Sommario:

REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0): 26 passaggi (con immagini)
REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0): 26 passaggi (con immagini)

Video: REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0): 26 passaggi (con immagini)

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Video: Progetto irrigazione automatica con Arduino - 1 pt. 2024, Dicembre
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REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0)
REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0)
REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0)
REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO (Versione 2.0)

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Un anno fa, ho iniziato a costruire il mio sistema solare per fornire energia alla mia casa di villaggio. Inizialmente, ho realizzato un regolatore di carica basato su LM317 e un contatore di energia per il monitoraggio del sistema. Infine, ho realizzato un controller di carica PWM. Nell'aprile 2014 ho pubblicato i miei progetti di controller di carica solare PWM sul web, è diventato molto popolare. Molte persone in tutto il mondo hanno costruito il proprio. Così tanti studenti ce l'hanno fatta per il loro progetto universitario prendendo aiuto da me. Ricevevo diverse e-mail ogni giorno da persone con domande relative alla modifica dell'hardware e del software per pannelli solari e batterie di diversa classificazione. Una percentuale molto ampia delle e-mail riguarda la modifica del regolatore di carica per un sistema solare a 12Volt.

Puoi trovare tutti i miei progetti su

Aggiornamento del 25.03.2020:

Ho aggiornato questo progetto e ho realizzato un PCB personalizzato per questo. Potete vedere il progetto completo nel seguente link:

REGOLATORE DI CARICA SOLARE ARDUINO PWM (V 2.02)

Per risolvere questo problema ho realizzato questa nuova versione del controller di carica in modo che chiunque possa utilizzarlo senza modificare l'hardware e il software. Combino sia il contatore di energia che il regolatore di carica in questo design.

Specifiche del controller di carica versione-2:

1. Regolatore di carica e contatore di energia2. Selezione automatica della tensione della batteria (6V/12V) 3. Algoritmo di ricarica PWM con setpoint di carica automatica in base alla tensione della batteria 4. Indicazione LED per lo stato di carica e stato di carico5. Display LCD 20x4 caratteri per la visualizzazione di tensioni, corrente, potenza, energia e temperatura.6. Protezione contro i fulmini7. Protezione contro il flusso di corrente inversa

8. Protezione da cortocircuito e sovraccarico

9. Compensazione della temperatura per la ricarica

Specifiche elettriche: 1. Tensione nominale = 6 V / 12 V 2. Corrente massima = 10 A3. Corrente di carico massima = 10 A4. Tensione a circuito aperto = 8-11 V per sistema 6 V / 15 -25 V per sistema 12 V

Passaggio 1: parti e strumenti necessari:

Parti e strumenti necessari
Parti e strumenti necessari

Parti:

1. Arduino Nano (Amazon/Banggood)

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

3. Diodo di alimentazione (Amazon / MBR 2045 per 10A e IN5402 per 2A)

Convertitore 4. Buck (Amazon / Banggood)

5. Sensore di temperatura (Amazon / Banggood)

6. Sensore di corrente (Amazon / Banggood)

7. Diodo TVS (Amazon / P6KE36CA)

8. Transistor (2N3904 o Banggood)

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

10. Condensatori in ceramica (0.1uF x 2): Banggood

11. Condensatori elettrolitici (100uF e 10uF): Banggood

12. LCD 20x4 I2C (Amazon/Banggood)

13. LED RGB (Amazon/Banggood)

14. LED bicolore (Amazon)

15. Cavi/cavi jumper (Banggood)

16. Pin di intestazione (Amazon / Banggood)

17. Dissipatore di calore (Amazon / Banggood)

18. Portafusibili e fusibili (Amazon / eBay)

19. Pulsante (Amazon / Banggood)

20. Bordo perforato (Amazon / Banggood)

21. Alloggio del progetto (Banggood)

22. Terminali a vite (3x 2pin e 1x6 pin): Banggood

23. Dadi/viti/bulloni (Banggood)

24. Base in plastica

Utensili:

1. Saldatore (Amazon)

2. Tagliafili e spelafili (Amazon)

3. Cacciavite (Amazon)

4. Trapano a batteria (Amazon)

5. Dremel (Amazzonia)

6. Pistola per colla (Amazon)

7. Coltello da hobby (Amazon)

Passaggio 2: come funziona il regolatore di carica:

Come funziona il regolatore di carica
Come funziona il regolatore di carica

Il cuore del controller di carica è la scheda Arduino nano. L'MCU Arduino rileva il pannello solare e le tensioni della batteria. In base a queste tensioni decide come caricare la batteria e controllare il carico.

La quantità di corrente di carica è determinata dalla differenza tra la tensione della batteria e le tensioni del setpoint di carica. Il controller utilizza un algoritmo di carica a due fasi. Secondo l'algoritmo di carica, fornisce un segnale PWM a frequenza fissa al p-MOSFET lato pannello solare. La frequenza del segnale PWM è 490,20 Hz (frequenza predefinita per pin-3). Il duty cycle 0-100% è regolato dal segnale di errore.

Il controller fornisce un comando HIGH o LOW al p-MOSFET lato carico in base all'alba/alba e alla tensione della batteria.

Lo schema completo è allegato di seguito.

Puoi leggere il mio ultimo articolo sulla selezione del giusto regolatore di carica per il tuo impianto solare fotovoltaico

Passaggio 3: funzioni principali del regolatore di carica solare:

Il regolatore di carica è progettato prendendosi cura dei seguenti punti.

1. Prevenire il sovraccarico della batteria: per limitare l'energia fornita alla batteria dal pannello solare quando la batteria è completamente carica. Questo è implementato in charge_cycle() del mio codice.

2. Prevenire la scarica eccessiva della batteria: per scollegare la batteria dai carichi elettrici quando la batteria raggiunge uno stato di carica basso. Questo è implementato in load_control() del mio codice.

3. Fornire funzioni di controllo del carico: per collegare e scollegare automaticamente un carico elettrico in un momento specifico. Il carico si accenderà al tramonto e si spegnerà all'alba. Questo è implementato in load_control() del mio codice.

4. Monitoraggio potenza ed energia: per monitorare la potenza e l'energia del carico e visualizzarle.

5. Protezione da condizioni anomale: per proteggere il circuito da diverse situazioni anomale come fulmini, sovratensione, sovracorrente e cortocircuito, ecc.

6. Indicazione e visualizzazione: per indicare e visualizzare i vari parametri

7. Comunicazione seriale: per stampare vari parametri nel monitor seriale

Fase 4: Rilevamento di tensioni, correnti e temperature:

Tensioni di rilevamento, corrente e temperatura
Tensioni di rilevamento, corrente e temperatura
Tensioni di rilevamento, corrente e temperatura
Tensioni di rilevamento, corrente e temperatura

1. Sensore di tensione:

I sensori di tensione vengono utilizzati per rilevare la tensione del pannello solare e della batteria. È implementato utilizzando due circuiti divisori di tensione. Consiste di due resistori R1=100k e R2=20k per il rilevamento della tensione del pannello solare e analogamente R3=100k e R4=20k per la tensione della batteria. L'uscita da R1 e R2 è collegata al pin analogico A0 di Arduino e l'uscita da R3 e R4 è collegata al pin analogico A1 di Arduino.

2. Sensore di corrente:

Il sensore di corrente viene utilizzato per misurare la corrente di carico. successivamente questa corrente viene utilizzata per calcolare la potenza e l'energia del carico. Ho usato un sensore di corrente ad effetto hall (ACS712-20A)

3. Sensore di temperatura:

Il sensore di temperatura viene utilizzato per rilevare la temperatura ambiente. Ho usato il sensore di temperatura LM35 che è valutato per un intervallo compreso tra -55°C e +150°C.

Perché è richiesto il monitoraggio della temperatura?

Le reazioni chimiche della batteria cambiano con la temperatura. Man mano che la batteria si scalda, aumenta la formazione di gas. Man mano che la batteria si raffredda, diventa più resistente alla ricarica. A seconda di quanto varia la temperatura della batteria, è importante regolare la carica per le variazioni di temperatura. Quindi è importante regolare la carica per tenere conto degli effetti della temperatura. Il sensore di temperatura misurerà la temperatura della batteria e il Solar Charge Controller utilizza questo ingresso per regolare il setpoint di carica come richiesto. Il valore di compensazione è - 5 mv/degC/cella per batterie di tipo piombo-acido. (–30 mV/ºC per batteria da 12 V e 15 mV/º C per batteria da 6 V). Il segno negativo della compensazione della temperatura indica che un aumento della temperatura richiede una riduzione del setpoint di carica.

Per maggiori dettagli sulla comprensione e l'ottimizzazione della compensazione della temperatura della batteria

Passaggio 5: calibrazione dei sensori

Sensori di tensione:

5V = conteggio ADC 1024

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

Vout=Vin*R2/(R1+R2)

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

Vin= Conteggio ADC*0.00488*(120/20) Volt

Sensore di corrente:

Secondo le informazioni del venditore per il sensore di corrente ACS 712

La sensibilità è =100 mV / A = 0,100 V/A

Nessuna corrente di prova attraverso la tensione di uscita è VCC / 2= 2,5

Conteggio ADC= 1024/5*Vin e Vin=2,5+0,100*I (dove I=corrente)

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

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

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

Corrente (I) =0.04882*ADC -25

Maggiori dettagli su ACS712

Termometro:

Come da scheda tecnica di LM35

Sensibilità=10 mV/°C

Temp in gradi C =(5/1024)*Conteggio ADC*100

Nota: i sensori sono calibrati assumendo il riferimento arduino Vcc= 5V. Ma in pratica non è sempre 5V. Quindi potrebbe esserci la possibilità di ottenere un valore errato dal valore effettivo. Può essere risolto seguendo il modo.

Misura la tensione tra Arduino 5V e GND con un multimetro. Usa questa tensione invece di 5V per Vcc nel tuo codice. Premi e prova a modificare questo valore finché non corrisponde al valore effettivo.

Esempio: ho ottenuto 4,47 V invece di 5 V. Quindi la modifica dovrebbe essere 4,47/1024 = 0,0043652 anziché 0,0048828.

Passaggio 6: algoritmo di ricarica

Algoritmo di ricarica
Algoritmo di ricarica
Algoritmo di carica
Algoritmo di carica

1. Bulk: in questa modalità, una quantità massima costante di corrente preimpostata (ampere) viene immessa nella batteria poiché non è presente PWM. Man mano che la batteria viene caricata, la tensione della batteria aumenta gradualmente

2. Assorbimento: quando la batteria raggiunge la tensione impostata per la carica di massa, il PWM inizia a mantenere la tensione costante. Questo per evitare il surriscaldamento e il sovra-gassamento della batteria. La corrente si ridurrà a livelli di sicurezza man mano che la batteria si carica più completamente.3. Float: quando la batteria è completamente ricaricata, la tensione di carica viene ridotta per evitare un ulteriore riscaldamento o gas della batteria

Questa è la procedura di ricarica ideale.

L'attuale blocco di codice del ciclo di carica non è implementato Carica a 3 fasi. Uso una logica più semplice in 2 fasi. Funziona bene.

Sto provando la seguente logica per implementare la ricarica a 3 fasi.

Pianificazione futura per il ciclo di ricarica:

La carica di massa inizia quando la tensione del pannello solare è maggiore della tensione della batteria. Quando la tensione della batteria raggiunge i 14,4 V, verrà inserita la carica di assorbimento. La corrente di carica sarà regolata dal segnale PWM per mantenere la tensione della batteria a 14,4 V per un'ora. La carica di mantenimento entrerà quindi dopo un'ora. Lo stadio galleggiante genera una carica di mantenimento per mantenere la tensione della batteria a 13,6V. Quando la tensione della batteria scende al di sotto di 13,6 V per 10 minuti, il ciclo di carica verrà ripetuto.

Chiedo ai membri della comunità di aiutarmi a scrivere il pezzo di codice per implementare la logica di cui sopra.

Passaggio 7: controllo del carico

Per collegare e scollegare automaticamente il carico monitorando il tramonto/alba e la tensione della batteria, viene utilizzato il controllo del carico.

Lo scopo principale del controllo del carico è scollegare il carico dalla batteria per proteggerlo da scariche profonde. Una scarica profonda potrebbe danneggiare la batteria.

Il terminale di carico CC è progettato per carichi CC a bassa potenza come l'illuminazione stradale.

Il pannello fotovoltaico stesso viene utilizzato come sensore di luce.

Supponendo che una tensione del pannello solare > 5 V significhi alba e quando < 5 V crepuscolo.

A condizione:

La sera, quando il livello di tensione FV scende al di sotto di 5V e la tensione della batteria è superiore all'impostazione LVD, il controller accenderà il carico e il led verde del carico si accenderà.

SPENTO Condizione:

Il carico verrà interrotto nelle due condizioni seguenti.

1. Al mattino quando la tensione FV è maggiore di 5v, 2. Quando la tensione della batteria è inferiore all'impostazione LVD

Il led rosso carico acceso indica che il carico è interrotto.

LVD è indicato come disconnessione a bassa tensione

Passaggio 8: potenza ed energia

Potenza:

La potenza è il prodotto di tensione (volt) e corrente (Amp)

P=VxI

L'unità di potenza è Watt o KW

Energia:

L'energia è il prodotto di potenza (watt) e tempo (ora)

E= Pxt

L'unità di energia è Wattora o Kilowattora (kWh)

Per monitorare la potenza e l'energia del carico sopra la logica è implementata nel software ei parametri sono visualizzati in un LCD 20x4 caratteri.

Passaggio 9: protezione

1. Protezione contro l'inversione di polarità per il pannello solare

2. Protezione da sovraccarico

3. Protezione da scarica profonda

4. Protezione da cortocircuito e sovraccarico

5. Protezione contro la corrente inversa durante la notte

6. Protezione da sovratensione all'ingresso del pannello solare

Per la protezione da inversione di polarità e flusso di corrente inversa ho utilizzato un diodo di potenza (MBR2045). Il diodo di potenza viene utilizzato per gestire una grande quantità di corrente. Nel mio progetto precedente, ho usato un diodo normale (IN4007).

La protezione da sovraccarico e scarica profonda è implementata dal software.

La protezione da sovracorrente e sovraccarico viene implementata utilizzando due fusibili (uno sul lato del pannello solare e l'altro sul lato del carico).

Le sovratensioni temporanee si verificano nei sistemi di alimentazione per una serie di motivi, ma i fulmini causano le sovratensioni più gravi. Ciò è particolarmente vero con gli impianti fotovoltaici a causa delle posizioni esposte e dei cavi di collegamento del sistema. In questo nuovo design, ho utilizzato un diodo TVS bidirezionale da 600 watt (P6KE36CA) per sopprimere i fulmini e la sovratensione ai terminali FV. Nel mio progetto precedente, ho usato un diodo Zener. È inoltre possibile utilizzare un diodo TVS simile sul lato di carico.

Per la guida alla selezione del diodo TVS clicca qui

Per scegliere una parte giusta per il diodo TVS clicca qui

Passaggio 10: indicazione LED

Indicazione LED
Indicazione LED

LED dello stato di carica della batteria (SOC):

Un parametro importante che definisce il contenuto energetico della batteria è lo stato di carica (SOC). Questo parametro indica quanta carica è disponibile nella batteria

Un LED RGB viene utilizzato per indicare lo stato di carica della batteria. Per il collegamento fare riferimento allo schema sopra

LED della batteria ----------Stato della batteria

ROSSO ------------------- La tensione è BASSA

VERDE ------------------- La tensione è sana

BLU ------------------- Completamente carico

LED di carico:

Un led bicolore (rosso/verde) viene utilizzato per l'indicazione dello stato del carico. Fare riferimento allo schema sopra per il collegamento.

LED di caricamento -------------------Stato di caricamento

VERDE ----------------------- Connesso (ON)

ROSSO ---------- Scollegato (OFF)

Includo un terzo led per indicare lo stato del pannello solare.

Passaggio 11: display LCD

Display LCD
Display LCD

Per visualizzare la tensione, la corrente, la potenza, l'energia e la temperatura viene utilizzato un LCD 20x4 I2C. Se non si desidera visualizzare il parametro, disabilitare lcd_display() dalla funzione void loop(). Dopo la disabilitazione si ha l'indicazione led per il monitoraggio dello stato della batteria e del carico.

Puoi fare riferimento a questo istruibile per I2C LCD

Scarica la libreria LiquidCrystal _I2C da qui

Nota: nel codice, è necessario modificare l'indirizzo del modulo I2C. È possibile utilizzare il codice dello scanner di indirizzi fornito nel collegamento.

Passaggio 12: test del tagliere di pane

Test del tagliere di pane
Test del tagliere di pane

È sempre una buona idea testare il circuito su una breadboard prima di saldarlo insieme.

Dopo aver collegato tutto carica il codice. Il codice è allegato di seguito.

