KONTROLER ŁADOWANIA SŁONECZNEGO ARDUINO (wersja 2.0): 26 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

[Odtwórz wideo]

Rok temu zacząłem budować własny system słoneczny, aby zapewnić energię do mojego wiejskiego domu. Początkowo wykonałem kontroler ładowania oparty na LM317 i licznik energii do monitorowania systemu. Wreszcie zrobiłem kontroler ładowania PWM. W kwietniu-2014 opublikowałem w sieci moje projekty regulatorów ładowania słonecznego PWM, stał się bardzo popularny. Wielu ludzi na całym świecie zbudowało własne. Tak wielu studentów dostało się do swojego projektu w college'u, korzystając z mojej pomocy. Codziennie otrzymywałem kilka e-maili od osób z pytaniami dotyczącymi modyfikacji sprzętu i oprogramowania dla różnych ocenianych paneli słonecznych i baterii. Bardzo duży procent wiadomości e-mail dotyczy modyfikacji kontrolera ładowania dla 12-woltowego układu słonecznego.

Wszystkie moje projekty znajdziesz na

Aktualizacja 25.03.2020:

Uaktualniłem ten projekt i wykonałem dla niego niestandardową płytkę drukowaną. Możesz zobaczyć pełny projekt w poniższym linku:

STEROWNIK ŁADOWANIA SŁONECZNEGO ARDUINO PWM (V 2.02)

Aby rozwiązać ten problem, stworzyłem tę nową wersję kontrolera ładowania, aby każdy mógł z niego korzystać bez zmiany sprzętu i oprogramowania. W tym projekcie łączę zarówno licznik energii, jak i kontroler ładowania.

Specyfikacja kontrolera ładowania w wersji-2:

1. Kontroler ładowania oraz licznik energii2. Automatyczny wybór napięcia akumulatora (6 V/12 V) 3. Algorytm ładowania PWM z nastawą automatycznego ładowania zgodnie z napięciem akumulatora 4. Wskaźnik LED stanu naładowania i stanu obciążenia5. Wyświetlacz LCD 20x4 znaków do wyświetlania napięć, prądu, mocy, energii i temperatury.6. Ochrona odgromowa7. Zabezpieczenie przed prądem wstecznym

8. Zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem

9. Kompensacja temperatury do ładowania

Specyfikacje elektryczne: 1. Napięcie znamionowe = 6 V / 12 V 2. Maksymalny prąd = 10 A3. Maksymalny prąd obciążenia = 10 A 4. Napięcie w obwodzie otwartym = 8-11 V dla systemu 6 V /15 -25 V dla systemu 12 V

Krok 1: Wymagane części i narzędzia:

Części:

1. Arduino Nano (Amazonka / Banggood)

2. P-MOSFET (Amazonka / IRF 9540 x2)

3. Dioda mocy (Amazon/MBR 2045 dla 10A i IN5402 dla 2A)

4. Konwerter Bucka (Amazon / Banggood)

5. Czujnik temperatury (Amazon / Banggood)

6. Czujnik prądu (Amazon / Banggood)

7. Dioda TVS (Amazon/P6KE36CA)

8. Tranzystory (2N3904 lub Banggood)

9. Rezystory (100k x 2, 20k x 2, 10k x 2, 1k x 2, 330ohm x 5): Banggood

10. Kondensatory ceramiczne (0,1 uF x 2): Banggood

11. Kondensatory elektrolityczne (100uF i 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazonka / Banggood)

13. Dioda LED RGB (Amazon/Banggood)

14. Bi Kolorowa dioda LED (Amazonka)

15. Przewody/przewody połączeniowe (Banggood)

16. Kołki nagłówka (Amazon / Banggood)

17. Radiator (Amazon / Banggood)

18. Uchwyt bezpiecznika i bezpieczniki (Amazon / eBay)

19. Przycisk (Amazon / Banggood)

20. Płyta perforowana (Amazon / Banggood)

21. Obudowa projektu (Banggood)

22. Zaciski śrubowe (3x 2pin i 1x6 pin): Banggood

23. Nakrętki/śruby/śruby (Banggood)

24. Podstawa z tworzywa sztucznego

Narzędzia:

1. Lutownica (Amazonka)

2. Przecinak do drutu i ściągacz izolacji (Amazon)

3. Śrubokręt (Amazonka)

4. Wiertarka akumulatorowa (Amazonka)

5. Dremel (Amazonka)

6. Pistolet do klejenia (Amazonka)

7. Nóż hobbystyczny (Amazonka)

Krok 2: Jak działa kontroler ładowania:

Sercem kontrolera ładowania jest płytka Arduino nano. Arduino MCU wykrywa napięcie panelu słonecznego i akumulatora. Na podstawie tych napięć decyduje o sposobie ładowania akumulatora i sterowaniu obciążeniem.

Wielkość prądu ładowania zależy od różnicy między napięciem akumulatora a zadanymi napięciami ładowania. Sterownik wykorzystuje dwustopniowy algorytm ładowania. Zgodnie z algorytmem ładowania, przekazuje sygnał PWM o stałej częstotliwości do strony panelu słonecznego p-MOSFET. Częstotliwość sygnału PWM wynosi 490,20 Hz (domyślna częstotliwość dla pinu-3). Cykl pracy 0-100% jest regulowany przez sygnał błędu.

Sterownik wydaje polecenie HIGH lub LOW po stronie obciążenia p-MOSFET w zależności od zmierzchu/świtu i napięcia akumulatora.

Pełny schemat znajduje się poniżej.

Możesz przeczytać mój najnowszy artykuł na temat wyboru odpowiedniego kontrolera ładowania dla twojego systemu fotowoltaicznego

Krok 3: Główne funkcje regulatora ładowania słonecznego:

Kontroler ładowania został zaprojektowany z uwzględnieniem następujących punktów.

1. Zapobieganie przeładowaniu akumulatora: Aby ograniczyć energię dostarczaną do akumulatora przez panel słoneczny, gdy akumulator jest w pełni naładowany. Jest to zaimplementowane w charge_cycle() mojego kodu.

2. Zapobieganie nadmiernemu rozładowaniu akumulatora: Aby odłączyć akumulator od obciążeń elektrycznych, gdy akumulator osiągnie niski stan naładowania. Jest to zaimplementowane w load_control() mojego kodu.

3. Zapewnij funkcje kontroli obciążenia: Automatyczne podłączanie i odłączanie obciążenia elektrycznego w określonym czasie. Obciążenie włączy się po zachodzie słońca i wyłączy po wschodzie słońca. Jest to zaimplementowane w load_control() mojego kodu.

4. Monitorowanie mocy i energii: Aby monitorować moc i energię obciążenia i wyświetlać je.

5. Chroń przed nienormalnym stanem: Aby chronić obwód przed różnymi nienormalnymi sytuacjami, takimi jak piorun, przepięcie, przetężenie i zwarcie itp.

6. Wskazywanie i wyświetlanie: aby wskazać i wyświetlić różne parametry;

7. Komunikacja szeregowa: Aby wydrukować różne parametry na monitorze szeregowym

Krok 4: Wykrywanie napięć, prądu i temperatury:

1. Czujnik napięcia:

Czujniki napięcia służą do wykrywania napięcia panelu słonecznego i akumulatora. Realizowany jest za pomocą dwóch obwodów dzielnika napięcia. Składa się z dwóch rezystorów R1=100k i R2=20k do pomiaru napięcia panelu słonecznego i podobnie R3=100k i R4=20k do napięcia akumulatora. Wyjście z R1 i R2 jest podłączone do analogowego pinu A0 Arduino, a wyjście z R3 i R4 jest podłączone do analogowego pinu A1 Arduino.

2. Czujnik prądu:

Czujnik prądu służy do pomiaru prądu obciążenia. później prąd ten jest używany do obliczenia mocy i energii obciążenia. Użyłem czujnika prądu z efektem Halla (ACS712-20A)

3. Czujnik temperatury:

Czujnik temperatury służy do pomiaru temperatury w pomieszczeniu. Użyłem czujnika temperatury LM35, który jest oceniany na zakres od -55°C do +150°C.

Dlaczego wymagane jest monitorowanie temperatury?

