ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (Versiya-1): 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

[Videoni ijro etish]

Oldingi ko'rsatmalarimda men quyosh energiyasidan tashqari quyosh tizimining energiya monitoringi tafsilotlarini tasvirlab berdim, men 123D davralari tanlovida g'olib bo'ldim.

Nihoyat, men yangi versiya-3 zaryad boshqaruvchisini joylashtiraman, yangi versiya yanada samaraliroq va MPPT algoritmi bilan ishlaydi.

Siz mening barcha loyihalarimni https://www.opengreenenergy.com/ saytida topishingiz mumkin.

Buni quyidagi havolani bosish orqali ko'rishingiz mumkin.

ARDUINO MPPT SOLAR CHARGE CONTROLLER (versiya-3.0)

Quyidagi havolani bosish orqali siz mening versiya-1 zaryad boshqaruvchisini ko'rishingiz mumkin.

ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (2.0 versiya)

Quyosh energiyasi tizimida zaryad regulyatori - bu qayta zaryadlanuvchi batareyani himoya qilish uchun mo'ljallangan tizimning yuragi. Ushbu ko'rsatmalarda men PWM zaryad regulyatorini tushuntiraman.

Hindistonda aholining ko'pchiligi qishloq joylarida istiqomat qiladilar, ular hozirgacha milliy elektr uzatish liniyasi o'tkazilmagan, mavjud elektr tarmoqlari kambag'al odamlarni elektr energiyasi bilan ta'minlay olmaydi, shuning uchun qayta tiklanadigan energiya manbalari (foto voltaik panellar va shamol) generatorlar) menimcha eng yaxshi variant. Men qishloq hayotining azobini yaxshi bilaman, chunki men ham o'sha hududdanman, shuning uchun men o'z qo'llarim bilan boshqalarga ham, o'z uyimga ham yordam berish uchun o'z qo'llarim bilan quyosh batareyasini yaratdim. yaqinda sodir bo'lgan "Failin" siklonida.

Quyosh energiyasining texnik xizmat ko'rsatish va ifloslanishsiz bo'lishining afzalliklari bor, lekin ularning asosiy kamchiliklari - ishlab chiqarishning yuqori narxi, energiyani konvertatsiya qilish samaradorligining pastligi. Quyosh panellari konvertatsiya qilish samaradorligi nisbatan past bo'lgani uchun, paneldan mumkin bo'lgan maksimal quvvatni chiqaradigan, quyosh zaryadini boshqaruvchi samarali tizim yordamida tizimning umumiy xarajatlarini kamaytirish mumkin.

Zaryad boshqaruvchisi nima?

Quyosh batareyasini boshqaruvchi quyosh batareyasi va batareya o'rtasida joylashtirilgan quyosh batareyalaridan keladigan kuchlanish va oqimni boshqaradi. Bu batareyalarda to'g'ri zaryadlanish kuchlanishini ushlab turish uchun ishlatiladi. Quyosh panelining kirish voltaji ko'tarilganda, zaryad boshqaruvchisi batareyalar zaryadini tartibga soladi, bu esa ortiqcha zaryadlanishni oldini oladi.

Zaryadlovchining turlari:

1. O'chirilgan

2. PWM

3. MPPT

Eng oddiy zaryad regulyatori (ON/OFF turi) oddiygina batareya zo'riqishini kuzatadi va batareya zo'riqishi ma'lum darajaga ko'tarilganda zaryadlashni to'xtatadi.

MPPT -ning 3 ta zaryad boshqaruvchisi orasida eng yuqori samaradorlikka ega, lekin u qimmatga tushadi va murakkab sxemalar va algoritmga muhtoj, men kabi boshlang'ich havaskor sifatida menimcha, PWM zaryad boshqaruvchisi biz uchun eng yaxshisidir, bu quyosh batareyasini zaryadlashda birinchi muhim yutuq.

PWM nima:

Pulse Width Modulation (PWM) - bu kalitlarning ish nisbatini sozlash orqali batareyaning doimiy zaryadlanishiga erishish uchun eng samarali vosita. PWM zaryad boshqaruvchisida quyosh batareyasi oqimi batareyaning holatiga va zaryadlash ehtiyojiga qarab kamayadi. Batareya zo'riqishining sozlash nuqtasiga yetganda, PWM algoritmi batareyaning qizib ketmasligi va gazsizlanishining oldini olish uchun zaryad oqimini asta -sekin kamaytiradi, lekin shu bilan birga, zaryad maksimal quvvatni batareyaga qaytarishni davom ettiradi.

PWM zaryad boshqaruvchisining afzalliklari:

1. Yuqori zaryadlash samaradorligi

2. Batareyaning ishlash muddati uzoqroq

3. Batareyani qizib ketganda kamaytiring

4. Batareyadagi stressni kamaytiradi

5. Batareyani zararsizlantirish qobiliyati.

Bu zaryad regulyatori quyidagilar uchun ishlatilishi mumkin:

1. Quyoshli uy tizimida ishlatiladigan batareyalarni zaryadlash

2. Qishloq joylarida quyosh chirog'i

3. Uyali telefonni zaryadlash

O'ylaymanki, men zaryad tekshirgichining fonini ko'p tasvirlab berdim.