L'intero software è suddiviso nel piccolo blocco funzionale per la flessibilità. Supponiamo che l'utente non sia interessato a utilizzare un display LCD e soddisfatto dell'indicazione del led. Quindi disabilita semplicemente lcd_display() dal void loop(). È tutto.

Allo stesso modo, in base alle esigenze dell'utente, può abilitare e disabilitare le varie funzionalità.

Scarica il codice dal mio account GitHub

ARDUINO-SOLAR-CARICA-CONTROLLER-V-2

Passaggio 13: alimentazione e terminali:

Alimentazione e terminali
Alimentazione e terminali
Alimentazione e terminali
Alimentazione e terminali
Alimentazione e terminali
Alimentazione e terminali

Terminali:

Aggiungere 3 terminali a vite per i collegamenti dell'ingresso solare, della batteria e del terminale di carico. Quindi saldalo. Ho usato il terminale a vite centrale per il collegamento della batteria, a sinistra è per il pannello solare e quello a destra è per il carico.

Alimentazione elettrica:

Nella mia versione precedente, l'alimentazione per Arduino era fornita da una batteria da 9V. In questa versione, l'alimentazione viene prelevata dalla batteria in carica stessa. La tensione della batteria è ridotta a 5V da un regolatore di tensione (LM7805).

Saldare il regolatore di tensione LM7805 vicino al terminale della batteria. Quindi saldare i condensatori elettrolitici come da schema. A questo punto collegare la batteria al morsetto a vite e verificare la tensione tra i pin 2 e 3 di LM7805. Dovrebbe essere vicino a 5V.

Quando ho usato una batteria da 6V, l'LM7805 funziona perfettamente. Ma per la batteria da 12 V, si è riscaldata dopo un po' di tempo. Quindi chiedo di usare un dissipatore di calore per questo.

Alimentazione efficiente:

Dopo alcuni test, ho scoperto che il regolatore di tensione LM7805 non è il modo migliore per alimentare Arduino in quanto spreca molta energia sotto forma di calore. Quindi decido di cambiarlo con un convertitore buck DC-DC che è altamente efficiente. Se hai intenzione di realizzare questo controller, ti consiglio di utilizzare un convertitore buck anziché un regolatore di tensione LM7805.

Collegamento del convertitore buck:

IN+ ----- BAT+

IN- ------ BAT-

USCITA+ --- 5V

OUT- --- GND

Fare riferimento alle immagini sopra.

Puoi acquistarlo da eBay

Passaggio 14: montare Arduino:

Monta l'Arduino
Monta l'Arduino
Monta l'Arduino
Monta l'Arduino
Monta l'Arduino
Monta l'Arduino

Tagliare 2 strisce di intestazione femmina da 15 pin ciascuna. Posiziona la scheda nano come riferimento. Inserisci le due intestazioni in base al nano pin. Controlla se la scheda nano è perfetta per inserirla. Quindi saldarlo sul retro.

Inserire due file dell'intestazione maschio su entrambi i lati della scheda Nano per i collegamenti esterni. Quindi unire i punti di saldatura tra il pin Arduino e i pin dell'intestazione. Vedi l'immagine sopra.

Inizialmente, ho dimenticato di aggiungere le intestazioni Vcc e GND. In questa fase, puoi inserire intestazioni con 4 o 5 pin per Vcc e GND.

Come puoi vedere ho collegato il regolatore di tensione 5V e GND al nano 5V e GND tramite filo rosso e nero. Successivamente l'ho rimosso e saldato sul retro per un aspetto migliore della scheda.

Passaggio 15: saldare i componenti

Saldare i componenti
Saldare i componenti
Saldare i componenti
Saldare i componenti
Saldare i componenti
Saldare i componenti

Prima di saldare i componenti praticare dei fori negli angoli per il montaggio.

Saldare tutti i componenti come da schema.

Applicare il dissipatore di calore a due MOSFET e al diodo di alimentazione.

Nota: il diodo di potenza MBR2045 ha due anodi e un catodo. Così corti i due anodi.

Ho usato fili spessi per le linee elettriche e fili di terra e sottili per signal.signal. Il filo spesso è obbligatorio poiché il controller è progettato per una corrente più elevata.