Reakcje chemiczne akumulatora zmieniają się wraz z temperaturą. W miarę nagrzewania się akumulatora wzrasta gazowanie. Gdy bateria stygnie, staje się bardziej odporna na ładowanie. W zależności od tego, jak bardzo zmienia się temperatura akumulatora, ważne jest dostosowanie ładowania do zmian temperatury. Dlatego ważne jest, aby dostosować ładowanie do wpływu temperatury. Czujnik temperatury mierzy temperaturę akumulatora, a Solar Charge Controller wykorzystuje to wejście do dostosowania punktu ładowania zgodnie z wymaganiami. Wartość kompensacji wynosi -5mv /degC/ogniwo dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych. (–30mV/ºC dla 12V i 15mV/ºC dla akumulatora 6V). Negatywny znak kompensacji temperatury wskazuje, że wzrost temperatury wymaga obniżenia nastawy ładowania.

Aby uzyskać więcej informacji na temat zrozumienia i optymalizacji kompensacji temperatury akumulatora

Krok 5: Kalibracja czujników

Czujniki napięcia:

5V = liczba ADC 1024

1 liczba ADC = (5/1024)Volt= 0,0048828Volt

Vout=Vin*R2/(R1+R2)

Vin = Vout*(R1+R2)/R2 R1=100 i R2=20

Vin = liczba ADC*0,00488*(120/20) Volt

Czujnik prądu:

Zgodnie z informacjami o sprzedawcy dla czujnika prądu ACS 712

Czułość =100mV/A=0.100V/A

Brak prądu testowego przez napięcie wyjściowe wynosi VCC/2= 2,5

Liczba ADC= 1024/5*Vin i Vin=2,5+0,100*I (gdzie I=prąd)

liczba ADC= 204,8(2,5+0,1*I) =512+20,48*I

=> 20,48*I = (liczba ADC-512)

=> I =(liczba ADC/20,48)- 512/20,48

Prąd (I) =0,04882*ADC -25

Więcej szczegółów na temat ACS712

Czujnik temperatury:

Zgodnie z arkuszem danych LM35

Czułość=10 mV/°C

Temperatura w stopniach C =(5/1024)*liczba ADC*100

Uwaga: czujniki są kalibrowane przy założeniu odniesienia arduino Vcc = 5 V. Ale w praktyce nie zawsze jest to 5 V. Więc może być szansa na uzyskanie niewłaściwej wartości z rzeczywistej wartości. Można to rozwiązać w następujący sposób.

Zmierz multimetrem napięcie między Arduino 5V a GND. Użyj tego napięcia zamiast 5 V dla Vcc w swoim kodzie. Naciśnij i spróbuj edytować tę wartość, aż będzie pasować do rzeczywistej wartości.

Przykład: mam 4,47V zamiast 5V. Więc zmiana powinna wynosić 4,47/1024=0,0043652 zamiast 0,0048828.

Krok 6: Algorytm ładowania

1. Bulk: W tym trybie do akumulatora podawana jest ustawiona maksymalna stała ilość prądu (ampery), ponieważ nie ma PWM. W miarę ładowania akumulatora napięcie akumulatora stopniowo wzrasta

2. Absorpcja: Gdy akumulator osiągnie ustawione napięcie ładowania zbiorczego, PWM zaczyna utrzymywać stałe napięcie. Ma to na celu uniknięcie przegrzania i nadmiernego gazowania akumulatora. Prąd będzie się zmniejszał do bezpiecznych poziomów, gdy akumulator będzie w pełni naładowany.3. Pływak: Gdy akumulator jest w pełni naładowany, napięcie ładowania jest zmniejszane, aby zapobiec dalszemu nagrzewaniu lub gazowaniu akumulatora

To idealna procedura ładowania.

Obecny blok kodu cyklu ładowania nie jest realizowany w 3 etapach ładowania. Używam łatwiejszej logiki w 2 etapach. To dobrze działa.

Próbuję następującej logiki realizacji 3 etapów ładowania.

Planowanie na przyszłość cyklu ładowania:

Ładowanie zbiorcze rozpoczyna się, gdy napięcie panelu słonecznego jest większe niż napięcie akumulatora. Gdy napięcie akumulatora osiągnie 14,4 V, zostanie wprowadzone ładowanie absorpcyjne. Prąd ładowania będzie regulowany sygnałem PWM, aby utrzymać napięcie akumulatora na poziomie 14,4 V przez godzinę. Po godzinie rozpocznie się ładowanie podtrzymujące. Stopień pływakowy generuje strużkę, aby utrzymać napięcie akumulatora na poziomie 13,6 V. Gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej 13,6 V przez 10 minut, cykl ładowania zostanie powtórzony.

Proszę członków społeczności o pomoc w napisaniu fragmentu kodu, który zaimplementuje powyższą logikę.

