ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Bersyon 2.0): 26 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

[Mag-play ng Video]

Isang taon na ang nakalilipas, nagsimula akong magtayo ng sarili kong solar system upang magbigay ng lakas para sa aking bahay sa nayon. Sa una, gumawa ako ng isang batay sa charge na charge ng LM317 at isang metro ng Enerhiya para sa pagsubaybay sa system. Sa wakas, gumawa ako ng isang PWM charge controller. Noong Abril-2014 na-post ko ang aking mga disenyo ng PWM solar charge controller sa web, naging tanyag ito. Maraming tao sa buong mundo ang nagtayo ng kanilang sarili. Napakaraming mag-aaral ang nakagawa para sa kanilang proyekto sa kolehiyo sa pamamagitan ng pagkuha ng tulong sa akin. Nakakuha ako ng maraming mga email araw-araw mula sa mga taong may mga katanungan tungkol sa pagbabago ng hardware at software para sa iba't ibang mga naka-rate na solar panel at baterya. Ang isang napakalaking porsyento ng mga email ay patungkol sa pagbabago ng tagakontrol ng singil para sa isang 12Volt solar system.

Mahahanap mo ang lahat ng aking mga proyekto sa

Mag-update sa 25.03.2020:

Na-upgrade ko ang proyektong ito at gumawa ng isang pasadyang PCB para dito. Maaari mong makita ang buong proyekto sa link sa ibaba:

ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02)

Upang malutas ang problemang ito ginawa ko ang bagong bersyon charge charge na ito upang ang sinuman ay maaaring gamitin ito nang hindi binabago ang hardware at software. Pinagsasama ko ang parehong metro ng enerhiya at nagsingil ng controller sa disenyo na ito.

Pagtukoy ng bersyon-2 singil sa pagsingil:

1. Controller ng charge pati na rin ang metro ng enerhiya2. Pagpili ng Awtomatikong Boltahe ng Baterya (6V / 12V) 3. algorithm ng pagsingil ng PWM na may setpoint ng awtomatikong pagsingil ayon sa boltahe ng baterya. 4 na pahiwatig para sa estado ng pagsingil at katayuan ng pagkarga5. 20x4 character LCD display para sa pagpapakita ng mga voltages, kasalukuyang, lakas, enerhiya, at temperatura.6. Proteksyon ng Kidlat. 7. Labihan ang kasalukuyang proteksyon sa daloy

8. Proteksyon ng Short Circuit at Overload

9. Pagbabayad sa Temperatura para sa Pagsingil

Mga pagtutukoy ng kuryente: 1. Na-rate na Boltahe = 6v /12V2. Maximum na kasalukuyang = 10A3. Maximum na kasalukuyang pag-load = 10A4. Buksan ang Boltahe ng Circuit = 8-11V para sa 6V system / 15 -25V para sa 12V system

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Bahagi at Mga Tool:

Mga Bahagi:

1. Arthurrd Nano (Amazon / Banggood)

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

3. Power diode (Amazon / MBR 2045 para sa 10A at IN5402 para sa 2A)

4. Buck Converter (Amazon / Banggood)

5. Sensor ng Temperatura (Amazon / Banggood)

6. Kasalukuyang Sensor (Amazon / Banggood)

7. TVS diode (Amazon / P6KE36CA)

8. Mga Transistor (2N3904 o Banggood)

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

10. Mga Ceramic Capacitor (0.1uF x 2): Banggood

11. Mga Elektronikong Capacitor (100uF at 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. RGB LED (Amazon / Banggood)

14. Bi Color LED (Amazon)

15. Jumper Wires / Wires (Banggood)

16. Mga Punong Pamuno (Amazon / Banggood)

17. Heink Sink (Amazon / Banggood)

18. Fuse Holder at piyus (Amazon / eBay)

19. Button ng Push (Amazon / Banggood)

20. Perforated Board (Amazon / Banggood)

21. Proclosure ng Proyekto (Banggood)

22. Mga terminal ng tornilyo (3x 2pin at 1x6 pin): Banggood

23. Nuts / Screws / Bolts (Banggood)

24. Plastik na Batayan

Mga tool:

1. Solding Iron (Amazon)

2. Wire Cutter at Stripper (Amazon)

3. Scrrew Driver (Amazon)

4. Cordless Drill (Amazon)

5. Dremel (Amazon)

6. Glue Gun (Amazon)

7. Hopby Knife (Amazon)

Hakbang 2: Paano gumagana ang Charge Controller:

Ang puso ng tagakontrol ng singil ay ang Arduino nano board. Nararamdaman ng Arduino MCU ang solar panel at voltages ng baterya. Ayon sa mga voltages na ito, nagpapasya ito kung paano singilin ang baterya at makontrol ang pagkarga.

Ang halaga ng kasalukuyang singilin ay natutukoy ng pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng baterya at mga voltase ng pagsingil ng setpoint. Gumagamit ang controller ng dalawang yugto ng pagsingil ng algorithm. Ayon sa pagsingil ng algorithm, nagbibigay ito ng isang nakapirming dalas ng signal ng PWM sa panig ng solar panel na p-MOSFET. Ang dalas ng signal ng PWM ay 490.20Hz (default na dalas para sa pin-3). Ang cycle ng tungkulin 0-100% ay nababagay ng signal ng error.

Nagbibigay ang Controller ng isang TAAS o Mababang utos sa bahagi ng pag-load ng p-MOSFET alinsunod sa takipsilim / bukang-liwayway at boltahe ng baterya.

Ang buong eskematiko ay nakakabit sa ibaba.

Maaari mong basahin ang aking pinakabagong artikulo sa pagpili ng tamang tagakontrol ng singil para sa iyong Solar PV System

Hakbang 3: Pangunahing Mga Pag-andar ng Solar Charge Controller:

Ang tagakontrol ng singil ay dinisenyo sa pamamagitan ng pag-aalaga ng mga sumusunod na puntos.

1. Pigilan ang Pag-overcharge ng Baterya: Upang limitahan ang enerhiya na ibinibigay sa baterya ng solar panel kapag ang baterya ay ganap na nasingil. Ito ay ipinatupad bilang charge_cycle () ng aking code.

2. Pigilan ang baterya sa paglabas: Upang idiskonekta ang baterya mula sa mga de-koryenteng pag-load kapag ang baterya ay umabot sa mababang estado ng pagsingil. Ipinatupad ito sa load_control () ng aking code.

3. Magbigay ng Mga Pag-andar ng Pag-load ng Load: Upang awtomatikong kumonekta at magdiskonekta ng isang de-koryenteng pagkarga sa isang tinukoy na oras. MAG-ON ang karga kapag ang paglubog ng araw at OFF kapag pagsikat ng araw. Ipinatupad ito sa load_control () ng aking code.

4. Monitoring Power at Energy: Upang subaybayan ang lakas ng pag-load at lakas at ipakita ito.

5. Protektahan mula sa abnormal na Kalagayan: Upang maprotektahan ang circuit mula sa iba't ibang hindi normal na sitwasyon tulad ng kidlat, sobrang lakas, overcurrent at maikling circuit, atbp.

6. Pagpapahiwatig at Pagpapakita: Upang ipahiwatig at ipakita ang iba't ibang mga parameter

7. Komunikasyon sa Langit: Upang mai-print ang iba't ibang mga parameter sa serial monitor

Hakbang 4: Sensing Boltahe, Kasalukuyan at Temperatura:

1. Sensor ng Boltahe:

Ginagamit ang mga sensor ng boltahe upang maunawaan ang boltahe ng solar panel at baterya. Ito ay ipinatupad sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang mga circuit ng divider ng boltahe. Binubuo ito ng dalawang resistors R1 = 100k at R2 = 20k para sa sensing ng solar panel voltage at katulad na R3 = 100k at R4 = 20k para sa boltahe ng baterya. Ang output mula sa R1and R2 ay konektado sa Arduino analog pin A0 at ang output mula sa R3 at R4 ay konektado sa Arduino analog pin A1.

2. Kasalukuyang Sensor:

Ginagamit ang kasalukuyang sensor para sa pagsukat ng kasalukuyang pag-load. mamaya ang kasalukuyang ito ay ginagamit upang makalkula ang lakas ng pag-load at enerhiya. Gumamit ako ng isang hall effect na kasalukuyang sensor (ACS712-20A)

3. Sensor ng Temperatura:

Ginagamit ang sensor ng temperatura upang maunawaan ang temperatura ng kuwarto. Ginamit ko ang sensor ng temperatura ng LM35 na na-rate para sa −55 ° C hanggang + 150 ° C Saklaw.

Bakit Kinakailangan ang pagsubaybay sa temperatura?

Ang mga reaksyong kemikal ng baterya ay nagbabago sa temperatura. Habang umiinit ang baterya, tumataas ang gassing. Habang nagiging malamig ang baterya, nagiging mas lumalaban ito sa pag-charge. Nakasalalay sa kung magkano ang pagkakaiba-iba ng temperatura ng baterya, mahalagang ayusin ang singilin para sa mga pagbabago sa temperatura. Kaya't mahalaga na ayusin ang singilin sa account para sa mga epekto sa temperatura. Susukat ng sensor ng temperatura ang temperatura ng baterya, at ginagamit ng Solar Charge Controller ang pag-input na ito upang ayusin ang itinakdang punto ng pag-charge kung kinakailangan. Ang halaga ng kabayaran ay - 5mv / degC / cell para sa mga baterya na uri ng lead-acid. (–30mV / ºC para sa 12V at 15mV / ºC para sa 6V na baterya). Ang negatibong pag-sign ng kompensasyon sa temperatura ay nagpapahiwatig ng pagtaas ng temperatura ay nangangailangan ng pagbawas sa setpoint ng singil.

Para sa higit pang mga detalye sa Pag-unawa at Pag-optimize ng Kompensasyon sa Temperatura ng Baterya

Hakbang 5: Callibration ng Mga Sensor

Mga Sensor ng Boltahe:

5V = bilang ng ADC 1024

1 bilang ng ADC = (5/1024) Volt = 0.0048828Volt

Vout = Vin * R2 / (R1 + R2)

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

Vin = bilang ng ADC * 0.00488 * (120/20) Bolta

Kasalukuyang Sensor:

Tulad ng bawat impormasyon ng nagbebenta para sa kasalukuyang sensor ng ACS 712

Ang pagkasensitibo ay = 100mV / A = 0.100V / A

Walang kasalukuyang pagsubok sa pamamagitan ng boltahe ng output ay VCC / 2 = 2.5

Bilang ng ADC = 1024/5 * Vin at Vin = 2.5 + 0.100 * I (kung saan ako = kasalukuyang)

Bilang ng ADC = 204.8 (2.5 + 0.1 * I) = 512 + 20.48 * I

=> 20.48 * I = (bilang ng ADC-512)

=> I = (bilang ng ADC / 20.48) - 512 / 20.48

Kasalukuyang (I) = 0.04882 * ADC -25

Higit pang mga detalye sa ACS712

Temperatura Sensor:

Tulad ng bawat sheet ng data ng LM35

Pagkasensitibo = 10 mV / ° C

Temp sa deg C = (5/1024) * Bilang ng ADC * 100

Tandaan: Ang mga sensor ay naka-calibrate sa pamamagitan ng pag-aakala ng sanggunian ng arduino Vcc = 5V. Ngunit sa praktikal na ito ay hindi 5V palagi. Kaya maaaring may pagkakataon na makakuha ng maling halaga mula sa aktwal na halaga. Maaari itong malutas sa pamamagitan ng sumusunod na paraan.

Sukatin ang boltahe sa pagitan ng Arduino 5V at GND ng isang multimeter. Gamitin ang boltahe na ito sa halip na 5V para sa Vcc sa iyong code. Pindutin at subukang i-edit ang halagang ito hanggang sa tumugma ito sa aktwal na halaga.

Halimbawa: Nakuha ko ang 4.47V sa halip na 5V. Kaya ang pagbabago ay dapat na 4.47 / 1024 = 0.0043652 sa halip na 0.0048828.

Hakbang 6: Pagsingil sa Algorithm

1. Bulk: Sa mode na ito, isang preset na maximum na pare-pareho ang halaga ng kasalukuyang (amps) ay ipinakain sa baterya dahil wala ang PWM. Habang ang baterya ay nasisingil, ang boltahe ng baterya ay unti-unting tataas

2. Pagsipsip: Kapag naabot ng baterya ang boltahe na itinakda na dami ng singil, ang PWM ay nagsisimulang hawakan ang boltahe na pare-pareho. Ito ay upang maiwasan ang sobrang pag-init at sobrang pag-gas ng baterya. Ang kasalukuyang ay mag-taper pababa sa ligtas na mga antas habang ang baterya ay nagiging mas ganap na sisingilin.3. Float: Kapag ang baterya ay ganap na na-recharge, ang boltahe ng singilin ay nabawasan upang maiwasan ang karagdagang pag-init o pag-gas ng baterya

Ito ang perpektong pamamaraan ng pagsingil.

Ang kasalukuyang pag-ikot ng pag-ikot ng code ay hindi ipinatupad ng 3 yugto ng pagsingil. Gumagamit ako ng isang mas madaling lohika sa 2 yugto. Ito ay gumagana nang maayos.

Sinusubukan ko ang sumusunod na lohika para sa pagpapatupad ng 3 yugto ng pagsingil.

Pagpaplano sa Hinaharap para sa Siklo ng Pag-charge:

Nagsisimula ang maramihang pagsingil kapag ang boltahe ng solar panel ay mas malaki kaysa sa boltahe ng baterya. Kapag ang boltahe ng baterya ay umabot sa 14.4V, ipasok ang singil sa pagsipsip. Ang kasalukuyang singilin ay makokontrol ng signal ng PWM upang mapanatili ang boltahe ng baterya sa 14.4V sa loob ng isang oras. Pagkatapos ay papasok ang Float charge pagkalipas ng isang oras. Ang float yugto ay bumubuo ng isang patak ng singil upang mapanatili ang boltahe ng baterya sa 13.6V. Kapag ang boltahe ng baterya ay bumaba sa ibaba 13.6V para sa 10mins, ang pag-ikot ng pag-charge ay paulit-ulit.

Humihiling ako sa mga miyembro ng komunidad na tulungan ako para sa pagsusulat ng piraso ng code upang maipatupad ang lohika sa itaas.

Hakbang 7: Pagkontrol sa Load

Upang awtomatikong ikonekta at idiskonekta ang pagkarga sa pamamagitan ng pagsubaybay sa takipsilim / bukang-liwayway at boltahe ng baterya, ginagamit ang pagkontrol sa pag-load.

Ang pangunahing layunin ng pagkontrol sa pag-load ay upang idiskonekta ang pagkarga mula sa baterya upang maprotektahan ito mula sa malalim na paglabas. Ang malalim na paglabas ay maaaring makapinsala sa baterya.

Ang terminal ng pag-load ng DC ay idinisenyo para sa mababang pag-load ng DC tulad ng ilaw sa kalye.

Ang panel ng PV mismo ay ginagamit bilang light sensor.

Ipagpalagay na boltahe ng solar panel> 5V ay nangangahulugang bukang-liwayway at kailan <5V dapit-hapon.

SA Kundisyon:

Sa gabi, kapag ang antas ng boltahe ng PV ay bumaba sa ibaba 5V at ang boltahe ng baterya ay mas mataas kaysa sa setting ng LVD, bubuksan ng controller ang pagkarga at ang berdeng luwan na pinangunahan ay mamula.

OFF Kondisyon:

Ang pag-load ay mapuputol sa mga sumusunod na dalawang kundisyon.

1. Sa umaga kapag ang boltahe ng PV ay mas malaki sa 5v, 2. Kapag ang boltahe ng baterya ay mas mababa kaysa sa setting ng LVD

Ang pulang pag-load na humantong SA ay nagsasaad na ang pagkarga ay naputol.

Ang LVD ay tinukoy bilang Mababang Boltahe Idiskonekta

Hakbang 8: Lakas at Enerhiya

Lakas:

Ang lakas ay ang produkto ng boltahe (volt) at kasalukuyang (Amp)

P = VxI

Ang yunit ng kapangyarihan ay Watt o KW

Enerhiya:

Ang enerhiya ay ang produkto ng lakas (watt) at oras (Oras)

E = Pxt

Ang Unit of Energy ay Watt Hour o Kilowatt Hour (kWh)

Upang subaybayan ang lakas ng pag-load at enerhiya sa itaas ng lohika ay ipinatupad sa software at ang mga parameter ay ipinapakita sa isang 20x4 char LCD.

Hakbang 9: Proteksyon

1. Labihan ang proteksyon ng polarity para sa solar panel

2. Proteksyon ng labis na bayad

3. Proteksyon ng malalim na paglabas

4. Maikling circuit at proteksyon ng Overload

5. Balikan ang kasalukuyang proteksyon sa gabi

6. Proteksyon ng labis na boltahe sa pag-input ng solar panel

Para sa reverse polarity at pag-reverse ng kasalukuyang proteksyon ng daloy na ginamit ko ang isang power diode (MBR2045). Ginagamit ang power diode upang hawakan ang isang malaking halaga ng kasalukuyang. Sa aking naunang disenyo, gumamit ako ng isang normal na diode (IN4007).

Ang sobrang proteksyon at Proteksyon ng malalim na paglabas ay ipinatupad ng software.

Ang overcurrent at overload na proteksyon ay ipinatupad sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang piyus (isa sa panig ng solar panel at iba pa sa gilid ng pagkarga).

Ang mga pansamantalang overvoltage ay nagaganap sa mga system ng kuryente dahil sa iba't ibang mga kadahilanan, ngunit ang kidlat ay sanhi ng pinakamasamang overvoltages. Partikular na totoo ito sa mga system ng PV dahil sa mga nakalantad na lokasyon at mga cable na kumukonekta sa system. Sa bagong disenyo na ito, gumamit ako ng isang 600-watt bidirectional TVS diode (P6KE36CA) upang sugpuin ang kidlat at sobrang lakas ng lakas sa mga terminal ng PV. Sa aking naunang disenyo, gumamit ako ng isang Zener diode. Maaari mo ring gamitin ang isang katulad na diode ng TVS sa gilid ng pagkarga.

Para sa gabay ng pagpili ng diode ng TVS mag-click dito

Para sa pagpili ng tamang bahagi hindi para sa TVS diode mag-click dito

Hakbang 10: Indikasyon ng LED

LED ng State of Charge (SOC) ng Baterya:

Ang isang mahalagang parameter na tumutukoy sa nilalaman ng enerhiya ng baterya ay ang State of Charge (SOC). Ipinapahiwatig ng parameter na ito kung magkano ang singil na magagamit sa baterya

Ginagamit ang isang RGB LED upang ipahiwatig ang estado ng pagsingil ng baterya. Para sa koneksyon sumangguni sa eskematiko sa itaas

LED ng baterya ---------- Katayuan ng Baterya

PULA ----------------- Mababa ang Boltahe

GREEN ----------------- Malusog ang Boltahe

BLUE ------------------ Fully Charged

Load LED:

Ang isang bi-color (pula / berde) na pinangunahan ay ginagamit para sa pahiwatig ng katayuan ng pag-load. Sumangguni sa eskematiko sa itaas para sa koneksyon.

I-load ang LED ------------------- Katayuan ng Pag-load

GREEN ----------------- Nakakonekta (ON)

PULA ----------------- Nakakonekta (OFF)

Nagsasama ako ng pangatlong pinangunahan para sa pagpapahiwatig ng katayuan ng solar panel.

Hakbang 11: LCD Display

Upang maipakita ang boltahe, kasalukuyang, lakas, enerhiya at temperatura isang 20x4 I2C LCD ang ginagamit. Kung hindi mo nais na ipakita ang parameter pagkatapos ay huwag paganahin ang lcd_display () mula sa function na void loop (). Pagkatapos hindi paganahin ay mayroon kang pahiwatig na humantong sa pagsubaybay sa baterya at katayuan ng pagkarga.

Maaari mong i-refer ang itinuturo na ito para sa I2C LCD

I-download ang library ng LiquidCrystal _I2C mula rito

Tandaan: Sa code, kailangan mong baguhin ang address ng module ng I2C. Maaari mong gamitin ang address scanner code na ibinigay sa link.

Hakbang 12: Pagsubok ng Bread Board

Palaging isang magandang ideya na subukan ang iyong circuit sa isang breadboard bago ito magkasama.

Matapos ikonekta ang lahat mag-upload ng code. Ang code ay nakakabit sa ibaba.

Ang buong software ay nasira sa maliit na pag-andar para sa kakayahang umangkop. Ipagpalagay na ang gumagamit ay hindi interesado na gumamit ng isang LCD display at masaya sa pinangunahan na pahiwatig. Pagkatapos huwag paganahin lamang ang lcd_display () mula sa void loop (). Yun lang

Katulad nito, ayon sa kinakailangan ng gumagamit, maaari niyang paganahin at huwag paganahin ang iba't ibang mga pag-andar.