Passaggio 16: collegare il sensore di corrente

Collegare il sensore di corrente
Collegare il sensore di corrente
Collegare il sensore di corrente
Collegare il sensore di corrente
Collegare il sensore di corrente
Collegare il sensore di corrente

Dopo aver collegato tutti i componenti, saldare due fili spessi allo scarico del MOSFET di carico e al terminale superiore del portafusibili lato carico. Quindi collegare questi fili al morsetto a vite fornito nel sensore di corrente (ACS 712).

Passaggio 17: creare il pannello di indicazione e sensore di temperatura

Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura
Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura
Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura
Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura
Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura
Crea il pannello di indicazione e sensore di temperatura

Ho mostrato due led nel mio schema. Ma ho aggiunto un terzo led (bicolore) per indicare lo stato del pannello solare in futuro.

Preparare un pannello perforato di piccole dimensioni come mostrato. Quindi praticare due fori (3,5 mm) con un trapano a sinistra e a destra (per il montaggio).

Inserisci i LED e saldali sul retro della scheda.

Inserire un connettore femmina a 3 pin per il sensore di temperatura e quindi saldarlo.

Terminale a saldare ad angolo retto a 10 pin per connessione esterna.

Collegare ora il terminale dell'anodo del led RGB al sensore di temperatura Vcc(pin-1).

Saldare i terminali del catodo di due led bicolore.

Quindi unire i punti di saldatura il terminale dei LED alle intestazioni. Puoi incollare un adesivo con il nome del pin per una facile identificazione.

Passaggio 18: Connessioni per il regolatore di carica

Connessioni per regolatore di carica
Connessioni per regolatore di carica
Connessioni per regolatore di carica
Connessioni per regolatore di carica
Connessioni per regolatore di carica
Connessioni per regolatore di carica

Collegare prima il regolatore di carica alla batteria, perché questo consente al regolatore di carica di essere calibrato in base al sistema a 6V o 12V. Collegare prima il terminale negativo e poi il positivo. Collegare il pannello solare (prima negativo e poi positivo) Infine collegare il carico.

Il terminale di carico del regolatore di carica è adatto solo per il carico CC.

Come eseguire un carico CA?

Se si desidera far funzionare apparecchi CA, è necessario un inverter. Collegare l'inverter direttamente alla batteria. Vedi l'immagine sopra.

Passaggio 19: test finale:

Prova finale
Prova finale
Prova finale
Prova finale
Prova finale
Prova finale

Dopo aver realizzato la scheda principale e la scheda di indicazione, collegare l'intestazione con i ponticelli (femmina-femmina)

Fare riferimento allo schema durante questa connessione. Un collegamento errato può danneggiare i circuiti. Quindi stai attento in questa fase.

Collega il cavo USB ad Arduino e poi carica il codice. Rimuovere il cavo USB. Se vuoi vedere il monitor seriale, tienilo connesso.

Fusibile: nella demo, ho inserito un fusibile da 5 A nel portafusibili. Ma nell'uso pratico, metti un fusibile con il 120-125% di corrente di cortocircuito.

Esempio: un pannello solare da 100 W con Isc=6.32A necessita di un fusibile 6.32x1.25 = 7.9 o 8A

Come testare?

Ho usato un convertitore buck-boost e un panno nero per testare il controller. I terminali di ingresso del convertitore sono collegati alla batteria e l'uscita è collegata al terminale della batteria del regolatore di carica.

Stato della batteria:

Ruotare il potenziometro del convertitore con un cacciavite per simulare diverse tensioni della batteria. Al variare del voltaggio della batteria il led corrispondente si spegnerà e si accenderà.

Nota: durante questo processo, il pannello solare deve essere scollegato o coperto con un panno o cartone nero.

Alba/Tramonto: per simulare l'alba e il tramonto usando un panno nero.

Notte: coprire interamente il pannello solare.

Giorno: Rimuovere il panno dal pannello solare.

Transizione: rallentare la rimozione o coprire il panno per regolare le diverse tensioni del pannello solare.

Controllo del carico: in base alle condizioni della batteria e alla situazione di alba/tramonto, il carico si accende e si spegne.

Compensazione della temperatura:

Tenere il sensore di temperatura per aumentare la temperatura e posizionare oggetti freddi come il ghiaccio per diminuire la temperatura. Verrà immediatamente visualizzato sul display LCD.

Il valore del setpoint di carica compensato è visibile sul monitor seriale.

Nel prossimo passaggio descriverò la realizzazione della custodia per questo regolatore di carica.

Passaggio 20: montaggio della scheda madre:

Montaggio della scheda madre
Montaggio della scheda madre
Montaggio della scheda madre
Montaggio della scheda madre
Montaggio della scheda madre
Montaggio della scheda madre

Posiziona la scheda madre all'interno della custodia. Segna la posizione del foro con una matita.

Quindi applicare la colla a caldo nella posizione di marcatura.

Posiziona la base di plastica sulla colla.

Quindi posizionare la scheda sulla base e avvitare i dadi.

Passaggio 21: crea spazio per LCD:

Fai spazio per l'LCD
Fai spazio per l'LCD
Fai spazio per l'LCD
Fai spazio per l'LCD
Fai spazio per l'LCD
Fai spazio per l'LCD

Contrassegnare le dimensioni dell'LCD sul coperchio anteriore della custodia.

Ritagliare la parte contrassegnata utilizzando un Dremel o qualsiasi altro strumento da taglio. Dopo aver tagliato finirlo usando un coltello da hobby.

Passaggio 22: praticare i fori:

Praticare fori
Praticare fori
Praticare fori
Praticare fori
Praticare fori
Praticare fori

Praticare i fori per il montaggio del display LCD, pannello di indicazione a LED, pulsante di ripristino e terminali esterni

Passaggio 23: montare tutto:

Monta tutto
Monta tutto
Monta tutto
Monta tutto
Monta tutto
Monta tutto

Dopo aver praticato i fori, montare i pannelli, il morsetto a vite a 6 pin e il pulsante di ripristino.

Passaggio 24: collegare il terminale esterno a 6 pin:

Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin
Collegare il terminale esterno a 6 pin

Per il collegamento del pannello solare, della batteria e del carico viene utilizzato un terminale a vite esterno a 6 pin.

Collegare il terminale esterno al corrispondente terminale della scheda principale.

Passaggio 25: collegare l'LCD, il pannello degli indicatori e il pulsante di ripristino:

Collegare l'LCD, il pannello degli indicatori e il pulsante di ripristino
Collegare l'LCD, il pannello degli indicatori e il pulsante di ripristino
Collegare l'LCD, il pannello degli indicatori e il pulsante di ripristino
Collegare l'LCD, il pannello degli indicatori e il pulsante di ripristino

Collegare il pannello degli indicatori e l'LCD alla scheda principale come da schema. (Utilizzare cavi jumper femmina-femmina)

Un terminale del pulsante di ripristino va a RST di Arduino e l'altro va a GND.

Dopo tutte le connessioni. Chiudere il coperchio anteriore e avvitarlo.

Passaggio 26: idee e pianificazione

Idee e pianificazione
Idee e pianificazione
Idee e pianificazione
Idee e pianificazione

Come tracciare grafici in tempo reale?

È molto interessante se puoi tracciare i parametri del monitor seriale (come la batteria e le tensioni solari) su un grafico sullo schermo del tuo laptop. Può essere fatto molto facilmente se sai qualcosa sull'elaborazione.

Per saperne di più puoi fare riferimento ad Arduino ed Elaborazione (esempio grafico).

Come salvare quei dati?

Questo può essere fatto facilmente utilizzando la scheda SD, ma questo include più complessità e costi. Per risolvere questo problema ho cercato su Internet e ho trovato una soluzione semplice. Puoi salvare i dati in fogli Excel.

Per i dettagli, puoi fare riferimento a vedere-sensori-come-visualizzare-e-salvare-i-dati-rilevati-arduino

Le immagini sopra scaricate dal web. Mi sono allegato per capire cosa voglio fare e cosa puoi fare tu.

Pianificazione futura:

1. Registrazione dati remota tramite Ethernet o WiFi.

2. Algoritmo di ricarica più potente e controllo del carico

3. Aggiunta di un punto di ricarica USB per smartphone/tablet

Spero che ti piacciano i miei Instructables.

Si prega di suggerire eventuali miglioramenti. Sollevare commenti in caso di errori o errori.

Seguimi per ulteriori aggiornamenti e nuovi progetti interessanti.

Grazie:)

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Concorso Microcontrollori
Concorso Microcontrollori

Secondo classificato al concorso per microcontrollori

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