Krok 7: Kontrola obciążenia

Aby automatycznie podłączać i odłączać obciążenie, monitorując zmierzch/świt i napięcie akumulatora, używana jest kontrola obciążenia.

Podstawowym celem kontroli obciążenia jest odłączenie obciążenia od akumulatora, aby chronić go przed głębokim rozładowaniem. Głębokie rozładowanie może uszkodzić akumulator.

Zacisk obciążenia DC jest przeznaczony do obciążenia DC małej mocy, takiego jak oświetlenie uliczne.

Sam panel fotowoltaiczny służy jako czujnik światła.

Zakładając napięcie panelu słonecznego >5V oznacza świt, a gdy <5V zmierzch.

Na warunkach:

Wieczorem, gdy poziom napięcia PV spadnie poniżej 5V, a napięcie akumulatora będzie wyższe niż ustawienie LVD, sterownik włączy obciążenie i zaświeci się zielona dioda obciążenia.

WYŁĄCZONY Stan:

Obciążenie zostanie odcięte w następujących dwóch warunkach.

1. Rano, gdy napięcie PV jest większe niż 5V, 2. Gdy napięcie baterii jest niższe niż ustawienie LVD

Włączona czerwona dioda obciążenia wskazuje, że obciążenie jest odcięte.

LVD jest określany jako odłączenie niskiego napięcia

Krok 8: Moc i energia

Moc:

Moc jest iloczynem napięcia (wolt) i prądu (Amp)

P=VxI

Jednostka mocy to Wat lub KW

Energia:

Energia jest iloczynem mocy (wat) i czasu (godzina)

E= Pxt

Jednostka energii to watogodzina lub kilowatogodzina (kWh)

Do monitorowania mocy i energii obciążenia powyżej logiki zaimplementowano programowo, a parametry wyświetlane są na 20x4 znakowym wyświetlaczu LCD.

Krok 9: Ochrona

1. Ochrona przed odwrotną polaryzacją dla panelu słonecznego

2. Ochrona przed przeładowaniem

3. Ochrona przed głębokim rozładowaniem

4. Zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem

5. Ochrona przed prądem wstecznym w nocy

6. Ochrona przeciwprzepięciowa na wejściu panelu słonecznego

Do zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją i prądem wstecznym użyłem diody mocy (MBR2045). Dioda mocy służy do obsługi dużej ilości prądu. W moim wcześniejszym projekcie użyłem zwykłej diody (IN4007).

Ochrona przed przeładowaniem i głębokim rozładowaniem jest realizowana przez oprogramowanie.

Zabezpieczenie nadprądowe i przeciążeniowe realizowane jest za pomocą dwóch bezpieczników (jeden po stronie panelu słonecznego, a drugi po stronie obciążenia).

Chwilowe przepięcia występują w systemach elektroenergetycznych z różnych powodów, ale piorun powoduje najpoważniejsze przepięcia. Dotyczy to w szczególności systemów fotowoltaicznych ze względu na odsłonięte miejsca i przewody łączące system. W tym nowym projekcie użyłem 600-watowej dwukierunkowej diody TVS (P6KE36CA) do tłumienia wyładowań atmosferycznych i przepięć na zaciskach PV. W moim wcześniejszym projekcie zastosowałem diodę Zenera. Możesz również zastosować podobną diodę TVS po stronie obciążenia.

Aby zapoznać się z przewodnikiem doboru diody TVS, kliknij tutaj

Aby wybrać odpowiednią część nr do diody TVS, kliknij tutaj

Krok 10: Wskaźnik LED

Dioda stanu naładowania akumulatora (SOC):

Jednym z ważnych parametrów określających zawartość energii w akumulatorze jest stan naładowania (SOC). Ten parametr wskazuje, ile ładunku jest dostępne w akumulatorze

Dioda LED RGB służy do wskazywania stanu naładowania akumulatora. Odnośnie połączenia, patrz powyższy schemat

Dioda baterii ----------Stan baterii

CZERWONY ------------------ Napięcie jest NISKIE!

ZIELONY ------------------ Napięcie jest zdrowe!

NIEBIESKI ------------------ W pełni naładowany

Dioda obciążenia:

Dwukolorowa (czerwona/zielona) dioda LED służy do wskazywania stanu obciążenia. Odnieś się do powyższego schematu w celu podłączenia.

