ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (2.0 versija): 26 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

[Paleisti vaizdo įrašą]

Prieš metus aš pradėjau kurti savo saulės sistemą, kad galėčiau tiekti energiją savo kaimo namui. Iš pradžių sukūriau LM317 įkrovimo valdiklį ir energijos matuoklį, skirtą sistemai stebėti. Galiausiai padariau PWM įkrovimo valdiklį. 2014 m. Balandžio mėn. Paskelbiau savo PWM saulės įkrovimo valdiklio dizainą internete, jis tapo labai populiarus. Daug žmonių visame pasaulyje sukūrė savo. Tiek daug studentų padarė savo kolegijos projektą, pasitelkę mano pagalbą. Kiekvieną dieną gavau kelis el. Laiškus iš žmonių, turinčių klausimų apie aparatūros ir programinės įrangos modifikavimą skirtingiems nominaliems saulės kolektoriams ir baterijoms. Labai didelė dalis el. Laiškų yra susiję su 12 voltų saulės sistemos įkrovimo valdiklio pakeitimu.

Visus mano projektus galite rasti

Atnaujinta 2020-03-25:

Aš atnaujinau šį projektą ir sukūriau jam pritaikytą PCB. Visą projektą galite pamatyti žemiau esančioje nuorodoje:

ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02)

Norėdami išspręsti šią problemą, sukūriau naują įkrovimo valdiklio versiją, kad kiekvienas galėtų ja naudotis nekeisdamas techninės ir programinės įrangos. Prie šio dizaino derinu ir energijos skaitiklį, ir įkrovimo valdiklį.

2 versijos įkrovimo valdiklio specifikacija:

1. Įkrovimo valdiklis ir energijos matuoklis Automatinis akumuliatoriaus įtampos pasirinkimas (6V/12V) 3. PWM įkrovimo algoritmas su automatine įkrovos nuostata pagal akumuliatoriaus įtampą 20x4 simbolių skystųjų kristalų ekranas, rodantis įtampą, srovę, galią, energiją ir temperatūrą. 6. Apsauga nuo žaibo 7. Atbulinės srovės srauto apsauga

8. Trumpa grandinė ir apsauga nuo perkrovos

9. Įkrovimo temperatūros kompensavimas

Elektros specifikacijos: 1. Nominali įtampa = 6v /12V2. Maksimali srovė = 10A3. Maksimali apkrovos srovė = 10A4. Atviros grandinės įtampa = 8-11V 6V sistemai /15 -25V 12V sistemai

1 veiksmas: reikalingos dalys ir įrankiai:

Dalys:

1. „Arduino Nano“(„Amazon“/ „Banggood“)

2. P-MOSFET („Amazon“/ IRF 9540 x2)

3. Maitinimo diodas („Amazon“/ MBR 2045 10A ir IN5402 2A)

4. „Buck Converter“(„Amazon“/ „Banggood“)

5. Temperatūros jutiklis („Amazon“/ „Banggood“)

6. Srovės jutiklis („Amazon“/ „Banggood“)

7. TVS diodas („Amazon“/ P6KE36CA)

8. tranzistoriai (2N3904 arba Banggood)

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

10. Keraminiai kondensatoriai (0,1uF x 2): „Banggood“

11. Elektrolitiniai kondensatoriai (100uF ir 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD („Amazon“/ „Banggood“)

13. RGB LED („Amazon“/ „Banggood“)

14. Dviejų spalvų LED („Amazon“)

15. Džemperio laidai/laidai („Banggood“)

16. „Header Pins“(„Amazon“/ „Banggood“)

17. Šilumos kriauklė („Amazon“/ „Banggood“)

18. Saugiklių laikiklis ir saugikliai („Amazon“/ „eBay“)

19. Paspaudimo mygtukas („Amazon“/ „Banggood“)

20. Perforuota lenta („Amazon“/ „Banggood“)

21. Projekto gaubtas („Banggood“)

22. Atsukite gnybtus (3x 2pin ir 1x6 pin): Banggood

23. Veržlės/varžtai/varžtai („Banggood“)

24. Plastikinė bazė

Įrankiai:

1. Lituoklis („Amazon“)

2. Laidų pjaustytuvas ir nuėmiklis („Amazon“)

3. Sraigtinė tvarkyklė („Amazon“)

4. Akumuliatorinis gręžtuvas („Amazon“)

5. „Dremel“(„Amazon“)

6. Klijų pistoletas („Amazon“)

7. Hobio peilis („Amazon“)

2 veiksmas: kaip veikia įkrovimo valdiklis:

Įkrovimo valdiklio širdis yra „Arduino nano“plokštė. „Arduino MCU“nustato saulės baterijų ir baterijų įtampą. Pagal šias įtampas jis nusprendžia, kaip įkrauti akumuliatorių ir valdyti apkrovą.

Įkrovimo srovės dydis nustatomas pagal akumuliatoriaus įtampos ir įkrovos nustatytos įtampos skirtumą. Valdiklis naudoja dviejų pakopų įkrovimo algoritmą. Remiantis įkrovimo algoritmu, jis saulės kolektoriaus pusėje p-MOSFET suteikia fiksuoto dažnio PWM signalą. PWM signalo dažnis yra 490,20 Hz (numatytasis kaiščio 3 dažnis). Darbo ciklą 0-100% reguliuoja klaidos signalas.

Valdiklis duoda komandą HIGH arba LOW apkrovos pusei p-MOSFET, atsižvelgiant į sutemą/aušrą ir akumuliatoriaus įtampą.

Visa schema pridedama žemiau.

Galite perskaityti mano naujausią straipsnį apie tinkamo įkrovimo valdiklio pasirinkimą jūsų saulės saulės sistemai

3 žingsnis: pagrindinės saulės energijos įkrovos valdiklio funkcijos:

Įkrovimo valdiklis sukurtas atsižvelgiant į šiuos dalykus.

1. Užkirsti kelią akumuliatoriaus perkrovimui: apriboti saulės baterijų baterijai tiekiamą energiją, kai baterija visiškai įkrauta. Tai įgyvendinama mano kodo „charge_cycle“().

2. Užkirsti kelią akumuliatoriaus išsikrovimui: Norėdami atjungti akumuliatorių nuo elektros apkrovų, kai akumuliatorius pasiekia žemą įkrovimo lygį. Tai įgyvendinama mano kodo load_control ().

3. Pateikite apkrovos valdymo funkcijas: Norėdami automatiškai prijungti ir atjungti elektros apkrovą nurodytu laiku. Apkrova bus įjungta, kai saulėlydis, ir išjungta, kai saulėtekis. Tai įgyvendinama mano kodo load_control ().

4. Galios ir energijos stebėjimas: stebėti apkrovos galią ir energiją bei ją parodyti.

5. Apsaugokite nuo nenormalios būklės: Apsaugokite grandinę nuo įvairių nenormalių situacijų, tokių kaip žaibas, viršįtampis, viršįtampis ir trumpasis jungimas ir kt.

6. Nurodymas ir rodymas: norint nurodyti ir rodyti įvairius parametrus

7. Serinis ryšys: spausdinti įvairius parametrus nuosekliajame monitoriuje

4 žingsnis: įtampos, srovės ir temperatūros jutimas:

1. Įtampos jutiklis:

Įtampos jutikliai naudojami saulės baterijų ir baterijų įtampai nustatyti. Jis įgyvendinamas naudojant dvi įtampos skirstytuvo grandines. Jį sudaro du rezistoriai R1 = 100k ir R2 = 20k, skirti saulės kolektoriaus įtampai matuoti, ir panašiai R3 = 100k ir R4 = 20k akumuliatoriaus įtampai. Išėjimas iš R1 ir R2 yra prijungtas prie Arduino analoginio kaiščio A0, o išvestis iš R3 ir R4 yra prijungtas prie analoginio Arduino kaiščio A1.