Oldingi ko'rsatmalarimga o'xshab, men ARDUINO-ni mikrokontroler sifatida ishlatardim, ularda chipli PWM va ADC mavjud.

1 -qadam: Kerakli qismlar va asboblar:

Qismlar:

1. ARDUINO UNO (Amazon)

2. 16x2 CHARACTER LCD (Amazon)

3. MOSFETS (IRF9530, IRF540 yoki unga teng)

4. TRANSISTORLAR (2N3904 yoki unga teng NPN tranzistorlari)

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

6. KAPASITOR (Amazon / 100uF, 35v)

7. DIOD (IN4007)

8. ZENER DIODE 11v (1N4741A)

9. LEDlar (Amazon / Qizil va Yashil)

10. FUSUSLAR (5A) VA Sug'urta saqlovchisi (Amazon)

11. NAN BOARD (Amazon)

12. teshilgan taxta (Amazon)

13. JUMPER WIRES (Amazon)

14. LOYIHA QUTI

15.6 PIN VINDO TERMINALI

16. SCOTCH MONTAJ KUVARLARI (Amazon)

Asboblar:

1. DRILL (Amazon)

2. yopishtiruvchi qurol (Amazon)

3. XOBBI BITISI (Amazon)

4. LAYHA Dazmol (Amazon)

2 -qadam: zaryad nazorat qilish davri

Men yaxshiroq tushunish uchun butun zaryad regulyatorini 6 qismga ajrataman

1. Voltaj sezgichi

2. PWM signallarini ishlab chiqarish

3. MOSFETni almashtirish va haydovchi

4. Filtr va himoya

5. Ko'rsatkich va ko'rsatkich

6. LOAD ON/OFF

3 -qadam: kuchlanish sensori

Zaryad regulyatoridagi asosiy sensorlar - kuchlanish sensorlaridir, ular kuchlanish taqsimlagich sxemasi yordamida osonlik bilan amalga oshiriladi, biz quyosh batareyasi va batareyaning kuchlanishini sezishimiz kerak.

ARDUINO analog pinli kirish voltaji 5V bilan cheklanganligi sababli, men kuchlanish taqsimlagichini shunday ishlab chiqdimki, undan chiqish voltaji 5V dan kam bo'lishi kerak, men 5 Vt (Voc = 10v) quyosh paneli va 6v va 5,5Ah Quvvatni saqlash uchun SLA batareyasi. Shunday qilib, men har ikkala kuchlanishni ham 5V dan pastga tushirishim kerak. Men har ikkala kuchlanishni (quyosh panelining kuchlanishi va batareya zo'riqishini) sezish uchun R1 = 10k va R2 = 4.7K ni ishlatardim. R1 va R2 qiymatlari pastroq bo'lishi mumkin, lekin muammo shundaki, qarshilik past bo'lsa, u orqali yuqori oqim oqadi, natijada issiqlik shaklida katta quvvat (P = I^2R) tarqaladi. Shunday qilib, qarshilikning har xil qiymatini tanlash mumkin, lekin qarshilik paytida quvvat yo'qotilishini minimallashtirish kerak.

Men bu zaryad regulyatorini o'z ehtiyojlarim uchun ishlab chiqdim (6V batareya va 5w, 6V quyosh paneli), yuqori kuchlanish uchun siz ajratuvchi rezistorlar qiymatini o'zgartirishingiz kerak. Rezistorlarni to'g'ri tanlash uchun siz onlayn kalkulyatordan ham foydalanishingiz mumkin.

Kodda men quyosh panelidagi kuchlanish uchun "solar_volt" va batareya zo'riqishida "bat_volt" deb nomladim.

Vout = R2/(R1+R2)*V.

quyosh nuri tushganda panel kuchlanish = 9V bo'lsin

R1 = 10k va R2 = 4,7 k

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

batareya zo'riqishida 7V bo'lsin

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

Har ikkala kuchlanish bo'linishidagi kuchlanish 5v dan past va ARDUINO analog piniga mos keladi

ADC kalibrlash:

misol keltiraylik:

haqiqiy volt/bo'luvchi chiqishi = 3.127 2.43 V - 520 ADC ga teng

1 tenglik.004673V ga teng

Sensorni sozlash uchun ushbu usuldan foydalaning.

ARDUINO kodi:

for (int i = 0; i <150; i ++) {sample1+= analogRead (A0); // quyosh panelidan kirish kuchlanishini o'qing

sample2+= analogRead (A1); // batareya zo'riqishini o'qing

kechikish (2);

}

namuna1 = namuna1/150;

namuna2 = namuna2/150;

solar_volt = (namuna1* 4.673* 3.127)/1000;

bat_volt = (namuna2* 4.673* 3.127)/1000;

ADC kalibrlashi uchun oldingi ko'rsatmalarni ko'rib chiqing, bu erda men batafsil tushuntirdim.

4 -qadam: Pwm signal ishlab chiqarish:

Arduino tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi

Yashil elektronika tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi