Sisällysluettelo:

ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0): 26 Steps (with Pictures)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0): 26 Steps (with Pictures)

Video: ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0): 26 Steps (with Pictures)

Video: ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0): 26 Steps (with Pictures)
Video: DIY MPPT Solar Charge Controller using Arduino | 24V Solar Panel, 12V Battery, 50 Watt 2024, Marraskuu
Anonim
Image
Image
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0)
ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versio 2.0)

[Toista video]

Vuosi sitten aloin rakentaa omaa aurinkokuntani virran tuottamiseksi kylätalolleni. Aluksi tein LM317 -pohjaisen latausohjaimen ja energiamittarin järjestelmän valvontaa varten. Lopuksi tein PWM -latausohjaimen. Huhtikuussa-2014 julkaisin PWM-aurinkopaneelien lataussäätimen mallit verkkoon, siitä tuli erittäin suosittu. Monet ihmiset ympäri maailmaa ovat rakentaneet omansa. Niin monet opiskelijat ovat päässeet yliopistoprojektiinsa ottamalla minulta apua. Sain päivittäin useita sähköpostiviestejä ihmisiltä, joilla oli kysymyksiä laitteiden ja ohjelmistojen muutoksista eri luokitelluille aurinkopaneeleille ja akkuille. Erittäin suuri osa sähköposteista koskee 12 voltin aurinkokunnan latausohjaimen muuttamista.

Löydät kaikki projektini osoitteesta

Päivitys 25.3.2020:

Olen päivittänyt tämän projektin ja tehnyt sille mukautetun piirilevyn. Koko projektin näet alla olevasta linkistä:

ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02)

Tämän ongelman ratkaisemiseksi tein tämän uuden version latausohjaimen, jotta kuka tahansa voi käyttää sitä muuttamatta laitteistoa ja ohjelmistoa. Yhdistän tässä mallissa sekä energiamittarin että lataussäätimen.

Version 2 latausohjaimen tekniset tiedot:

1. latausohjain ja energiamittari 2. Automaattinen akun jännitteen valinta (6V/12V) 3. PWM -latausalgoritmi, jossa automaattinen latauksen asetuspiste akun jännitteen mukaan 4. LED -merkkivalo lataustilasta ja kuormituksesta 5. 20x4 merkin LCD -näyttö jännitteiden, virran, tehon, energian ja lämpötilan näyttämiseen 6. salamasuojaus 7. käänteisen virtauksen suoja

8. lyhyt piiri ja ylikuormitussuoja

9. Lämpötilan kompensointi latausta varten

Sähköiset tiedot: 1. Nimellisjännite = 6v /12V2. Maksimivirta = 10A3. Maksimikuormitusvirta = 10A4.

Vaihe 1: Tarvittavat osat ja työkalut:

Tarvittavat osat ja työkalut
Tarvittavat osat ja työkalut

Osat:

1. Arduino Nano (Amazon / Banggood)

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

3. virtadiodi (Amazon / MBR 2045 10A ja IN5402 2A)

4. Buck Converter (Amazon / Banggood)

5. Lämpötila -anturi (Amazon / Banggood)

6. nykyinen anturi (Amazon / Banggood)

7. TVS -diodi (Amazon / P6KE36CA)

8. transistorit (2N3904 tai Banggood)

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

10. keraamiset kondensaattorit (0.1uF x 2): Banggood

11. Elektrolyyttikondensaattorit (100uF ja 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. RGB -LED (Amazon / Banggood)

14. Bi Color LED (Amazon)

15. hyppyjohdot/johdot (Banggood)

16. otsikon nastat (Amazon / Banggood)

17. jäähdytyselementti (Amazon / Banggood)

18. sulakkeen pidike ja sulakkeet (Amazon / eBay)

19. Painike (Amazon / Banggood)

20. rei'itetty levy (Amazon / Banggood)

21. Hankkeen kotelo (Banggood)

22. Kierrä liittimet (3x 2pin ja 1x6 pin): Banggood

23. Mutterit/ruuvit/pultit (Banggood)

24. Muovipohja

Työkalut:

1. juotin (Amazon)

2. langankatkaisija ja strippaus (Amazon)

3. ruuvimeisseli (Amazon)

4. Akkuporakone (Amazon)

5. Dremel (Amazon)

6. liimapistooli (Amazon)

7. Hoby -veitsi (Amazon)

Vaihe 2: Latausohjaimen toiminta:

Latausohjaimen toiminta
Latausohjaimen toiminta

Latausohjaimen sydän on Arduino nano -levy. Arduino MCU tunnistaa aurinkopaneelin ja akun jännitteet. Näiden jännitteiden mukaan se päättää, miten akku ladataan ja kuormitusta ohjataan.