Dioda obciążenia ------------------- Stan obciążenia

ZIELONY ----------------------- Połączony (WŁĄCZONY)

CZERWONY ------------------------- Odłączony (WYŁĄCZONY)

Dołączam trzecią diodę LED do wskazywania stanu panelu słonecznego.

Krok 11: Wyświetlacz LCD

Do wyświetlania napięcia, prądu, mocy, energii i temperatury służy wyświetlacz LCD 20x4 I2C. Jeśli nie chcesz wyświetlać parametru, wyłącz lcd_display() z funkcji void loop(). Po wyłączeniu masz sygnalizację prowadzącą do monitorowania stanu baterii i obciążenia.

Możesz polecić tę instrukcję dla LCD I2C

Pobierz bibliotekę LiquidCrystal _I2C stąd

Uwaga: W kodzie należy zmienić adres modułu I2C. Możesz użyć kodu skanera adresu podanego w linku.

Krok 12: Testowanie deski do chleba

Zawsze dobrze jest przetestować obwód na płytce stykowej przed zlutowaniem go razem.

Po podłączeniu wszystkiego wgraj kod. Kod znajduje się poniżej.

Całe oprogramowanie jest podzielone na mały blok funkcjonalny, aby zapewnić elastyczność. Załóżmy, że użytkownik nie jest zainteresowany korzystaniem z wyświetlacza LCD i jest zadowolony ze wskazania diody LED. Następnie wyłącz lcd_display() z void loop(). To wszystko.

Podobnie, zgodnie z wymaganiami użytkownika, może włączać i wyłączać różne funkcje.

Pobierz kod z mojego konta GitHub

ARDUINO-SOLARNY-KONTROLER-ŁADOWANIA-V-2

Krok 13: Zasilanie i terminale:

Terminale:

Dodaj 3 zaciski śrubowe do podłączenia wejścia solarnego, akumulatora i zacisków obciążenia. Następnie przylutuj. Użyłem środkowego zacisku śrubowego do podłączenia akumulatora, lewy do panelu słonecznego, a prawy do obciążenia.

Zasilacz:

W mojej poprzedniej wersji zasilanie Arduino zapewniała bateria 9V. W tej wersji moc pobierana jest z samej ładującej się baterii. Napięcie akumulatora jest obniżane do 5V za pomocą regulatora napięcia (LM7805).

Przylutować regulator napięcia LM7805 w pobliżu zacisku akumulatora. Następnie przylutuj kondensatory elektrolityczne zgodnie ze schematem. Na tym etapie podłącz akumulator do zacisku śrubowego i sprawdź napięcie między pinami 2 i 3 LM7805. Powinno być blisko 5V.

Gdy użyłem akumulatora 6V LM7805 działa idealnie. Ale jak na akumulator 12V, po jakimś czasie się rozgrzał. Więc proszę o użycie do tego radiatora.

Wydajne zasilanie:

Po kilku testach stwierdziłem, że regulator napięcia LM7805 nie jest najlepszym sposobem na zasilanie Arduino, ponieważ marnuje dużo energii w postaci ciepła. Postanawiam więc zmienić to na konwerter DC-DC buck, który jest bardzo wydajny. Jeśli planujesz zrobić ten kontroler, radzę użyć konwertera buck zamiast regulatora napięcia LM7805.

Połączenie konwertera Buck:

IN+ ----- BAT+

W- ------ BAT-

WY + --- 5V

OUT- --- GND

Zapoznaj się z powyższymi zdjęciami.

Możesz go kupić w serwisie eBay

Krok 14: Zamontuj Arduino:

Wytnij 2 żeńskie paski nagłówka po 15 kołków każdy. Umieść płytkę nano w celach informacyjnych. Włóż dwa nagłówki zgodnie z nano pinem. Sprawdź, czy płytka nano idealnie do niej pasuje. Następnie przylutuj go z tyłu.

Włóż dwa rzędy męskiego nagłówka po obu stronach płytki Nano dla połączeń zewnętrznych. Następnie połącz punkty lutownicze między pinem Arduino a pinami nagłówka. Zobacz powyższy obrazek.

Początkowo zapomniałem dodać nagłówki Vcc i GND. Na tym etapie możesz umieścić nagłówki z 4 do 5 pinami dla Vcc i GND.

Jak widać podłączyłem regulator napięcia 5V i GND do nano 5V i GND przewodem czerwono-czarnym. Później go wyjąłem i przylutowałem z tyłu dla lepszego wyglądu płytki.

Krok 15: Przylutuj komponenty

Przed przylutowaniem elementów wykonaj otwory w rogach do montażu.

Przylutuj wszystkie elementy zgodnie ze schematem.

Nałóż radiator na dwa tranzystory MOSFET oraz diodę mocy.

Uwaga: Dioda mocy MBR2045 ma dwie anody i jedną katodę. Tak skróć dwie anody.

Użyłem grubego drutu do linii zasilających i uziemienia oraz cienkich przewodów do sygnału. Gruby przewód jest obowiązkowy, ponieważ sterownik jest przeznaczony do wyższego prądu.

Krok 16: Podłącz czujnik prądu

Po podłączeniu wszystkich elementów przylutuj dwa grube przewody do odpływu MOSFET-a obciążenia i górnego zacisku uchwytu bezpiecznika po stronie obciążenia. Następnie podłącz te przewody do zacisku śrubowego znajdującego się w czujniku prądu (ACS 712).

Krok 17: Utwórz panel wskazań i czujnika temperatury

Na schemacie pokazałem dwie diody led. Ale dodałem trzecią diodę LED (dwukolorową) do wskazywania stanu panelu słonecznego w przyszłości.

Przygotuj płytę perforowaną o małym rozmiarze, jak pokazano. Następnie wykonaj dwa otwory (3,5mm) wiertłem po lewej i prawej stronie (do montażu).

Włóż diody LED i przylutuj je do tylnej strony płytki.

Włóż 3 pinowe złącze żeńskie do czujnika temperatury, a następnie przylutuj je.

Przylutuj 10-pinową głowicę kątową do podłączenia zewnętrznego.

Teraz podłącz zacisk anody LED RGB do czujnika temperatury Vcc (pin-1).

Przylutuj zaciski katodowe dwóch dwukolorowych diod LED.

Następnie połącz punkty lutownicze zacisku diod LED z nagłówkami. Możesz wkleić naklejkę z nazwą pin, aby ułatwić identyfikację.

Krok 18: połączenia dla kontrolera ładowania

Najpierw podłącz kontroler ładowania do akumulatora, ponieważ pozwala to na kalibrację kontrolera ładowania do systemu 6 V lub 12 V. Najpierw podłącz zacisk ujemny, a następnie dodatni. Podłącz panel słoneczny (najpierw ujemny, a następnie dodatni) Na koniec podłącz obciążenie.

Zacisk obciążenia regulatora ładowania jest odpowiedni tylko dla obciążenia DC.

Jak uruchomić obciążenie AC?

Jeśli chcesz uruchomić urządzenia AC, musisz potrzebować falownika. Podłącz falownik bezpośrednio do akumulatora. Zobacz powyższy obrazek.

Krok 19: Testy końcowe:

Po wykonaniu płyty głównej i tablicy sygnalizacyjnej podłącz nagłówek przewodami połączeniowymi (żeński-żeński)

Odwołaj się do schematu podczas tego połączenia. Nieprawidłowe połączenie może uszkodzić obwody. Więc bądź ostrożny na tym etapie.

Podłącz kabel USB do Arduino, a następnie wgraj kod. Odłącz kabel USB. Jeśli chcesz zobaczyć monitor szeregowy, pozostaw go podłączony.

Ocena bezpiecznika: W wersji demonstracyjnej umieściłem bezpiecznik 5A w uchwycie bezpiecznika. Ale w praktyce należy umieścić bezpiecznik na 120 do 125% prądu zwarciowego.

Przykład: Panel słoneczny o mocy 100 W o Isc = 6,32 A wymaga bezpiecznika 6,32x1,25 = 7,9 lub 8A

Jak przetestować?

Do przetestowania kontrolera użyłem konwertera buck-boost i czarnej szmatki. Zaciski wejściowe konwertera są połączone z akumulatorem, a wyjście jest połączone z zaciskiem akumulatora regulatora ładowania.

Stan baterii:

Obracaj potencjometr konwertera śrubokrętem, aby zasymulować różne napięcia baterii. Gdy napięcie baterii się zmieni, odpowiednia dioda zgaśnie i włączy się.

Uwaga: Podczas tego procesu panel słoneczny należy odłączyć lub przykryć czarną szmatką lub kartonem.

Świt/Zmierzch: Symuluje świt i zmierzch przy użyciu czarnego materiału.

Noc: całkowicie zakryj panel słoneczny.

Dzień: Zdejmij szmatkę z panelu słonecznego.

Przejście: spowolnij zdejmowanie lub przykrywanie tkaniny, aby dostosować różne napięcia panelu słonecznego.

Kontrola obciążenia: W zależności od stanu akumulatora i sytuacji świtu/zmierzchu obciążenie włącza się i wyłącza.

Kompensacja temperatury:

Przytrzymaj czujnik temperatury, aby zwiększyć temperaturę i umieść zimne przedmioty, takie jak lód, aby obniżyć temperaturę. Zostanie natychmiast wyświetlony na wyświetlaczu LCD.

Wartość zadaną skompensowanego ładowania można zobaczyć na monitorze szeregowym.

W następnym kroku opiszę wykonanie obudowy dla tego kontrolera ładowania.

Krok 20: Montaż płyty głównej:

Umieść płytę główną wewnątrz obudowy. Zaznacz ołówkiem pozycję otworu.

Następnie nałóż gorący klej na miejsce znakowania.

Umieść plastikową podstawę na kleju.

Następnie umieść deskę na podstawie i przykręć nakrętki.

Krok 21: Zrób miejsce na LCD:

Oznacz rozmiar wyświetlacza LCD na przedniej pokrywie obudowy.

Wytnij zaznaczoną część za pomocą narzędzia Dremel lub innego narzędzia tnącego. Po pocięciu wykończ go za pomocą noża hobbystycznego.

Krok 22: Wywierć otwory:

Wywierć otwory do montażu wyświetlacza LCD, panelu sygnalizacyjnego LED, przycisku resetowania i zacisków zewnętrznych

Krok 23: Zamontuj wszystko:

Po wykonaniu otworów zamontuj panele, 6-pinowy zacisk śrubowy i przycisk resetowania.

Krok 24: Podłącz zewnętrzny 6-pinowy terminal:

Do podłączenia panelu słonecznego, akumulatora i obciążenia służy zewnętrzny 6-pinowy zacisk śrubowy.

Podłącz terminal zewnętrzny do odpowiedniego terminala płyty głównej.

Krok 25: Podłącz wyświetlacz LCD, panel wskaźników i przycisk resetowania:

Podłącz panel wskaźników i wyświetlacz LCD do płyty głównej zgodnie ze schematem. (Użyj przewodów połączeniowych żeńsko-żeńskich)

Jeden zacisk przycisku resetowania przechodzi do RST Arduino, a drugi do GND.

Po wszystkich połączeniach. Zamknij przednią pokrywę i przykręć ją.

Krok 26: Pomysły i planowanie

Jak rysować wykresy w czasie rzeczywistym?

Jest to bardzo interesujące, jeśli możesz wykreślić parametry monitora szeregowego (takie jak napięcie baterii i energii słonecznej) na wykresie na ekranie laptopa. Można to zrobić bardzo łatwo, jeśli znasz trochę Przetwarzanie.

Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z Arduino i przetwarzaniem (przykład wykresu).

Jak zapisać te dane?

Można to łatwo zrobić za pomocą karty SD, ale wiąże się to z większą złożonością i kosztami. Aby rozwiązać ten problem, przeszukałem internet i znalazłem łatwe rozwiązanie. Możesz zapisywać dane w arkuszach Excela.

Aby uzyskać szczegółowe informacje, możesz zapoznać się z see-sensors-how-to-visualize-and-save-arduino-sensed-data

Powyższe zdjęcia pobrane z sieci. Przywiązałem się do zrozumienia, co chcę robić i co możesz zrobić.

Planowanie na przyszłość:

1. Zdalne rejestrowanie danych przez Ethernet lub WiFi.

2. Mocniejszy algorytm ładowania i kontrola obciążenia

3. Dodanie punktu ładowania USB dla smartfona/tabletu

Mam nadzieję, że spodobają Ci się moje Instruktaże.

Proszę zasugerować wszelkie ulepszenia. Zgłoś uwagi, jeśli wystąpią jakiekolwiek błędy lub błędy.

Śledź mnie, aby uzyskać więcej aktualizacji i nowych ciekawych projektów.

Dziękuję:)

Drugie miejsce w konkursie technicznym

Drugie miejsce w konkursie mikrokontrolerów