2. Srovės jutiklis:

Srovės jutiklis naudojamas apkrovos srovei matuoti. vėliau ši srovė naudojama apkrovos galiai ir energijai apskaičiuoti. Aš naudoju salės efekto srovės jutiklį (ACS712-20A)

3. Temperatūros jutiklis:

Temperatūros jutiklis naudojamas kambario temperatūrai nustatyti. Aš naudoju LM35 temperatūros jutiklį, kuris yra nuo -55 ° C iki +150 ° C diapazone.

Kodėl reikia stebėti temperatūrą?

Baterijos cheminės reakcijos keičiasi priklausomai nuo temperatūros. Kai akumuliatorius sušyla, padidėja dujų susidarymas. Kai akumuliatorius tampa šaltesnis, jis tampa atsparesnis įkrovimui. Atsižvelgiant į tai, kiek skiriasi akumuliatoriaus temperatūra, svarbu pakoreguoti įkrovimą temperatūros pokyčiams. Taigi svarbu koreguoti įkrovimą, atsižvelgiant į temperatūros poveikį. Temperatūros jutiklis matuoja akumuliatoriaus temperatūrą, o saulės energijos įkrovimo valdiklis naudoja šią įvestį, kad prireikus sureguliuotų įkrovos nustatymo tašką. Švino rūgšties tipo akumuliatorių kompensavimo vertė yra - 5 mv /degC /elementas. (–30 mV/ºC 12 V ir 15 mV/ºC 6 V baterijai). Neigiamas temperatūros kompensavimo ženklas rodo, kad pakilus temperatūrai reikia sumažinti įkrovos nustatytą vertę.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie akumuliatoriaus temperatūros kompensavimo supratimą ir optimizavimą

5 žingsnis: jutiklių kalibravimas

Įtampos jutikliai:

5V = ADC skaičius 1024

1 ADC skaičius = (5/1024) voltai = 0,0048828 voltai

Vout = Vin*R2/(R1+R2)

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

Vin = ADC skaičius*0,00488*(120/20) voltai

Srovės jutiklis:

Pagal pardavėjo informaciją apie ACS 712 srovės jutiklį

Jautrumas yra = 100mV / A = 0.100V / A

Jokia bandymo srovė per išėjimo įtampą nėra VCC / 2 = 2,5

ADC skaičius = 1024/5*Vin ir Vin = 2,5+0,100*I (kur I = srovė)

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

=> 20.48*I = (ADC skaičius-512)

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

Srovė (I) = 0,04882*ADC -25

Daugiau informacijos apie ACS712

Temperatūros jutiklis:

Pagal LM35 duomenų lapą

Jautrumas = 10 mV/° C

Temperatūra laipsniais C = (5/1024)*ADC skaičius*100

Pastaba: jutikliai kalibruojami darant prielaidą, kad arduino Vcc = 5V atskaitos taškas. Tačiau praktiškai tai ne visada 5V. Taigi gali būti tikimybė gauti neteisingą vertę iš faktinės vertės. Tai galima išspręsti tokiu būdu.

Multimetru išmatuokite įtampą tarp Arduino 5V ir GND. Savo kode naudokite šią įtampą, o ne 5 V Vcc. Paspauskite ir pabandykite redaguoti šią vertę, kol ji atitiks tikrąją vertę.

Pavyzdys: aš turiu 4,47 V vietoj 5 V. Taigi pokytis turėtų būti 4,47/1024 = 0,0043652, o ne 0,0048828.

6 veiksmas: įkrovimo algoritmas

1. Masinis: Šiuo režimu į akumuliatorių tiekiamas iš anksto nustatytas maksimalus pastovus srovės kiekis (amperai), nes nėra PWM. Įkraunant akumuliatorių, akumuliatoriaus įtampa palaipsniui didėja

2. Absorbcija: kai akumuliatorius pasiekia nustatytą didžiosios įkrovos įtampą, PWM pradeda išlaikyti pastovią įtampą. Taip išvengiama akumuliatoriaus perkaitimo ir dujų susidarymo. Srovė sumažės iki saugaus lygio, kai akumuliatorius bus visiškai įkrautas. Plūdė: kai akumuliatorius yra visiškai įkrautas, įkrovimo įtampa sumažėja, kad būtų išvengta tolesnio baterijos įkaitimo ar dujų susidarymo

Tai ideali įkrovimo procedūra.