Latausvirran määrä määräytyy akun jännitteen ja latauksen ohjearvon jännitteiden välillä. Ohjain käyttää kahden vaiheen latausalgoritmia. Latausalgoritmin mukaan se antaa kiinteän taajuuden PWM-signaalin aurinkopaneelin puolelle p-MOSFET. PWM-signaalin taajuus on 490,20 Hz (oletustaajuus pin-3: lle). Virhesignaali säätää käyttöjaksoa 0-100%.

Säädin antaa HIGH tai LOW -komennon kuormituspuolelle p-MOSFET hämärän/aamunkoiton ja akun jännitteen mukaan.

Koko kaavio on liitteenä alla.

Voit lukea uusimman artikkelin oikean lataussäätimen valitsemisesta aurinkokennojärjestelmään

Vaihe 3: Solar Charge Controllerin päätoiminnot:

Lataussäädin on suunniteltu ottamalla huomioon seuraavat kohdat.

1. Estä akun ylikuormitus: Rajoita aurinkopaneelin akkuun syöttämää energiaa, kun akku latautuu täyteen. Tämä toteutetaan koodini charge_cycle ().

2. Estää akun ylipurkautumisen: Akun irrottaminen sähkökuormista, kun akun varaustila on alhainen. Tämä on toteutettu koodini load_control (): ssa.

3. Anna kuormanhallintatoiminnot: Liitä ja irrota sähkökuorma automaattisesti tiettynä ajankohtana. Kuorma kytkeytyy päälle auringonlaskun aikaan ja pois päältä auringon noustessa. Tämä on toteutettu koodini load_control (): ssa.

4. tehon ja energian seuranta: kuormituksen ja energian seuranta ja sen näyttäminen.

5. Suojaa epänormaaleilta olosuhteilta: Suojaa piiri erilaisilta poikkeavilta tilanteilta, kuten salama, ylijännite, ylivirta ja oikosulku jne.

6. Indikaatio ja näyttö: Eri parametrien osoittaminen ja näyttäminen

7. Serial Communication: eri parametrien tulostaminen sarjamonitorissa

Vaihe 4: Jännitteiden, virran ja lämpötilan tunnistaminen:

Tunnistusjännitteet, virta ja lämpötila
Tunnistusjännitteet, virta ja lämpötila
Tunnistusjännitteet, virta ja lämpötila
Tunnistusjännitteet, virta ja lämpötila

1. jänniteanturi:

Jänniteantureita käytetään aurinkopaneelin ja akun jännitteen tunnistamiseen. Se toteutetaan käyttämällä kahta jännitteenjakajapiiriä. Se koostuu kahdesta vastuksesta R1 = 100k ja R2 = 20k aurinkopaneelin jännitteen tunnistamiseksi ja vastaavasti R3 = 100k ja R4 = 20k akun jännitteelle. R1: n ja R2: n lähtö on kytketty Arduino -analogiseen nastaan A0 ja lähtö R3: sta ja R4: stä Arduino -analogiseen nastaan A1.

2. nykyinen anturi:

Virta -anturia käytetään kuormitusvirran mittaamiseen. myöhemmin tätä virtaa käytetään laskemaan kuormitusteho ja energia. Käytin halliefektivirta-anturia (ACS712-20A)

3. Lämpötila -anturi:

Lämpötila -anturia käytetään huonelämpötilan mittaamiseen. Käytin LM35 -lämpötila -anturia, jonka mittausalue on -55 ° C - +150 ° C.

Miksi lämpötilan valvontaa tarvitaan?

Akun kemialliset reaktiot muuttuvat lämpötilan myötä. Kun akku lämpenee, kaasut lisääntyvät. Kun akku kylmenee, se kestää lataamista. Akun lämpötilan vaihtelusta riippuen on tärkeää säätää latausta lämpötilan muutosten vuoksi. Siksi on tärkeää säätää latausta lämpötilan vaikutusten huomioon ottamiseksi. Lämpötila -anturi mittaa akun lämpötilan, ja Solar Charge Controller säätää tämän tulon avulla latauksen asetuspistettä tarpeen mukaan. Lyijyakkujen kompensointiarvo on - 5 mv /degC /kenno. (–30mV/ºC 12V ja 15mV/ºC 6V akku). Lämpötilan kompensoinnin negatiivinen merkki osoittaa, että lämpötilan nousu edellyttää latauksen asetusarvon pienentämistä.

Lisätietoja akun lämpötilan kompensoinnin ymmärtämisestä ja optimoinnista

Vaihe 5: Anturien kalibrointi

Jänniteanturit:

5V = ADC -lukumäärä 1024

1 ADC -lukumäärä = (5/1024) volttia = 0,0048828 volttia

Vout = Vin*R2/(R1+R2)

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

Vin = ADC -lukumäärä*0,00488*(120/20) volttia

Nykyinen anturi:

Myyjän tietojen mukaan ACS 712 -virtasensori

Herkkyys on = 100 mV / A = 0,100 V / A

Mikään testijännite lähtöjännitteen kautta ei ole VCC / 2 = 2,5

ADC -lukumäärä = 1024/5*Vin ja Vin = 2,5+0,100*I (missä I = virta)

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

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

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

Virta (I) = 0,04882*ADC -25

Lisätietoja ACS712: sta

Lämpösensori:

LM35: n tietolomakkeen mukaan

Herkkyys = 10 mV/° C

Lämpötila asteina C = (5/1024)*ADC -määrä*100

Huomautus: Anturit kalibroidaan olettaen, että arduino Vcc = 5V -viite, mutta käytännössä se ei ole aina 5V, joten voi olla mahdollista saada väärä arvo todellisesta arvosta. Se voidaan ratkaista seuraavalla tavalla.

Mittaa jännite Arduino 5V: n ja GND: n välillä yleismittarilla. Käytä tätä jännitettä 5 V: n sijasta Vcc: lle koodissasi. Paina ja yritä muokata tätä arvoa, kunnes se vastaa todellista arvoa.

Esimerkki: Sain 4,47 V 5 V: n sijasta, joten muutoksen pitäisi olla 4,47/1024 = 0,0043652 0,0048828: n sijasta.

Vaihe 6: Latausalgoritmi

Latausalgoritmi
Latausalgoritmi
Latausalgoritmi
Latausalgoritmi

1. irtotavarana: Tässä tilassa akkuun syötetään ennalta asetettu suurin vakio virta (ampeereja), koska PWM ei ole läsnä. Kun akkua ladataan, akun jännite kasvaa vähitellen

2. Imeytyminen: Kun akku saavuttaa joukkolatausasetuksen jännitteen, PWM alkaa pitää jännitettä vakiona. Näin vältetään akun ylikuumeneminen ja ylikaasuttaminen. Virta pienenee turvalliselle tasolle, kun akku latautuu täyteen 3. Float: Kun akku on ladattu täyteen, latausjännitettä alennetaan, jotta akku ei kuumene enää tai kaasu syntyisi

Tämä on ihanteellinen latausmenetelmä.

Nykyistä latausjakson koodilohkoa ei ole toteutettu 3 -vaiheisessa latauksessa. Käytän helpompaa logiikkaa kahdessa vaiheessa. Se toimii hyvin.

Kokeilen seuraavaa logiikkaa kolmen vaiheen latauksen toteuttamiseksi.

Lataussyklin tuleva suunnittelu:

Joukkolataus alkaa, kun aurinkopaneelin jännite on suurempi kuin akun jännite. Kun akun jännite saavuttaa 14,4 V, absorptiomaksu syötetään. Latausvirtaa säädetään PWM -signaalilla, jotta akun jännite pysyy 14,4 V: ssa tunnin ajan. Kelluvaraus tulee sitten tunnin kuluttua. Kelluva porras tuottaa pienen varauksen pitääkseen akun jännitteen 13,6 V: ssa. Kun akun jännite laskee alle 13,6 V 10 minuutin ajaksi, latausjakso toistetaan.

Pyydän yhteisön jäseniä auttamaan minua koodin kirjoittamisessa yllä olevan logiikan toteuttamiseksi.

Vaihe 7: Kuormanhallinta

Kuorman kytkemiseksi ja katkaisemiseksi automaattisesti seuraamalla hämärää/aamunkoittoa ja akun jännitettä käytetään kuormanohjausta.

Kuormanhallinnan ensisijainen tarkoitus on irrottaa kuorma akusta suojaamaan sitä syvältä purkautumiselta. Syväpurkautuminen voi vahingoittaa akkua.

Tasavirtakuormaliitin on suunniteltu pienitehoiseen tasavirtakuormaan, kuten katuvaloon.

Itse PV -paneelia käytetään valoanturina.

Olettaen, että aurinkopaneelin jännite> 5V tarkoittaa aamunkoittoa ja kun <5V hämärää.

Kunnossa:

Illalla, kun PV -jännitetaso laskee alle 5 V: n ja akun jännite on korkeampi kuin LVD -asetus, ohjain kytkee kuorman päälle ja kuorman vihreä led palaa.

OFF -tila:

Kuorma katkeaa seuraavissa kahdessa tilanteessa.

1. Aamulla, kun PV -jännite on suurempi kuin 5 V, 2. Kun akun jännite on pienempi kuin LVD -asetus

Kuorman punainen merkkivalo PÄÄLLÄ osoittaa, että kuorma on katkaistu.

LVD: tä kutsutaan pienjännitekatkaisijaksi

Vaihe 8: Virta ja energia

Teho:

Teho on jännitteen (voltti) ja virran (Amp) tulo

P = VxI

Tehoyksikkö on Watt tai KW

Energia:

Energia on tehon (wattia) ja ajan (tunti) tulo

E = Pxt

Energian yksikkö on wattitunti tai kilowattitunti (kWh)

Ohjelmisto toteuttaa logiikan yläpuolella olevan kuormitustehon ja energian ja parametrit näytetään 20 x 4 -merkkisellä nestekidenäytöllä.

Vaihe 9: Suojaus

1. Käänteinen napaisuussuoja aurinkopaneelille

2. Ylikuormitussuoja

3. Syväpurkaussuoja

4. Oikosulku- ja ylikuormitussuoja

5. Käänteinen virransuoja yöllä

6. ylijännitesuoja aurinkopaneelin tulossa

Käänteistä napaisuutta ja käänteisvirtauksen suojausta varten käytin tehodiodia (MBR2045). Tehodiodia käytetään suuren määrän virran käsittelyyn. Aikaisemmassa suunnittelussa käytin normaalia diodia (IN4007).

Ohjelmisto toteuttaa ylikuormitus- ja syväpurkautumissuojauksen.

Ylivirta- ja ylikuormitussuoja toteutetaan käyttämällä kahta sulaketta (toinen aurinkopaneelin puolella ja toinen kuormituspuolella).

Sähköjärjestelmissä esiintyy tilapäisiä ylijännitteitä eri syistä, mutta salama aiheuttaa vakavimmat ylijännitteet. Tämä pätee erityisesti PV -järjestelmiin alttiiden paikkojen ja järjestelmän liitäntäkaapeleiden vuoksi. Tässä uudessa mallissa käytin 600 watin kaksisuuntaista TVS-diodia (P6KE36CA) vaimentamaan salaman ja ylijännitteen PV-liittimissä. Aikaisemmassa suunnittelussa käytin Zener -diodia. Voit myös käyttää samanlaista TVS -diodia kuormituspuolella.

Katso TVS -diodin valintaopas napsauttamalla tätä

Voit valita oikean osanumeron TVS -diodille napsauttamalla tätä

Vaihe 10: LED -merkkivalo

LED -merkkivalo
LED -merkkivalo

Akun lataustilan (SOC) LED:

Yksi tärkeä parametri, joka määrittää akun energiasisällön, on lataustila (SOC). Tämä parametri osoittaa, kuinka paljon akussa on varausta

RGB -merkkivaloa käytetään osoittamaan akun varaustila. Katso kytkentä yllä olevasta kaaviosta

Akun merkkivalo ---------- Akun tila

PUNAINEN ------------------ Jännite on matala

VIHREÄ ------------------ Jännite on terve

SININEN ------------------ Täyteen ladattu

Lataa LED:

Kaksiväristä (punaista/vihreää) lediä käytetään kuorman tilan ilmaisemiseen. Katso kytkentä yllä olevasta kaaviosta.

Lataus-LED ------------------- Lataustila

VIHREÄ ----------------------- Yhdistetty (päällä)

PUNAINEN ------------------------- Katkaistu (OFF)

Sisään kolmannen ledin, joka osoittaa aurinkopaneelin tilan.

Vaihe 11: LCD -näyttö

LCD -näyttö
LCD -näyttö

Jännitteen, virran, tehon, energian ja lämpötilan näyttämiseen käytetään 20x4 I2C -nestekidenäyttöä. Jos et halua näyttää parametria, poista lcd_display () käytöstä void loop () -toiminnosta. Poistamisen jälkeen näyttöön tulee akun ja lataustilan seuranta.

Voit katsoa tämän ohjeen I2C -nestekidenäytölle

Lataa LiquidCrystal _I2C -kirjasto täältä

Huomautus: Koodissa sinun on vaihdettava I2C -moduulin osoite. Voit käyttää linkissä olevaa osoitteenlukijan koodia.

Vaihe 12: Leipälevyn testaus

Leipälevyn testaus
Leipälevyn testaus

On aina hyvä idea testata virtapiiri leipälaudalla ennen juottamista yhteen.

Kun olet liittänyt kaiken, lähetä koodi. Koodi on liitteenä alla.

Koko ohjelmisto on jaettu pieneen toiminnalliseen lohkoon joustavuuden vuoksi. Oletetaan, että käyttäjä ei ole kiinnostunut käyttämään LCD -näyttöä ja on tyytyväinen merkkivaloon. Poista sitten vain lcd_display () käytöstä tyhjästä silmukasta (). Siinä kaikki.

Samoin hän voi käyttäjän vaatimusten mukaan ottaa käyttöön ja poistaa käytöstä erilaisia toimintoja.

Lataa koodi GitHub -tililtäni

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-2

Vaihe 13: Virtalähde ja liittimet:

Virtalähde ja liittimet
Virtalähde ja liittimet
Virtalähde ja liittimet
Virtalähde ja liittimet
Virtalähde ja liittimet
Virtalähde ja liittimet

Liittimet:

Lisää 3 ruuviliitintä aurinkolähtö-, akku- ja kuormaliitäntöjä varten. Sitten juota se. Käytin keskimmäistä ruuviliitintä akun liitäntään, vasemmalle se on aurinkopaneelille ja oikea on kuormalle.

Virtalähde:

Edellisessä versiossa Arduinon virtalähde toimitettiin 9 V: n akulla. Tässä versiossa virta otetaan itse latausakusta. Jännitteen säädin (LM7805) laskee akun jännitteen 5 V: iin.

Juotosjännitteen säädin LM7805 lähellä akun napaa. Juotetaan sitten elektrolyyttikondensaattorit kaavion mukaisesti. Liitä tässä vaiheessa akku ruuviliittimeen ja tarkista LM7805: n nastan 2 ja 3 välinen jännite. Sen pitäisi olla lähellä 5V.

Kun käytin 6V akkua, LM7805 toimii täydellisesti. Mutta 12 V: n akku, se lämpeni jonkin ajan kuluttua. Joten pyydän käyttämään siihen jäähdytyselementtiä.

Tehokas virtalähde:

Muutaman testin jälkeen huomasin, että jännitesäädin LM7805 ei ole paras tapa käyttää Arduinoa, koska se tuhlaa paljon virtaa lämmön muodossa. Joten päätän muuttaa sen DC-DC-buck-muuntimella, joka on erittäin tehokas. Jos aiot tehdä tämän ohjaimen, suosittelen käyttämään buck -muunninta LM7805 -jännitesäätimen sijasta.

Buck -muunninliitäntä:

IN+ ----- BAT+

IN- ------ BAT-

OUT+ --- 5V

ULKO --- GND

Katso yllä olevat kuvat.

Voit ostaa sen eBaysta

Vaihe 14: Asenna Arduino:

Mount Arduino
Mount Arduino
Mount Arduino
Mount Arduino
Mount Arduino
Mount Arduino

Leikkaa 2 naarasliitintä, joissa on 15 nastaa. Aseta nanolevy viitteelliseksi. Aseta kaksi otsikkoa nanotapin mukaan. Tarkista, sopiiko nanolevy täydellisesti siihen. Juotetaan sitten taaksepäin.

Aseta kaksi riviä urospistoketta Nano -levyn molemmille puolille ulkoisia liitäntöjä varten. Liitä sitten juotoskohdat Arduino -nastan ja otsatappien väliin. Katso yllä oleva kuva.

Aluksi unohdin lisätä Vcc- ja GND -otsikot. Tässä vaiheessa voit laittaa otsikot, joissa on 4-5 nastaa Vcc: lle ja GND: lle.

Kuten näette, liitin jännitesäätimen 5V ja GND nano 5V: een ja GND: hen punaisella ja mustalla johdolla. Myöhemmin poistin sen ja juotin takapuolelta, jotta levy näyttäisi paremmalta.

Vaihe 15: Juottaa komponentit

Juottaa komponentit
Juottaa komponentit
Juottaa komponentit
Juottaa komponentit
Juottaa komponentit
Juottaa komponentit

Ennen osien juottamista tee kulmiin reikiä asennusta varten.

Juotos kaikki komponentit kaavion mukaan.

Levitä jäähdytyselementti kahteen MOSFET -laitteeseen ja tehodiodiin.

Huomautus: Tehodiodissa MBR2045 on kaksi anodia ja yksi katodi. Joten lyhyt kaksi anodia.

Käytin paksua johtoa voimalinjoille ja maata ja ohuita johtimia signaalille. Signaali. Paksu johto on pakollinen, koska ohjain on suunniteltu suurempaa virtaa varten.

Vaihe 16: Liitä virta -anturi

Liitä virta -anturi
Liitä virta -anturi
Liitä virta -anturi
Liitä virta -anturi
Liitä virta -anturi
Liitä virta -anturi

Kun kaikki komponentit on liitetty, juota kaksi paksua johtoa kuorman MOSFETin viemäriin ja kuorman puoleisen sulakkeenpitimen yläliittimeen. Liitä sitten nämä johdot virta -anturin (ACS 712) mukana toimitettuun ruuviliittimeen.

Vaihe 17: Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli

Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli
Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli
Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli
Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli
Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli
Tee näyttö- ja lämpötila -anturipaneeli

Olen esittänyt kaaviossa kaksi lediä. Mutta lisäsin kolmannen ledin (kaksivärinen) aurinkopaneelin tilan ilmaisemiseksi tulevaisuudessa.

Valmista pieni rei'itetty levy kuvan mukaisesti. Tee sitten kaksi reikää (3,5 mm) poraamalla vasemmalle ja oikealle (asennusta varten).

Aseta LEDit ja juota se levyn takapuolelle.

Aseta 3 -napainen naarasliitin lämpötila -anturia varten ja juota se.

Juotos 10 -nastainen suorakulmainen otsikko ulkoista liitäntää varten.

Liitä nyt RGB-LED-anodiliitin lämpötila-anturiin Vcc (nasta-1).

Juotos kahden kaksivärisen ledin katodiliittimet.

Liitä sitten juotospisteet LED -terminaali otsikoihin. Voit liittää tarran, jossa on pin -nimi, jotta tunnistaminen olisi helppoa.

Vaihe 18: Latausohjaimen liitännät

Latausohjaimen liitännät
Latausohjaimen liitännät
Latausohjaimen liitännät
Latausohjaimen liitännät
Latausohjaimen liitännät
Latausohjaimen liitännät

Kytke latausohjain ensin akkuun, koska sen avulla lataussäädin voi kalibroida sen, onko se 6V vai 12V järjestelmä. Kytke ensin miinusnapa ja sitten positiivinen. Kytke aurinkopaneeli (ensin negatiivinen ja sitten positiivinen) Kytke lopuksi kuorma.

Latausohjaimen kuormitusliitin sopii vain tasavirtakuormalle.

Kuinka käyttää AC -kuormaa?

Jos haluat käyttää AC -laitteita, tarvitset invertterin. Liitä invertteri suoraan akkuun. Katso yllä oleva kuva.

Vaihe 19: Lopullinen testaus:

Lopullinen testaus
Lopullinen testaus
Lopullinen testaus
Lopullinen testaus
Lopullinen testaus
Lopullinen testaus

Kun päälevy ja näyttökortti on tehty, yhdistä otsikko hyppyjohdoilla (naaras-naaras)

Katso kaaviota tämän yhteyden aikana. Väärä liitäntä voi vahingoittaa piirejä. Joten ole varovainen tässä vaiheessa.

Liitä USB -kaapeli Arduinoon ja lataa sitten koodi. Irrota USB -kaapeli. Jos haluat nähdä sarjamonitorin, pidä se kytkettynä.

Sulakkeen luokitus: Demossa olen laittanut 5A: n sulakkeen sulakkeenpitimeen. Käytännössä käytä kuitenkin sulaketta, jossa on 120-125% oikosulkuvirtaa.

Esimerkki: 100 W: n aurinkopaneeli, jonka Isc = 6,32 A, tarvitsee sulakkeen 6,32 x 1,25 = 7,9 tai 8A

Kuinka testata?

Käytin buck-boost-muunninta ja mustaa kangasta ohjaimen testaamiseen. Muuntimen tuloliitännät on kytketty akkuun ja lähtö on kytketty latausohjaimen akun napaan.

Akun tila:

Kierrä muuntimen potentiometriä ruuvimeisselillä simuloidaksesi erilaisia akkujännitteitä. Kun akun jännite muuttuu, vastaava LED -valo sammuu ja syttyy.

Huomautus: Tämän prosessin aikana aurinkopaneeli on irrotettava tai peitettävä mustalla kankaalla tai pahvilla.

Dawn/Dusk: Aamun ja hämärän simulointi mustalla kankaalla.

Yö: Peitä aurinkopaneeli kokonaan.

Päivä: Poista kangas aurinkopaneelista.

Siirtyminen: hitaasti poista tai peitä kangas säätääksesi aurinkopaneelien eri jännitteitä.

Kuorman hallinta: Akun tilan ja aamun/hämärän mukaan kuorma kytkeytyy päälle ja pois.

Lämpötilan kompensointi:

Pidä lämpötila -anturia nostamassa lämpötilaa ja aseta kylmät asiat, kuten jää, lämpötilan alentamiseksi. Se näkyy heti nestekidenäytössä.

Kompensoidun varauksen asetusarvo näkyy sarjamonitorissa.

Seuraavassa vaiheessa kuvailen kotelon valmistusta tälle latausohjaimelle.

Vaihe 20: Emolevyn asennus:

Emolevyn asennus
Emolevyn asennus
Emolevyn asennus
Emolevyn asennus
Emolevyn asennus
Emolevyn asennus

Aseta emolevy kotelon sisään. Merkitse reiän paikka lyijykynällä.

Levitä sitten kuumaa liimaa merkintäkohtaan.

Aseta muovipohja liiman päälle.

Aseta sitten lauta alustan päälle ja ruuvaa mutterit kiinni.

Vaihe 21: Tee tilaa nestekidenäytölle:

Tee tilaa nestekidenäytölle
Tee tilaa nestekidenäytölle
Tee tilaa nestekidenäytölle
Tee tilaa nestekidenäytölle
Tee tilaa nestekidenäytölle
Tee tilaa nestekidenäytölle

Merkitse nestekidenäyttö kotelon etukanteen.

Leikkaa merkitty osa pois käyttämällä Dremeliä tai muuta leikkuutyökalua. Leikkaa leikkaamisen jälkeen harrasteveitsellä.

Vaihe 22: Poraa reiät:

Poranreikiä
Poranreikiä
Poranreikiä
Poranreikiä
Poranreikiä
Poranreikiä

Poraa reiät nestekidenäytön, LED -näyttöpaneelin, nollauspainikkeen ja ulkoisten liittimien asentamista varten

Vaihe 23: Asenna kaikki:

Asenna kaikki
Asenna kaikki
Asenna kaikki
Asenna kaikki
Asenna kaikki
Asenna kaikki

Kun olet tehnyt reikiä, asenna paneelit, 6 -napainen ruuviliitin ja nollauspainike.

Vaihe 24: Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin:

Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin
Liitä ulkoinen 6 -nastainen liitin

Aurinkopaneelin, akun ja kuorman liittämiseen käytetään ulkoista 6 -napaista ruuviliitintä.

Liitä ulkoinen liitin emolevyn vastaavaan liittimeen.

Vaihe 25: Liitä nestekidenäyttö, ilmaisinpaneeli ja nollauspainike:

Liitä nestekidenäyttö, ilmaisinpaneeli ja nollauspainike
Liitä nestekidenäyttö, ilmaisinpaneeli ja nollauspainike
Liitä nestekidenäyttö, ilmaisinpaneeli ja nollauspainike
Liitä nestekidenäyttö, ilmaisinpaneeli ja nollauspainike

Liitä näyttöpaneeli ja nestekidenäyttö emolevyyn kaavion mukaisesti. (Käytä naaras-naarasliitinjohtoja)

Yksi nollauspainikkeen terminaali menee Arduinon RST: hen ja toinen GND: hen.

Kaikkien yhteyksien jälkeen. Sulje etukansi ja ruuvaa se kiinni.

Vaihe 26: Ideat ja suunnittelu

Ideoita ja suunnittelua
Ideoita ja suunnittelua
Ideoita ja suunnittelua
Ideoita ja suunnittelua

Kuinka piirtää reaaliaikaisia kaavioita?

On erittäin mielenkiintoista, jos voit piirtää sarjamonitorin parametrit (kuten akku- ja aurinkojännitteet) kannettavan tietokoneen näytön kaavioon. Se voidaan tehdä erittäin helposti, jos tiedät vähän käsittelystä.

Jos haluat tietää enemmän, katso Arduino and Processing (kaavioesimerkki).

Miten ne tiedot tallennetaan?

Tämä voidaan tehdä helposti käyttämällä SD -korttia, mutta tämä sisältää monimutkaisuutta ja kustannuksia. Tämän ratkaisemiseksi etsin Internetiä ja löysin helpon ratkaisun. Voit tallentaa tietoja Excel -taulukoihin.

Jos haluat lisätietoja, voit katsoa näkyviä antureita-kuinka visualisoida ja tallentaa-arduino-sensed-data

Yllä olevat kuvat ladattu verkosta. Liitin ymmärtääkseni, mitä haluan tehdä ja mitä voit tehdä.

Tulevaisuuden suunnittelu:

1. Etädatakirjaus Ethernetin tai WiFi: n kautta.

2. Tehokkaampi latausalgoritmi ja kuormanhallinta

3. USB -latauspisteen lisääminen älypuhelimelle/tabletille

Toivottavasti pidät ohjeistani.

Ehdottakaa parannuksia. Esitä kommentteja, jos sinulla on virheitä tai virheitä.

Seuraa minua saadaksesi lisää päivityksiä ja uusia mielenkiintoisia projekteja.

Kiitos:)

Tekninen kilpailu
Tekninen kilpailu
Tekninen kilpailu
Tekninen kilpailu

Toinen sija teknisessä kilpailussa

Mikrokontrollerikilpailu
Mikrokontrollerikilpailu
Mikrokontrollerikilpailu
Mikrokontrollerikilpailu

Mikroohjauskilpailun toinen sija

Suositeltava: