, как в предыдущем измерении, рабочий цикл ШИМ изменяется в том же направлении, что и в предыдущем цикле. Если уровень мощности уменьшается по сравнению с предыдущим циклом, рабочий цикл ШИМ изменяется, чтобы идти в направлении, противоположном тому, что было в предыдущем цикле.

При отслеживании допустимого напряжения батареи напряжение батареи измеряется приблизительно каждые 0,5 миллисекунды и сравнивается с заданным значением. Если новое значение находится в пределах +0.1 вольт от заданного значения, скважность ШИМ остается неизменной. Если новое значение ...

Прочитайте больше "

Самодельный контроллер заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT)

Абстрактные

Для максимизации фотоэлектрической (PV) мощности настоятельно требуется постоянное отслеживание точки максимальной мощности (MPP) системы. MPP фотоэлектрической системы зависит от условий солнечного излучения, температуры окружающей среды и нагрузки.Методы отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) могут уловить MPP фотоэлектрической системы. Такие методы могут быть реализованы во многих различных формах аппаратного и программного обеспечения. Целью этого проекта было разработать, построить и протестировать рабочее решение проблемы MPP с ограниченным бюджетом. Это руководство содержит общую схему MPPT, ячейку панели и формулу о том, как работает MPPT, необходимые детали и подсхемы. в нашем проекте мы выбрали buck-конвертер и объяснили, как использовать Arduino и как применять его в Proteus.

Что такое Mppt (отслеживание точки максимальной мощности)?

Мы используем алгоритм MPPT для извлечения максимальной доступной мощности из фотоэлектрического модуля при определенных условиях. MPPT - самый популярный инструмент, который помогает нам эффективно использовать солнечную энергию (возобновляемый источник энергии). Если мы хотим уменьшить график углеродного следа, нам необходимо перейти к чистой энергии, которая называется возобновляемой энергией (энергия, которую мы можем получить из природных ресурсов), например СОЛНЕЧНАЯ, ГИДРО, ВЕТЕР.т. к. в противном случае мы сразу двинемся к Глобальному потеплению. Каждая страна должна двигаться к зеленой энергии, особенно КИТАЙ, потому что он вносит основной вклад, производя 63% Co2 | Альтернативная энергетика.

Как работает MPPT? Почему солнечная панель мощностью 150 Вт не равна 150 Вт?

Например, вы купили новую солнечную панель на рынке, которая может выдавать ток 7 ампер, при зарядке настройка батареи настроена на 12 вольт: 7 ампер умножить на 12 вольт = 84 Вт (P = V * I). 66 ватт - но вы заплатили за 150 ватт.Эти 66 ватт никуда не денутся, но это из-за плохого соответствия выходного тока солнечной батареи и напряжения батареи.

После использования алгоритма MPPT мы можем получить максимальную доступную мощность, которую получает батарея, теперь составляет 12 ампер при 12 вольт. Выходная мощность равна p = V * I p = 12 * 12 = 144 Вт. Теперь у вас все еще почти 144 Вт, и все довольны. .

Спецификация проекта


1. Этот проект основан на алгоритме MPPT (трекер максимальной мощности)

2.Светодиодная индикация для отображения низкого среднего и высокого уровня заряда

3. ЖК-дисплей (20 × 4 символов) для отображения мощности, силы тока, напряжения и т. Д.

4. Защита от молнии / перенапряжения

5. Защита от обратного потока мощности

6. Защита от перегрузки и короткого замыкания

7. Регистрация данных через Wi-Fi

8. Заряжайте свой мобильный телефон, планшеты и любые гаджеты через USB-порт

.

Электрические характеристики:

1.Номинальное напряжение = 12 В

2. Максимальный входной ток = 5A

3. Поддерживаемый ток нагрузки до = 10A

4. Входное напряжение = Солнечная панель от 12 до 24 В

5. мощность солнечной панели = 50 Вт

НЕОБХОДИМЫЕ ДЕТАЛИ:
  • Резисторы (3 x 200R, 3 x330R, 1 x 1K, 2 x 10K, 2 x 20K, 2x 100k, 1x 470K)
  • TVS диод (2x P6KE36CA)
  • (ACS712-5A) Датчик тока
  • Понижающий преобразователь (LM2596)
  • ЖК-дисплей (20 × 4 I2C)
  • 3.Линейный регулятор 3V (AMS 1117)
  • Диоды (2x IN4148, 1 x UF4007)
  • Конденсаторы (4 x 0,1 мкФ, 3 x 10 мкФ, 1 x 100 мкФ, 1x 220 мкФ)
  • Светодиоды (красный, желтый, зеленый)

Библиотеки, необходимые для Arduino IDE:

Помните: создайте новую папку (имя папки должно совпадать с именами библиотек, такими как TimerOne и LiquidCrystal_I2C. Вставьте эти две папки в Arduino / LIbrary.

———————————————————————————

Модель контроллера заряда с алгоритмом MPPT на базе Arduino | Альтернативная энергия

Схема проекта:

Начинает чтение своих аналоговых входов:

  • Напряжение, подаваемое фотоэлектрической панелью
  • Ток, потребляемый фотоэлектрической панелью
  • Напряжение АКБ

После того, как все входы считаны, он вычисляет текущую мощность, подаваемую фотоэлектрической панелью, путем умножения считываемого напряжения на считываемый ток.

Затем устанавливается конфигурация зарядки согласно показаниям выше:

  • Если подаваемая фотоэлектрическая мощность очень низкая (ночное время, пасмурная погода, грязные панели), состояние зарядки устанавливается на ВЫКЛ. , драйвер MOSFET отключается, а скорость ШИМ устанавливается на 0%
  • Если поставляемая фотоэлектрическая мощность низкая и аккумулятор не полностью заряжен, состояние зарядки устанавливается на ON , драйвер MOSFET включен, а скорость ШИМ установлена ​​на 100%.
  • Если поставляемая фотоэлектрическая мощность находится в диапазоне от среднего до высокого, а уровень заряда батареи не полностью заряжен, состояние зарядки устанавливается на Bulk , драйвер MOSFET включен, а скорость ШИМ установлена ​​на 100%.
  • Если поставляемая фотоэлектрическая мощность находится в диапазоне от среднего до высокого, а уровень заряда батареи полностью заряжен, состояние зарядки устанавливается на Float , драйвер MOSFET включен, а скорость ШИМ установлена ​​на Максимум.

Следующая задача - настройка контроля выходной нагрузки:

  • Если сейчас ночь и уровень заряда аккумулятора выше порогового значения «Отключение по низкому напряжению», равного 11.9 В, выход включен, и аккумулятор подает энергию на нагрузку.
  • Если сейчас дневное время и уровень напряжения батареи выше, чем пороговое значение «Отключение по низкому напряжению», которое составляет 11,9 В, выход также включается, но на этот раз нагрузка питается от батареи и подаваемой избыточной энергии. с помощью фотоэлектрической панели
  • Если уровень напряжения батареи опускается ниже порогового значения «Отключение по низкому напряжению», которое составляет 11,9 В, выход отключается, и нагрузка отключается.

Следующим шагом является установка индикаторов напряжения аккумулятора путем включения соответствующего светодиода:

  • Если уровень напряжения аккумулятора ниже 11,9 В, то загорится светодиод RED Led.
  • Если уровень напряжения батареи выше 11,9 В, но ниже 14,1 В, загорается светодиод ЗЕЛЕНЫЙ .
  • Если уровень напряжения батареи выше 14,1 В, то загорится ЖЕЛТЫЙ светодиод .

Затем Arduino обновляет информацию, отображаемую на ЖК-экране, в соответствии с описанными выше процессами, а затем начинает еще одно считывание входных данных, чтобы снова запустить процесс фазы цикла, а затем непрерывно повторяет этот цикл снова и снова.

Проект Моделирование в Proteus с использованием Arduino Nano (ОБНОВЛЕНО 2019)

Это моделирование было разработано в версии Proteus Software 8. 6. Вы можете создать свой собственный, используя библиотеку Arduino для Proteus и инструмент моделирования, известный как Proteus.

Пояснение к принципиальной схеме проекта

Секция A: - это вход системы, который представляет собой мощность, поставляемую солнечной панелью.Предохранитель F1 и TVS представляют собой сеть защиты от любого сильного тока, который может возникнуть в цепи. Сеть делителей напряжения (R1 и R2) используется для уменьшения напряжения, обеспечиваемого солнечной панелью (VPV), чтобы максимальное напряжение, подаваемое на аналоговый вход Arduino (A0), не превышало максимального предела напряжения, который составляет 5В. Выходное напряжение делителя напряжения составляет одну шестую (16) входного напряжения. Таким образом, максимальное значение напряжения фотоэлектрической панели не должно превышать 30 В.

VA0 = R2R1 + R2 VPV = 20100 + 20 VPV = 20120 VPV = 16 VPV

Раздел B: - это сеть измерения тока для мощности, подаваемой фотоэлектрической панелью. ACS712-5 - это микросхема датчика тока на эффекте Холла, выход которой представляет собой аналоговый сигнал, пропорциональный току, проходящему через микросхему. Конденсатор является обычным фильтрующим конденсатором. Выход датчика тока подключен ко второму аналоговому выводу Arduino (A1).

Секция C: представляет собой блокирующую схему, которая позволяет току течь только в одном направлении, а именно от фотоэлектрической панели к зарядной цепи.Целью этой схемы является защита фотоэлектрической панели от напряжения батареи, когда солнечная панель не производит электричество. Вывод затвора Q1 полевого МОП-транзистора подключен к микросхеме драйвера полевого МОП-транзистора (IR2104) через диод D3. Таким образом, Q1 задействован только тогда, когда транзисторы MOSFET находятся в рабочем состоянии.

Раздел D: - это зарядная сеть. Микросхема драйвера MOSFET будет управлять парой MOSFET Q2 и Q3 в двухтактной конфигурации, чтобы позволить току течь внутри катушки.Выход этой сети подключается к заряжаемой батарее.

Раздел E: - это еще один делитель напряжения, подключенный к третьему аналоговому выводу (A2) Arduino. Эта сеть подает напряжение батареи в Arduino для его измерения.

VA2 = R8R7 + R8 Vbat = 20100 + 20 Vbat = 20120 Vbat = 16 Vbat

Секция F: - это схема управления выходной нагрузкой. Выходной контакт Arduino (D6) управляет базой NPN-транзистора Q5, который, в свою очередь, управляет затвором полевого МОП-транзистора Q4

.

отвечает за пропуск / блокировку тока от батареи к нагрузке.Когда D6 низкий (0 В), база Q5 будет высокой, и полевой МОП-транзистор Q4 будет пропускать ток. Когда D6 переключает свое состояние на High, (5V), база Q5 будет High, а полевой МОП-транзистор Q4 будет разомкнут, и ток будет заблокирован.

Раздел G: - сетевой драйвер двухтактного полевого МОП-транзистора. Он управляет полевыми МОП-транзисторами Q2 и Q3 на основе сигналов, генерируемых платой Arduino на выводах D8 и D9.

Раздел H: - это схема регулятора напряжения, отвечающая за подачу номинального напряжения на Arduino (5 В).Входом в регулятор является аккумулятор. Выходом регулятора в основном является плата Arduino и ЖК-дисплей.

Раздел I: - это серийный ЖК-дисплей. Он использует протокол I2C для связи с платой Arduino.

Секция J: - это светодиод визуальной индикации, используемый для определения уровня напряжения батареи. Резисторы R11, R12, R13 - это токоограничивающие резисторы, используемые для предотвращения повреждения светодиода напряжением, подаваемым Arduino (5 В), для работы которого требуется всего 2 В.

Регистрация данных WiFi с помощью модуля Wi-Fi ESP8266

Изображения проекта ( Вы можете использовать Arduino UNO, MEGA или NANO + БОЛЬШЕ МОП-транзисторов ПАРАЛЛЕЛЬНО) + Я добавил дополнительные функции, добавив небольшой инвертор мощностью 500 Вт вместе с розеткой питания и цифровым вольтметром переменного тока (опционально)

Успешно Сделано другими | Альтернативная энергия