I-download ang code mula sa aking GitHub Account

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-2

Hakbang 13: Power Supply at Terminal:

Mga Terminal:

Magdagdag ng 3 mga terminal ng tornilyo para sa mga pag-input ng solar, baterya at pag-load ng mga koneksyon sa terminal. Pagkatapos maghinang ito. Ginamit ko ang gitnang tornilyo terminal para sa koneksyon ng baterya, kaliwa dito ay para sa solar panel at ang tamang isa ay para sa pagkarga.

Power Supply:

Sa aking nakaraang bersyon, ang supply ng kuryente para sa Arduino ay ibinigay ng isang 9V na baterya. Sa bersyon na ito, ang lakas ay kinuha mula sa pagsingil ng baterya mismo. Ang boltahe ng baterya ay pababa sa 5V ng isang boltahe regulator (LM7805).

Solder LM7805 boltahe regulator malapit sa terminal ng baterya. Pagkatapos ay maghinang ang mga electrolytic capacitor ayon sa bawat eskematiko. Sa yugtong ito ikonekta ang baterya sa terminal ng tornilyo at suriin ang boltahe sa pagitan ng pin 2 at 3 ng LM7805. Dapat itong malapit sa 5V.

Nang gumamit ako ng isang 6V na baterya ang LM7805 ay ganap na gumagana. Ngunit para sa 12V na baterya, uminit ito pagkatapos ng ilang oras. Kaya't humiling ako na gumamit ng isang heat sink para dito.

Mahusay na supply ng Power:

Matapos ang ilang pagsubok, nalaman ko na ang voltage regulator na LM7805 ay hindi ang pinakamahusay na paraan upang mapagana ang Arduino dahil nagsasayang ito ng maraming lakas sa anyo ng init. Kaya't napagpasyahan kong palitan ito ng isang DC-DC buck converter na lubos na mabisa. Kung balak mong gawin ang controller na ito, pinapayuhan ko ang paggamit ng isang buck converter kaysa sa LM7805 voltage regulator.

Koneksyon ng Buck Converter:

SA + ----- BAT +

IN- ------ BAT-

OUT + --- 5V

OUT- --- GND

Sumangguni sa mga larawan sa itaas.

Maaari mo itong bilhin mula sa eBay

Hakbang 14: I-mount ang Arduino:

Gupitin ang 2 mga babaeng piraso ng header na 15 pin bawat isa. Ilagay ang nano board para sa sanggunian. Ipasok ang dalawang mga header ayon sa nano pin. Suriin ito kung ang nano board ay perpekto upang magkasya dito. Pagkatapos ay maghinang ito sa likod na bahagi.

Ipasok ang dalawang hilera ng male header sa magkabilang panig ng Nano board para sa mga panlabas na koneksyon. Pagkatapos ay sumali sa mga solder point sa pagitan ng Arduino pin at header pin. Tingnan ang larawan sa itaas.

Sa una, nakalimutan kong magdagdag ng mga header ng Vcc at GND. Sa yugtong ito, maaari kang maglagay ng mga header na may 4 hanggang 5 na pin para sa Vcc at GND.

Tulad ng nakikita mong nakakonekta ako sa boltahe regulator 5V at GND sa nano 5V at GND ng pula at itim na kawad. Maya-maya ay tinanggal ko ito at naghinang sa likod na bahagi para sa isang mas mahusay na hitsura ng board.

Hakbang 15: Maghinang ng Mga Bahagi

Bago ang paghihinang ng mga sangkap gumawa ng mga butas sa mga sulok para sa pag-mount.

Maghinang ng lahat ng mga bahagi ayon sa bawat eskematiko.

Ilapat ang heat sink sa dalawang MOSFET pati na rin ang power diode.

Tandaan: Ang power diode MBR2045 ay mayroong dalawang anode at isang cathode. Kaya maikli ang dalawang anode.

Gumamit ako ng makapal na kawad para sa mga linya ng kuryente at ground at manipis na mga wire para sa signal.signal. Ang makapal na kawad ay sapilitan dahil ang taga-disenyo ay dinisenyo para sa mas mataas na kasalukuyang.

Hakbang 16: Ikonekta ang Kasalukuyang Sensor

Matapos ikonekta ang lahat ng mga bahagi ng panghinang ng dalawang makapal na kawad sa pag-load ng alisan ng tubig ng MOSFET at itaas na terminal ng may hawak na fuse ng gilid ng pag-load. Pagkatapos ikonekta ang mga wire na ito sa terminal ng tornilyo na ibinigay sa kasalukuyang sensor (ACS 712).

