Mục lục:
- Bước 1: Vẽ giản đồ
- Bước 2: Thiết kế một PCB phù hợp
- Bước 3: Chuẩn bị Ban nguyên mẫu
- Bước 4: Điền vào Hội đồng quản trị
- Bước 5: Kiểm tra mạch bơm điện tích Dickson
- Bước 6: Hàn các thành phần và dây điện còn lại
- Bước 7: Kiểm tra phần mềm
- Bước 8: Kết luận, Liên kết tải xuống
- Bước 9: Đặt hàng bảng của bạn ở đâu
Video: Tự làm bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời Arduino PWM5 (Bao gồm tệp PCB và phần mềm): 9 bước
2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34
Một vài năm trước, Julian Ilett đã thiết kế bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời "PWM5" gốc, dựa trên vi điều khiển PIC. Anh ấy cũng đã thử nghiệm với một phiên bản dựa trên Arduino. Bạn có thể tìm video của anh ấy tại đây:
Theo Julians schematic, arduined.eu đã thiết kế một phiên bản rất nhỏ, dựa trên Arduino Pro Mini 5V, 16MHz:
Sau khi tôi đã thiết kế và chế tạo hai bộ sạc năng lượng mặt trời MPPT, tôi muốn thử thiết kế rất đơn giản này.
Bước 1: Vẽ giản đồ
Sơ đồ này dựa trên một bức vẽ tay của Julians. Tôi đã cố gắng làm cho nó dễ hiểu nhất có thể. Nó cũng sẽ là cơ sở cho một PCB thích hợp.
Bước 2: Thiết kế một PCB phù hợp
Sơ đồ Eagle là cơ sở cho cách bố trí PCB này. Các đường ray là một mặt và rất rộng. Điều này cho phép bạn khắc bảng của mình một cách dễ dàng, nếu bạn không muốn đặt hàng chúng từ một nhà sản xuất.
Bước 3: Chuẩn bị Ban nguyên mẫu
Trước khi tôi đặt hàng các bảng, tôi muốn xác minh thiết kế trên một phần của bảng nguyên mẫu. Kích thước của nó là 0,8 x 1,4 inch.
Bước 4: Điền vào Hội đồng quản trị
Vì bo mạch nên có cùng kích thước với Pro Mini, các thành phần rất gần nhau. Tất nhiên, chúng tôi cũng có thể sử dụng các thành phần SMD, nhưng tôi muốn giữ thiết kế thân thiện với DIY nhất có thể. Tên thành phần có thể được tìm thấy trên giản đồ. Tất cả các điện trở đều có kích thước 1/4 Watt.
BTW: Đây là nỗ lực hàn tự do đầu tiên của tôi. Vì vậy, nó có thể trông sạch sẽ hơn;-)
Bước 5: Kiểm tra mạch bơm điện tích Dickson
Vì tôi muốn giữ mức tiêu thụ điện năng thấp nhất có thể (khoảng 6mA), tôi đã sử dụng phiên bản 3.3V, 8MHz của Arduino Pro Mini. Vì vậy, vì nguồn cung cấp 3.3V (thay vì 5V), tôi không chắc chắn, liệu máy bơm sạc có thể tạo ra điện áp cổng yêu cầu cho IRF3205 MOSFET hay không. Vì vậy, tôi đã làm một thử nghiệm nhỏ với các tần số PWM khác nhau và các tụ bơm. Như bạn có thể thấy, điện áp khoảng 5,5V không đủ để điều khiển MOSFET mức không logic. Vì vậy, tôi quyết định sử dụng IRLZ44N. Đây được gọi là MOSFET mức logic và hoạt động tốt với 5V.
Bước 6: Hàn các thành phần và dây điện còn lại
Sau đó, đã đến lúc hàn các thành phần còn lại cũng như dây và diode chống bên ngoài. Diode này rất quan trọng! Đảm bảo rằng nó có thể xử lý dòng điện tối đa của bạn.
Bước 7: Kiểm tra phần mềm
Bởi vì phần mềm ban đầu hơi giống cách bạn làm, tôi quyết định viết của riêng tôi. Bạn có thể tải xuống (và các tệp Eagle PCB cũng như Gerbers) trên GitHub của tôi. Liên kết ở cuối Tài liệu hướng dẫn này.
Một bước quan trọng là tìm ra tần số chuyển mạch tối đa của mạch trình điều khiển Julians MOSFET. Như bạn có thể thấy, 15kHz trông rất khủng khiếp (được đo ở cổng MOSFET) và sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt. Mặt khác, 2kHz có vẻ chấp nhận được. Bạn có thể thấy sự khác biệt trong video ở trang đầu tiên của bài viết này.
Để thực hiện các phép đo cần thiết, tôi đã sử dụng máy hiện sóng bỏ túi DSO201 giá rẻ, đồng hồ vạn năng và đồng hồ đo điện Arduino tự làm.
Bước 8: Kết luận, Liên kết tải xuống
Vậy, kết luận của dự án nhỏ này là gì? Nó hoạt động tốt, nhưng tất nhiên nó không thể được sử dụng cho điện áp pin danh nghĩa dưới 12V. Ít nhất thì nó sẽ rất kém hiệu quả trong trường hợp này, vì nó chỉ là một bộ sạc PWM chứ không phải là một bộ chuyển đổi buck. Nó cũng không có theo dõi MPPT. Nhưng đối với kích thước của nó, nó khá ấn tượng. Nó cũng hoạt động với các tấm pin mặt trời rất nhỏ hoặc với ánh sáng mặt trời rất mờ.
Và tất nhiên là rất vui khi xây dựng thứ này. Tôi cũng thích chơi với máy hiện sóng của mình và hình dung mạch trình điều khiển MOSFET.
Tôi hy vọng, tài liệu hướng dẫn nhỏ này hữu ích cho bạn. Ngoài ra, hãy xem các video điện tử khác của tôi trên kênh YouTube của tôi.
Phần mềm, tệp Eagle CAD và tệp Gerber trên GitHub của tôi:
github.com/TheDIYGuy999/PWM5
Bộ sạc MPPT trên GitHub của tôi:
github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…
github.com/TheDIYGuy999/MPPT_Buck_Converte…
Kênh YouTube của tôi:
www.youtube.com/channel/UCqWO3PNCSjHmYiACD…
Bước 9: Đặt hàng bảng của bạn ở đâu
Các bảng có thể được đặt hàng tại đây:
jlcpcb.com (với các tệp Gerber đính kèm)
oshpark.com (với tệp bảng Eagle)
tất nhiên cũng có những lựa chọn thay thế khác
Đề xuất:
Văn phòng chạy bằng pin. Hệ thống năng lượng mặt trời với tự động chuyển đổi bảng năng lượng mặt trời Đông / Tây và tuabin gió: 11 bước (có hình ảnh)
Văn phòng chạy bằng pin. Hệ thống năng lượng mặt trời với tự động chuyển đổi bảng năng lượng mặt trời Đông / Tây và tuabin gió: Dự án: Một văn phòng rộng 200 ft vuông cần được cung cấp năng lượng từ pin. Văn phòng cũng phải chứa tất cả các bộ điều khiển, pin và các thành phần cần thiết cho hệ thống này. Năng lượng mặt trời và năng lượng gió sẽ sạc pin. Chỉ có một vấn đề nhỏ là
Bộ sạc năng lượng mặt trời, GSM, MP3, Pin Go-Pro, Có chỉ báo sạc pin !: 4 bước
Bộ sạc năng lượng mặt trời, GSM, MP3, Pin Go-Pro, Có chỉ báo sạc pin !: Ở đây mọi thứ đều được tìm thấy trong thùng rác.-1 USB boost DC 0.9v / 5v (hoặc tháo rời USB Car Cigarette Charger Lighter 5v, + ở cuối và ở mặt bên của phần tử) -1 Hộp đựng pin (trò chơi trẻ em) -1 bảng điều khiển năng lượng mặt trời (ở đây là 12 V) nhưng 5v là tốt nhất! -1 GO-Pro Ba
Mô-đun nguồn IoT: Thêm Tính năng đo công suất IoT vào Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời của tôi: 19 bước (có hình ảnh)
Mô-đun nguồn IoT: Thêm Tính năng đo công suất IoT vào Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời của tôi: Xin chào mọi người, tôi hy vọng tất cả các bạn đều tuyệt vời! Trong tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tôi tạo mô-đun Đo điện năng IoT để tính toán lượng điện năng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời của tôi, đang được sử dụng bởi bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời của tôi t
Bộ lưu điện 12v / 5v bằng cách ‘lạm dụng’ Bộ điều khiển bảng điều khiển năng lượng mặt trời: 5 bước
Bộ lưu điện 12v / 5v do ‘lạm dụng’ Bộ điều khiển bảng điều khiển năng lượng mặt trời: Bạn đã bao giờ muốn có bộ lưu điện cho một dự án chưa? Nhìn vào mức giá điên rồ cho UPS chính và nghĩ rằng tôi chỉ muốn cấp nguồn cho thứ gì đó có điện áp thấp. Tôi sẽ cho bạn thấy phải 'lạm dụng' một bộ điều khiển bảng điều khiển năng lượng mặt trời để tạo ra một
Đèn năng lượng mặt trời trên hệ thống năng lượng mặt trời lớn hơn: 6 bước
Đèn năng lượng mặt trời trên hệ thống năng lượng mặt trời lớn hơn: Tôi đang tìm kiếm hệ thống chiếu sáng sân vườn 12v cho sân sau của mình. Trong khi tìm kiếm trên mạng về các hệ thống, không có gì thực sự níu kéo tôi và tôi không biết mình muốn đi theo con đường nào. Nếu tôi nên sử dụng một máy biến áp vào nguồn điện lưới của mình hoặc sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời. Tôi đồng ý