Dabartinis kodo įkrovimo ciklo blokas nėra įkraunamas 3 pakopomis. Aš naudoju lengvesnę logiką dviem etapais. Tai gerai veikia.

Bandau sekančią 3 pakrovimo įkrovimo logiką.

Būsimas įkrovimo ciklo planavimas:

Didžiausias įkrovimas prasideda, kai saulės kolektoriaus įtampa yra didesnė už akumuliatoriaus įtampą. Kai akumuliatoriaus įtampa pasieks 14,4 V, bus įvestas absorbcijos krūvis. Įkrovimo srovė bus reguliuojama PWM signalu, kad vieną valandą akumuliatoriaus įtampa būtų 14,4 V. Po vienos valandos bus įkrautas plūdės mokestis. Plūdinė pakopa sukuria mažą įkrovą, kad akumuliatoriaus įtampa būtų 13,6 V. Kai akumuliatoriaus įtampa 10 minučių nukris žemiau 13,6 V, įkrovimo ciklas bus kartojamas.

Prašau bendruomenės narių man padėti parašyti kodą, kad būtų įgyvendinta aukščiau pateikta logika.

7 žingsnis: apkrovos valdymas

Norint automatiškai prijungti ir atjungti krovinį, stebint prieblandą/aušrą ir akumuliatoriaus įtampą, naudojamas apkrovos valdymas.

Pagrindinis apkrovos valdymo tikslas yra atjungti krovinį nuo akumuliatoriaus, kad būtų apsaugotas nuo gilaus išsikrovimo. Gilus iškrovimas gali sugadinti akumuliatorių.

Nuolatinės srovės apkrovos gnybtas skirtas mažos galios nuolatinei apkrovai, pavyzdžiui, gatvės apšvietimui.

Pats PV skydas naudojamas kaip šviesos jutiklis.

Darant prielaidą, kad saulės kolektoriaus įtampa> 5V, reiškia aušrą ir kai <5V prieblanda.

Su salyga:

Vakare, kai PV įtampos lygis nukrenta žemiau 5 V, o akumuliatoriaus įtampa yra didesnė už nustatytą LVD, valdiklis įjungia apkrovą ir šviečia žalia apkrovos lemputė.

Išjungta būsena:

Krovinys nutrūks šiomis dviem sąlygomis.

1. Ryte, kai PV įtampa yra didesnė nei 5v, 2. Kai akumuliatoriaus įtampa yra mažesnė už LVD nustatymą

Krovinio raudona lemputė ĮJUNGTA rodo, kad apkrova nutraukta.

LVD vadinamas žemos įtampos atjungimu

8 žingsnis: galia ir energija

Galia:

Galia yra įtampos (voltų) ir srovės (Amp) sandauga

P = VxI

Galios vienetas yra vatai arba kW

Energija:

Energija yra galios (vatų) ir laiko (valandos) sandauga

E = Pxt

Energijos vienetas yra vatų valanda arba kilovatvalandė (kWh)

Siekiant stebėti apkrovos galią ir energiją, aukščiau pateikta logika yra įdiegta programinėje įrangoje, o parametrai rodomi 20x4 simbolių skystųjų kristalų ekrane.

9 žingsnis: apsauga

1. Saulės skydelio apsauga nuo atvirkštinio poliškumo

2. Apsauga nuo perkrovos

3. Apsauga nuo gilaus iškrovimo

4. Apsauga nuo trumpojo jungimo ir perkrovos

5. Atvirkštinė srovės apsauga naktį

6. Apsauga nuo viršįtampių saulės įvestyje

Dėl atvirkštinio poliškumo ir atvirkštinės srovės srauto apsaugos naudojau galios diodą (MBR2045). Maitinimo diodas naudojamas dideliam srovės kiekiui valdyti. Anksčiau aš naudoju įprastą diodą (IN4007).