Hakbang 17: Gawin ang Indication at Temperature Sensor Panel

Nagpakita ako ng dalawang pinangunahan sa aking iskematiko. Ngunit nagdagdag ako ng pangatlong led (bi-color) para sa pagpapahiwatig ng katayuan ng solar panel sa hinaharap.

Maghanda ng maliit na sukat na butas na butas na perforated tulad ng ipinakita. Pagkatapos gumawa ng dalawang butas (3.5mm) sa pamamagitan ng drill sa kaliwa at kanan (para sa pag-mount).

Ipasok ang mga LED at solder ito sa likod na bahagi ng board.

Magpasok ng isang 3 pin na babaeng header para sa sensor ng temperatura at pagkatapos ay solder ito.

Solder 10 pin ng tamang anggulo ng header para sa panlabas na koneksyon.

Ngayon ikonekta ang RGB na humantong anode terminal sa temperatura sensor Vcc (pin-1).

Paghinang ng mga cathode terminal ng dalawang bi-color na humantong.

Pagkatapos sumali sa mga puntos ng solder sa terminal ng LEDs sa mga header. Maaari mong i-paste ang isang sticker na may pangalan ng pin para sa madaling pagkakakilanlan.

Hakbang 18: Mga Koneksyon para sa Controller ng Charge

Ikonekta muna ang Charge Controller sa baterya, sapagkat pinapayagan nito ang Charge Controller na ma-calibrate kung ito ay ang 6V o 12V system. Ikonekta muna ang negatibong terminal at pagkatapos ay positibo. Ikonekta ang solar panel (negatibo muna at pagkatapos ay positibo) Sa wakas ay ikonekta ang pagkarga.

Ang terminal ng pag-load ng charge controller ay angkop para lamang sa DC load.

Paano magpatakbo ng isang AC Load?

Kung nais mong patakbuhin ang mga kasangkapan sa AC dapat mong kailanganin ng isang inverter. Direktang ikonekta ang inverter sa baterya. Tingnan ang larawan sa itaas.

Hakbang 19: Pangwakas na Pagsubok:

Matapos gawin ang pangunahing board at indication board ikonekta ang header gamit ang mga jumper wires (babae-babae)

Sumangguni sa eskematiko sa panahon ng koneksyon na ito. Maling koneksyon ay maaaring makapinsala sa mga circuit. Kaya't maging maingat sa buong yugtong ito.

I-plug ang USB cable sa Arduino at pagkatapos ay i-upload ang code. Alisin ang USB cable. Kung nais mong makita ang serial monitor pagkatapos ay panatilihin itong konektado.

Rating ng Fuse: Sa demo, naglagay ako ng 5A fuse sa may hawak ng piyus. Ngunit sa praktikal na paggamit, maglagay ng piyus na may 120 hanggang 125% ng kasalukuyang kasalukuyang circuit.

Halimbawa: Ang isang 100W solar panel na may Isc = 6.32A ay nangangailangan ng isang piyus 6.32x1.25 = 7.9 o 8A

Paano upang subukan?

Gumamit ako ng isang buck-boost converter at itim na tela upang subukan ang controller. Ang mga terminal ng input ng converter ay konektado sa baterya at ang output ay konektado sa terminal ng baterya ng charge controller.

Katayuan ng baterya:

Paikutin ang converter potentiometer ng isang distornilyador upang gayahin ang iba't ibang mga boltahe ng baterya. Habang binabago ng mga boltahe ng baterya ang kaukulang led ay papatayin at bubuksan.

Tandaan: Sa panahon ng prosesong ito, ang Solar panel ay dapat na idiskonekta o takpan ng isang itim na tela o karton.

Dawn / Dusk: Upang gayahin ang bukang-liwayway at takipsilim gamit ang itim na tela.

Gabi: Takpan ang solar panel nang buo.

Araw: Alisin ang tela mula sa solar panel.

Paglipat: pabagalin ang alisin o takpan ang tela upang ayusin ang iba't ibang mga voltages ng solar panel.

Pag-load ng Load: Ayon sa kondisyon ng baterya at sitwasyon ng bukang-liwayway / takipsilim ang pagkarga ay bubuksan at papatayin.

Kompensasyon sa Temperatura:

Hawakan ang sensor ng temperatura upang madagdagan ang temperatura at ilagay ang anumang malamig na bagay tulad ng yelo upang mabawasan ang temp. Ipapakita agad ito sa LCD.

Ang bayad na setpoint na halaga ng pagsingil ay makikita sa serial monitor.

Sa susunod na hakbang pasulong ay ilalarawan ko ang paggawa ng enclosure para sa charge control na ito.

Hakbang 20: Pag-mount sa Pangunahing Lupon:

Ilagay ang pangunahing board sa loob ng enclosure. Markahan ang posisyon ng butas ng isang lapis.

Pagkatapos ay maglapat ng mainit na pandikit sa posisyon ng pagmamarka.

Ilagay ang base ng plastik sa pandikit.

Pagkatapos ay ilagay ang board sa ibabaw ng base at i-tornilyo ang mga mani.

Hakbang 21: Gumawa ng Puwang para sa LCD:

Markahan ang laki ng LCD sa harap na takip ng enclosure.

Gupitin ang minarkahang bahagi sa pamamagitan ng paggamit ng isang Dremel o anumang iba pang tool sa paggupit. Matapos i-cut tapusin ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang libangan na kutsilyo.

Hakbang 22: Mga butas ng drill:

Mga butas ng drill para sa pag-mount ng LCD, Led indication panel, I-reset ang pindutan at mga panlabas na terminal

Hakbang 23: I-mount ang Lahat:

Pagkatapos gumawa ng mga butas na mai-mount ang mga panel, 6 pin screw terminal at i-reset ang pindutan.

Hakbang 24: Ikonekta ang External 6 Pin Terminal:

Para sa pagkonekta ng solar panel, ang baterya at pag-load ng isang panlabas na 6pin screw terminal ay ginagamit.

Ikonekta ang panlabas na terminal sa kaukulang terminal ng pangunahing board.

Hakbang 25: Ikonekta ang LCD, Indicator Panel at I-reset ang Button:

Ikonekta ang panel ng tagapagpahiwatig at LCD sa pangunahing board ayon sa eskematiko. (Gumamit ng mga wires na pambabae-babaeng jumper)

Ang isang terminal ng pindutan ng pag-reset ay napupunta sa RST ng Arduino at iba pa ay papunta sa GND.

Pagkatapos ng lahat ng mga koneksyon. Isara ang takip sa harap at i-tornilyo ito.

Hakbang 26: Mga Ideya at Pagpaplano

Paano magbalak ng mga real-time na grap?

Ito ay napaka-kagiliw-giliw na kung maaari mong balangkas ang mga serial monitor parameter (tulad ng baterya at solar voltages) sa isang graph sa iyong laptop screen. Madali itong magagawa kung alam mo ng kaunti sa Pagproseso.

Upang malaman ang higit pa maaari kang mag-refer sa Arduino at Pagproseso (Halimbawa ng Grap).

Paano i-save ang data na iyon?

Madali itong magagawa sa pamamagitan ng paggamit ng SD card ngunit nagsasama ito ng higit na pagiging kumplikado at gastos. Upang malutas ito, hinanap ko sa pamamagitan ng internet at nakakita ng isang madaling solusyon. Maaari mong i-save ang data sa mga sheet ng Excel.

Para sa mga detalye, maaari kang mag-refer ng nakakakita-mga sensor-kung-paano-mailarawan-at-save-ang arduino-sensed-data

Ang mga larawan sa itaas ay na-download mula sa web. Nag-attach ako upang maunawaan kung ano ang gusto kong gawin at kung ano ang maaari mong gawin.

Pagpaplano sa Hinaharap:

1. Remote na pag-log ng data sa pamamagitan ng Ethernet o WiFi.

2. Mas malakas na pagsingil ng algorithm at pagkontrol sa pag-load

3. Pagdaragdag ng isang USB singilin point para sa smartphone / tablet

Inaasahan kong nasiyahan ka sa aking Mga Tagubilin.

Mangyaring magmungkahi ng anumang mga pagpapabuti. Taasan ang mga komento kung may mga pagkakamali o pagkakamali.

Sundin ako para sa higit pang mga pag-update at bagong mga kagiliw-giliw na proyekto.

Salamat:)

Runner Up sa Tech Contest

Runner Up sa Microcontroller Contest