ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Version-1): 11 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

[Видеону ойнотуу]

Мурунку көрсөтмөлөрүмдө мен өчүрүлгөн күн системасынын энергетикалык мониторингинин чоо -жайын сүрөттөп бергем. 123D микросхемаларынын конкурсун да утуп алдым. Бул ARDUINO ENERGY METERди көрө аласыз.

Акыр-аягы, мен жаңы версия-3 заряд контроллерин жайгаштырам. Жаңы версия кыйла натыйжалуу жана MPPT алгоритми менен иштейт.

Сиз менин бардык долбоорлорумду таба аласыз:

Аны төмөнкү шилтемени басуу менен көрө аласыз.

ARDUINO MPPT SOLAR CHARGE CONTROLLER (version-3.0)

Төмөнкү шилтемени басып, менин версия-1 кубаттагычымды көрө аласыз.

ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Version 2.0)

Күн энергиясы системасында, заряд контроллери - кайра заряддалуучу батареяны коргоо үчүн иштелип чыккан системанын жүрөгү. Бул көрсөтмөлөрдө мен PWM заряд контроллерин түшүндүрүп берем.

Индияда элдин көбү азырынча улуттук электр берүү линиясы жетпеген айыл жергесинде жашашат. Учурдагы электр тармактары ошол жакыр элди электр энергиясы менен камсыз кыла албайт. генераторлор) менин оюмча эң жакшы вариант. Мен ошол айылдын жашоочусу экенимди жакшы билем, ошондуктан мен бул DIY күн заряд контроллерин башкаларга, ошондой эле менин үйүмө жардам берүү үчүн иштедим. акыркы Фаилин циклону учурунда.

Күн энергиясы техникалык тейлөөнүн жана булгануунун жоктугунун артыкчылыгына ээ, бирок алардын негизги кемчилиги - өндүрүштүн жогорку баасы, энергияны конверсиялоонун эффективдүүлүгүнүн төмөндүгү. Күн панелдери мурдагыга салыштырмалуу төмөн конверсиялоо эффективдүүлүгүнө ээ болгондуктан, панелден мүмкүн болгон максималдуу кубаттуулукту ала турган эффективдүү күн заряд контроллеринин жардамы менен системанын жалпы наркын төмөндөтүүгө болот.

Кубаттоочу деген эмне?

Күн батареясынын контроллери күн панели менен батарейканын ортосуна коюлган күн панелдеринен келген чыңалууну жана токту жөнгө салат. Батареяларда туура заряддоо чыңалуусун сактоо үчүн колдонулат. Күн панелинен кирүүчү чыңалуу жогорулаганда, кубаттоочу батареялардын зарядын жөнгө салат жана ашыкча кубаттоодон сактайт.

Заряд контроллеринин түрлөрү:

1. ӨЧҮРҮҮ

2. PWM

3. MPPT

Эң негизги заряд контроллери (ON/OFF түрү) жөн эле батареянын чыңалуусун көзөмөлдөйт жана батареянын чыңалуусу белгилүү бир деңгээлге көтөрүлгөндө, зарядды токтотуп, схеманы ачат.

3 заряд контроллеринин арасында MPPT эң жогорку эффективдүүлүккө ээ, бирок ал кымбат жана татаал схемаларга жана алгоритмге муктаж. Мен сыяктуу башталгыч хобби катары, менимче, PWM заряд контроллери биз үчүн эң жакшы деп эсептелет, бул күн батареясын кубаттоодо биринчи маанилүү прогресс катары каралат.

PWM деген эмне:

Pulse Width Modulation (PWM) - бул өчүргүчтөрдүн (MOSFET) милдети катышын тууралоо аркылуу батареяны дайыма кубаттоо үчүн эң натыйжалуу каражат. PWM кубаттоочу контролерунда, күн батареясынын агымы аккумулятордун абалына жана заряддоо муктаждыгына жараша ийилет. Батареянын чыңалуусу жөнгө салуу чекитине жеткенде, PWM алгоритми аккумуляторду жылытуу жана газдаштырбоо үчүн кубаттуулукту акырындык менен азайтат, бирок кубаттоо эң кыска убакыттын ичинде батареяга максималдуу энергияны кайтарууну улантууда.

PWM заряд контролерунун артыкчылыктары:

1. Жогорку кубаттоо натыйжалуулугу

2. Батарейканын иштөө мөөнөтү

3. Батареяны жылытуу учурунда азайтыңыз

4. Батареядагы стрессти азайтат

5. Батареяны күкүрттөн чыгаруу мүмкүнчүлүгү.

Бул кубаттоочу төмөнкү үчүн колдонулушу мүмкүн:

1. Күн үй системасында колдонулган батареяларды кубаттоо

2. Айыл жериндеги күн фонары

3. Уюлдук телефонду кубаттоо

Менин оюмча, мен контроллерди жасай баштайт.

Мурунку көрсөтмөлөрүм сыяктуу эле, мен ARDUINOну микро-контроллер катары колдонгом, анын ичине PWM жана ADC кирет.

1 -кадам: Бөлүктөр жана шаймандар керек:

Бөлүктөр:

1. ARDUINO UNO (Amazon)

2. 16x2 СИПАТТУУ ЖК (Amazon)

3. MOSFETS (IRF9530, IRF540 же эквиваленти)

4. TRANSISTORS (2N3904 же ага барабар NPN транзисторлору)

5. RESISTORS (Amazon / 10k, 4.7k, 1k, 330ohm)

6. Конденсатор (Amazon / 100uF, 35v)

7. DIODE (IN4007)

8. ZENER DIODE 11v (1N4741A)

9. LEDS (Amazon / Red and Green)

10. САКТООЧУЛАР (5А) ЖАНА САКТООЧУ ЭЛЕКТОРУ (Amazon)

11. НАН КАРТАСЫ (Amazon)

12. ТЕГИ ТАРТА (Amazon)

13. JUMPER WIRES (Amazon)

14. ДОЛБООР КУТУ

15.6 PIN БУРОО ТЕРМИНАЛЫ

16. SCOTCH MOUNTING SQUARES (Amazon)

Куралдар:

1. БУРГУ (Amazon)

2. GLUE GUN (Amazon)

3. HOBBY KNIFE (Amazon)

4. ДЕМИРЛЕШҮҮЧҮ ТЕМИР (Amazon)

2 -кадам: Charge Controller Circuit

Мен жакшыраак түшүнүү үчүн бүт заряд контроллеринин схемасын 6 бөлүмгө бөлөм

1. Voltage сезүү

2. PWM сигналын түзүү

3. MOSFET которуштуруу жана айдоочу

4. Чыпка жана коргоо

5. Дисплей жана көрсөтмө

6. LOAD On/OFF

3 -кадам: Чыңалуу сенсорлору

Заряд контроллеринин негизги сенсорлору - бул чыңалуу сенсорлору, алар чыңалуу бөлүштүргүч схемасын колдонуу менен оңой ишке ашат.

ARDUINO аналогдук пин кирүү чыңалуусу 5В менен чектелгендиктен, мен чыңалуу бөлүштүргүчтү 5Вдан аз болушу керек деп ойлогом. 5W (Voc = 10v) күн панелин жана 6v жана5.5Ah Күчтү сактоо үчүн SLA батарейкасы. Ошондуктан мен чыңалуумду 5Vдан төмөн түшүрүшүм керек. Р1 = 10к жана R2 = 4.7K чыңалуусун (күн панелинин чыңалуусу жана батареянын чыңалуусу) сезүүдө колдоном. R1 жана R2 мааниси төмөн болушу мүмкүн, бирок көйгөй каршылык төмөн болгондо, ал аркылуу жогорку агым агып кетет, натыйжада көп сандагы күч (P = I^2R) жылуулук түрүндө тарайт. Ошентип, ар кандай каршылык маанисин тандап алса болот, бирок каршылыкта электр энергиясын жоготууну азайтуу үчүн кам көрүү керек.

Мен бул заряд контроллерин менин талабым үчүн иштеп чыккам (6V батарея жана 5w, 6V күн панели), жогорку чыңалуу үчүн сиз бөлүүчү каршылыгынын маанисин өзгөртүүңүз керек.

Коддо мен күн батареясынын чыңалуусуна "solar_volt" жана батареянын чыңалуусуна "bat_volt" деп ат койгом.

Vout = R2/(R1+R2)*В.

панелдик чыңалуу = 9V ачык күндүн нуру учурунда болсун

R1 = 10k жана R2 = 4.7 к

solar_volt = 4.7/(10+4.7)*9.0 = 2.877v

батареянын чыңалуусу 7В болсун

bat_volt = 4.7/(10+4.7)*7.0 = 2.238v

Чыңалуу бөлүштүргүчтөрдүн чыңалуусу 5vдан төмөн жана ARDUINO аналогдук пинге ылайыктуу

ADC калибрлөө:

мисал алалы:

иш жүзүндөгү вольт/бөлүүчү чыгаруу = 3.127 2.43 V 520 ADCге экв

1 экв.004673Vга барабар

Сенсорду калибрлөө үчүн бул ыкманы колдонуңуз.

ARDUINO КОДУ:

for (int i = 0; i <150; i ++) {sample1+= analogRead (A0); // күн панелинен киргизүү чыңалуусун окуу

sample2+= analogRead (A1); // батареянын чыңалуусун окуу

кечигүү (2);

}

sample1 = sample1/150;

sample2 = sample2/150;

solar_volt = (sample1* 4.673* 3.127)/1000;

bat_volt = (sample2* 4.673* 3.127)/1000;

ADC калибрлөө үчүн мен терең түшүндүрүп берген мурунку көрсөтмөлөрүмө кайрылыңыз.

4 -кадам: Pwm сигналын генерациялоо:

Ардуино конкурсунда экинчи орун

Жашыл электроника чакырыгында экинчи орун