Programinė įranga įgyvendina apsaugą nuo per didelio įkrovimo ir gilaus iškrovimo.

Apsauga nuo perkrovos ir perkrovos įgyvendinama naudojant du saugiklius (vienas saulės kolektoriaus pusėje, kitas - apkrovos pusėje).

Dėl įvairių priežasčių elektros sistemose atsiranda laikinų viršįtampių, tačiau žaibas sukelia didžiausius viršįtampius. Tai ypač pasakytina apie PV sistemas dėl atvirų vietų ir sistemos jungiamųjų kabelių. Šiame naujame dizaine aš naudoju 600 vatų dvikryptį TVS diodą (P6KE36CA), kad slopinčiau žaibą ir viršįtampį PV gnybtuose. Ankstesniame dizaine naudojau „Zener“diodą. Taip pat galite naudoti panašų TVS diodą apkrovos pusėje.

Norėdami pasirinkti TVS diodų pasirinkimo vadovą, spustelėkite čia

Norėdami pasirinkti tinkamą TVS diodo dalies numerį, spustelėkite čia

10 veiksmas: LED indikacija

Akumuliatoriaus įkrovos (SOC) šviesos diodas:

Vienas svarbus parametras, apibrėžiantis baterijos energijos kiekį, yra įkrovimo būsena (SOC). Šis parametras rodo, kiek akumuliatoriaus galima įkrauti

Baterijos įkrovos būsenai parodyti naudojamas RGB šviesos diodas. Norėdami prijungti, žiūrėkite aukščiau pateiktą schemą

Baterijos šviesos diodas ---------- Baterijos būsena

RAUDONA ------------------ Įtampa žema

ŽALIA ------------------ Įtampa sveika

MĖLYNA ------------------ Visiškai įkrauta

Įkrovos šviesos diodas:

Dviejų spalvų (raudona/žalia) lemputė naudojama apkrovos būsenai rodyti. Norėdami prijungti, žiūrėkite aukščiau pateiktą schemą.

Įkrovos šviesos diodas ------------------- Įkrovos būsena

ŽALIA ----------------------- Prijungta (ĮJUNGTA)

RAUDONA ------------------------- atjungta (IŠJUNGTA)

Pridedu trečią šviesos diodą, rodantį saulės kolektoriaus būseną.

11 veiksmas: LCD ekranas

Įtampa, srovė, galia, energija ir temperatūra rodomi naudojant 20x4 I2C LCD ekraną. Jei nenorite rodyti parametro, išjunkite lcd_display () iš void loop () funkcijos. Po išjungimo turėsite indikaciją stebėti akumuliatoriaus ir įkrovos būseną.

Šią instrukciją galite naudoti „I2C LCD“

Atsisiųskite „LiquidCrystal _I2C“biblioteką iš čia

Pastaba: Kode turite pakeisti I2C modulio adresą. Galite naudoti nuorodoje nurodytą adresų skaitytuvo kodą.

12 žingsnis: duonos lentos bandymas

Visada gera idėja išbandyti grandinę ant duonos lentos prieš ją lituojant.

Viską prijungę įkelkite kodą. Kodas pridedamas žemiau.

Visa programinė įranga yra padalinta į mažą funkcinį bloką, kad būtų lankstesnis. Tarkime, vartotojui nėra įdomu naudotis LCD ekranu ir jis patenkintas LED indikacija. Tada tiesiog išjunkite lcd_display () iš tuštumos ciklo (). Tai viskas.

Panašiai, atsižvelgiant į vartotojo reikalavimus, jis gali įjungti ir išjungti įvairias funkcijas.

Atsisiųskite kodą iš „GitHub“paskyros

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-2

13 žingsnis: Maitinimo šaltinis ir gnybtai:

Terminalai:

Pridėkite 3 varžtus, skirtus saulės įėjimui, akumuliatoriaus ir apkrovos gnybtų jungtims. Tada lituokite. Baterijos prijungimui naudojau vidurinį varžtą, kairėje - saulės kolektorių, o dešinėje - apkrovai.

Maitinimo šaltinis:

Mano ankstesnėje versijoje „Arduino“maitinimą tiekė 9 V baterija. Šioje versijoje energija paimama iš pačios įkrovimo baterijos. Įtampos reguliatorius (LM7805) akumuliatoriaus įtampą sumažina iki 5 V.

Lituoti LM7805 įtampos reguliatorių šalia akumuliatoriaus gnybto. Tada lituokite elektrolitinius kondensatorius pagal schemą. Šiame etape prijunkite akumuliatorių prie varžto gnybto ir patikrinkite įtampą tarp LM7805 2 ir 3 kaiščių. Tai turėtų būti beveik 5 V.

Kai naudojau 6 V bateriją, LM7805 veikia puikiai. Tačiau 12 V baterija po tam tikro laiko įkaista. Taigi aš prašau tam naudoti šilumos kriauklę.

Efektyvus maitinimo šaltinis:

Po kelių bandymų sužinojau, kad įtampos reguliatorius LM7805 nėra geriausias būdas įjungti „Arduino“, nes jis eikvoja daug energijos šilumos pavidalu. Taigi nusprendžiu jį pakeisti DC-DC keitiklio keitikliu, kuris yra labai efektyvus. Jei planuojate gaminti šį valdiklį, patariu naudoti „Buck“keitiklį, o ne LM7805 įtampos reguliatorių.

„Buck Converter“jungtis:

IN+ ----- GPGB+

IN- ------ BAT-

OUT+ --- 5V

OUT- --- GND

Žiūrėkite aukščiau pateiktas nuotraukas.

Galite nusipirkti iš „eBay“

14 žingsnis: sumontuokite „Arduino“:

Iškirpkite 2 moteriškas antraštės juostas po 15 kaiščių. Įdėkite „nano“plokštę, kad pamatytumėte. Įdėkite dvi antraštes pagal nano kaištį. Patikrinkite, ar nano plokštė puikiai tinka į ją. Tada lituokite jį atgal.

Išorinėms jungtims įkiškite dvi eilutes antgalio ant abiejų „Nano“plokštės pusių. Tada sujunkite litavimo taškus tarp „Arduino“kaiščio ir antraštės kaiščių. Žiūrėkite aukščiau pateiktą paveikslėlį.

Iš pradžių pamiršau pridėti Vcc ir GND antraštes. Šiame etape galite įdėti antraštes su 4–5 kaiščiais Vcc ir GND.

Kaip matote, aš prijungiau įtampos reguliatorių 5V ir GND prie nano 5V ir GND raudona ir juoda viela. Vėliau aš jį pašalinau ir lituodavau galinėje pusėje, kad geriau atrodytų lenta.

15 žingsnis: lituokite komponentus

Prieš lituodami komponentus, padarykite skyles kampuose montavimui.

Lituokite visus komponentus pagal schemą.

Uždėkite šilumos kriauklę ant dviejų MOSFET ir maitinimo diodų.

Pastaba: Maitinimo diodas MBR2045 turi du anodus ir vieną katodą. Taigi sutrumpinkite du anodus.

Maitinimo linijoms naudojau storą laidą, o signalui - plonus laidus. Signalas. Storas laidas yra privalomas, nes valdiklis skirtas didesnei srovei.

16 veiksmas: prijunkite srovės jutiklį

Prijungę visas sudedamąsias dalis, lituokite du storus laidus prie krovinio MOSFET išleidimo angos ir viršutinio krovinio pusės saugiklio laikiklio gnybto. Tada prijunkite šiuos laidus prie varžto gnybto, esančio srovės jutiklyje (ACS 712).

17 žingsnis: padarykite indikatoriaus ir temperatūros jutiklio skydelį

Aš savo schemoje parodžiau du šviesos diodus. Bet aš pridėjau trečią šviesos diodą (dviejų spalvų), kad ateityje nurodytų saulės kolektoriaus būseną.

Paruoškite mažo dydžio perforuotą lentą, kaip parodyta. Tada padarykite dvi skyles (3,5 mm) gręždami kairėje ir dešinėje (tvirtinimui).

Įdėkite šviesos diodus ir prilituokite prie galinės plokštės pusės.

Įdėkite 3 kontaktų temperatūros jutiklio antgalį ir lituokite.

Lituoti 10 kaiščių stačiakampę antraštę išoriniam prijungimui.

Dabar prijunkite RGB LED anodo gnybtą prie temperatūros jutiklio Vcc (1 kaištis).

Lituokite dviejų dviejų spalvų LED katodo gnybtus.

Tada sujunkite šviesos diodų gnybto litavimo taškus su antraštėmis. Kad būtų lengviau identifikuoti, galite įklijuoti lipduką su kaiščio pavadinimu.

18 veiksmas: įkrovimo valdiklio jungtys

Pirmiausia prijunkite įkrovimo valdiklį prie akumuliatoriaus, nes tai leidžia įkrovimo valdikliui sukalibruoti, ar tai yra 6 V, ar 12 V sistema. Pirmiausia prijunkite neigiamą gnybtą, o tada teigiamą. Prijunkite saulės kolektorių (pirmiausia neigiamas, o tada teigiamas) Galiausiai prijunkite apkrovą.

Įkrovos valdiklio apkrovos gnybtas tinka tik nuolatinei apkrovai.

Kaip paleisti kintamosios srovės apkrovą?

Jei norite naudoti kintamosios srovės prietaisus, jums reikia keitiklio. Prijunkite keitiklį tiesiai prie akumuliatoriaus. Žiūrėkite aukščiau pateiktą paveikslėlį.

19 žingsnis: galutinis bandymas:

Pagaminę pagrindinę plokštę ir indikatoriaus plokštę, prijunkite antraštę su jungiamaisiais laidais (moteris-moteris)

Šio ryšio metu žiūrėkite schemą. Netinkamas prijungimas gali sugadinti grandines. Taigi šiame etape būkite atsargūs.

Prijunkite USB kabelį prie „Arduino“ir įkelkite kodą. Atjunkite USB kabelį. Jei norite matyti nuoseklųjį monitorių, palaikykite jį prijungtą.

Saugiklių įvertinimas: demonstracinėje versijoje į saugiklių laikiklį įdėjau 5A saugiklį. Tačiau praktiškai naudokite saugiklį su 120–125% trumpojo jungimo srovės.

Pavyzdys: 100 W saulės kolektoriui, kurio Isc = 6,32A, reikia saugiklio 6,32x1,25 = 7,9 arba 8A

Kaip išbandyti?

Valdikliui išbandyti naudojau „Buck-boost“keitiklį ir juodą šluostę. Keitiklio įvesties gnybtai yra prijungti prie akumuliatoriaus, o išėjimas - prie įkrovimo valdiklio akumuliatoriaus gnybto.

Baterijos būsena:

Pasukite konverterio potenciometrą atsuktuvu, kad imituotumėte skirtingą akumuliatoriaus įtampą. Keičiantis akumuliatoriaus įtampai, atitinkamas šviesos diodas išsijungs ir įsijungs.

Pastaba: Šio proceso metu saulės kolektorių reikia atjungti arba uždengti juodu audiniu ar kartonu.

Aušra/saulėlydis: imituoti aušrą ir temstą naudojant juodą audinį.

Naktis: visiškai uždėkite saulės kolektorių.

Diena: nuimkite audinį nuo saulės kolektoriaus.

Perėjimas: lėtai nuimkite arba uždenkite audinį, kad sureguliuotumėte skirtingas saulės kolektorių įtampas.

Apkrovos valdymas: atsižvelgiant į akumuliatoriaus būklę ir auštant/sutemus, krovinys įsijungs ir išsijungs.

Temperatūros kompensavimas:

Laikykite temperatūros jutiklį, kad padidintumėte temperatūrą, ir padėkite visus šaltus daiktus, pvz., Ledą, kad sumažintumėte temperatūrą. Jis bus nedelsiant rodomas LCD ekrane.

Kompensuoto įkrovimo nustatytąją vertę galima pamatyti nuosekliajame monitoriuje.

Kitame žingsnyje aprašysiu šio įkrovimo valdiklio korpuso gamybą.

20 veiksmas: pagrindinės plokštės montavimas:

Įdėkite pagrindinę plokštę į korpusą. Pieštuku pažymėkite skylės vietą.

Tada ant žymėjimo vietos užtepkite karštų klijų.

Ant klijų uždėkite plastikinį pagrindą.

Tada uždėkite lentą ant pagrindo ir prisukite veržles.

21 veiksmas: sukurkite vietos LCD:

Ant korpuso priekinio dangtelio pažymėkite LCD dydį.

Iškirpkite pažymėtą dalį naudodami „Dremel“ar bet kurį kitą pjovimo įrankį. Po pjovimo užbaikite jį pomėgio peiliu.

22 žingsnis: gręžimo skylės:

Gręžkite skyles LCD, LED indikatoriaus skydelio, atstatymo mygtuko ir išorinių gnybtų montavimui

23 žingsnis: sumontuokite viską:

Padarę skyles, pritvirtinkite plokštes, 6 kontaktų varžto gnybtą ir atstatymo mygtuką.

24 veiksmas: prijunkite išorinį 6 kontaktų terminalą:

Saulės kolektoriaus, baterijos ir apkrovos prijungimui naudojamas išorinis 6 kontaktų varžtas.

Prijunkite išorinį gnybtą prie atitinkamo pagrindinės plokštės gnybto.

25 veiksmas: prijunkite LCD ekraną, indikatoriaus skydelį ir atstatymo mygtuką:

Prijunkite indikatoriaus skydelį ir skystųjų kristalų ekraną prie pagrindinės plokštės pagal schemą. (Naudokite moteriškus ir moteriškus trumpiklius)

Vienas atstatymo mygtuko terminalas eina į „Arduino“RST, o kitas - į GND.

Po visų jungčių. Uždarykite priekinį dangtį ir užsukite.

26 žingsnis: idėjos ir planavimas

Kaip sudaryti realaus laiko grafikus?

Labai įdomu, jei serijinio monitoriaus parametrus (pvz., Akumuliatoriaus ir saulės įtampą) galite nubrėžti nešiojamojo kompiuterio ekrano grafike. Tai galima padaryti labai lengvai, jei šiek tiek žinote apie apdorojimą.

Norėdami sužinoti daugiau, galite kreiptis į „Arduino“ir „Processing“(grafiko pavyzdys).

Kaip tuos duomenis išsaugoti?

Tai galima padaryti lengvai naudojant SD kortelę, tačiau tai apima sudėtingumą ir kainą. Norėdami tai išspręsti, aš ieškojau internete ir radau paprastą sprendimą. Galite išsaugoti duomenis „Excel“lapuose.

Norėdami gauti daugiau informacijos, galite kreiptis į matymo jutiklius, kaip vizualizuoti ir išsaugoti arduino jutimus

Aukščiau pateiktos nuotraukos atsisiųstos iš interneto. Prisirišau, kad suprasčiau, ką noriu daryti ir ką tu gali padaryti.

Ateities planavimas:

1. Nuotolinis duomenų registravimas per Ethernet arba WiFi.

2. Galingesnis įkrovimo algoritmas ir apkrovos valdymas

3. Pridėkite išmaniojo telefono/planšetinių kompiuterių USB įkrovimo tašką

Tikiuosi, kad jums patiks mano instrukcijos.

Pasiūlykite bet kokių patobulinimų. Rašykite komentarus, jei yra klaidų ar klaidų.

Sekite mane, kad gautumėte daugiau atnaujinimų ir naujų įdomių projektų.

Dėkoju:)

Technikos konkurso antroji vieta

Antroji vieta mikrovaldiklių konkurse