BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC MẶT TRỜI ARDUINO (Phiên bản 2.0): 26 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

[Phát video]

Một năm trước, tôi bắt đầu xây dựng hệ thống năng lượng mặt trời của riêng mình để cung cấp điện cho ngôi nhà trong làng của mình. Ban đầu, tôi làm một bộ điều khiển phí dựa trên LM317 và một đồng hồ đo Năng lượng để theo dõi hệ thống. Cuối cùng, tôi đã tạo ra một bộ điều khiển phí PWM. Vào tháng 4 năm 2014, tôi đã đăng các thiết kế bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời PWM của mình trên trang web, nó đã trở nên rất phổ biến. Rất nhiều người trên khắp thế giới đã xây dựng của riêng họ. Rất nhiều sinh viên đã thực hiện được nó cho dự án đại học của họ nhờ sự giúp đỡ từ tôi. Tôi nhận được vài email mỗi ngày từ những người có câu hỏi liên quan đến việc sửa đổi phần cứng và phần mềm cho các tấm pin và pin năng lượng mặt trời được xếp hạng khác nhau. Một tỷ lệ rất lớn các email liên quan đến việc sửa đổi bộ điều khiển sạc cho hệ thống năng lượng mặt trời 12Volt.

Bạn có thể tìm thấy tất cả các dự án của tôi trên

Cập nhật vào ngày 25.03.2020:

Tôi đã nâng cấp dự án này và tạo một PCB tùy chỉnh cho nó. Bạn có thể xem toàn bộ dự án trong liên kết dưới đây:

BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC MẶT TRỜI ARDUINO PWM (V 2.02)

Để giải quyết vấn đề này, tôi đã tạo bộ điều khiển sạc phiên bản mới này để mọi người có thể sử dụng nó mà không cần thay đổi phần cứng và phần mềm. Tôi kết hợp cả đồng hồ đo năng lượng và bộ điều khiển sạc trong thiết kế này.

Đặc điểm kỹ thuật của bộ điều khiển sạc phiên bản 2:

1. bộ điều khiển sạc cũng như đồng hồ đo năng lượng2. Lựa chọn điện áp pin tự động (6V / 12V) 3. Thuật toán sạc pin PWM với điểm đặt sạc tự động theo điện áp pin. 4 Chỉ báo LED cho trạng thái sạc và trạng thái tải 5. Màn hình LCD 20x4 ký tự để hiển thị điện áp, dòng điện, công suất, năng lượng và nhiệt độ. 6.

8. Mạch ngắn và bảo vệ quá tải

9. Bù nhiệt độ khi sạc

Thông số kỹ thuật điện: 1. Điện áp định mức = 6v /12V2. Dòng điện tối đa = 10A3. Dòng tải tối đa = 10A4. Điện áp mạch mở = 8-11V cho hệ thống 6V / 15-25V cho hệ thống 12V

Bước 1: Các bộ phận và công cụ cần thiết:

Các bộ phận:

1. Arduino Nano (Amazon / Banggood)

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

3. diode nguồn (Amazon / MBR 2045 cho 10A và IN5402 cho 2A)

4. Buck Converter (Amazon / Banggood)

5. Cảm biến nhiệt độ (Amazon / Banggood)

6. Cảm biến hiện tại (Amazon / Banggood)

7. Diode TVS (Amazon / P6KE36CA)

8. Transistor (2N3904 hoặc Banggood)

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

10. Tụ điện bằng gốm (0,1uF x 2): Banggood

11. Tụ điện (100uF và 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. RGB LED (Amazon / Banggood)

Đèn LED màu 14. Bi (Amazon)

15. Dây điện / Dây điện (Banggood)

16. Ghim đầu (Amazon / Banggood)

17. Chậu rửa chén (Amazon / Banggood)

18. Fuse Holder và cầu chì (Amazon / eBay)

19. Nút nhấn (Amazon / Banggood)

20. Bảng đục lỗ (Amazon / Banggood)

21. Bao vây dự án (Banggood)

22. Thiết bị đầu cuối vít (3x 2pin và 1x6 pin): Banggood

23. Nuts / Vít / Bu lông (Banggood)

24. Cơ sở nhựa

Công cụ:

1. Sắt đặt hàng (Amazon)

2. Wire Cutter và Stripper (Amazon)

3. trình điều khiển vít (Amazon)

4. khoan không dây (Amazon)

5. Dremel (Amazon)

6. Glue Gun (Amazon)

7. Hobby Knife (Amazon)

Bước 2: Cách hoạt động của Bộ điều khiển sạc:

Trái tim của bộ điều khiển sạc là bảng Arduino nano. Arduino MCU cảm nhận bảng điều khiển năng lượng mặt trời và điện áp của pin. Theo các điện áp này, nó quyết định cách sạc pin và điều khiển tải.

Lượng dòng điện sạc được xác định bởi sự khác biệt giữa điện áp pin và điện áp điểm đặt điện tích. Bộ điều khiển sử dụng thuật toán sạc hai giai đoạn. Theo thuật toán sạc, nó đưa ra một tín hiệu PWM tần số cố định đến p-MOSFET phía bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Tần số của tín hiệu PWM là 490,20Hz (tần số mặc định cho pin-3). Chu kỳ nhiệm vụ 0-100% được điều chỉnh bằng tín hiệu lỗi.

Bộ điều khiển đưa ra lệnh CAO hoặc THẤP cho p-MOSFET phía tải tùy theo hoàng hôn / bình minh và điện áp pin.

Sơ đồ đầy đủ được đính kèm bên dưới.

Bạn có thể đọc bài viết mới nhất của tôi về cách chọn bộ điều khiển sạc phù hợp cho Hệ thống PV năng lượng mặt trời của bạn

Bước 3: Chức năng chính của Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời:

Bộ điều khiển phí được thiết kế bằng cách lưu ý đến các điểm sau.

1. Ngăn chặn quá tải pin: Để hạn chế năng lượng được cung cấp cho pin bởi bảng điều khiển năng lượng mặt trời khi pin được sạc đầy. Điều này được triển khai trong charge_cycle () trong mã của tôi.

2. Ngăn ắc quy xả quá mức: Để ngắt kết nối ắc quy khỏi các tải điện khi ắc quy ở trạng thái sạc yếu. Điều này được triển khai trong load_control () của mã của tôi.

3. Cung cấp các chức năng điều khiển tải: Để tự động kết nối và ngắt tải điện tại một thời điểm xác định. Tải sẽ BẬT khi mặt trời lặn và TẮT khi mặt trời mọc. Điều này được triển khai trong load_control () của mã của tôi.

4. Theo dõi Công suất và Năng lượng: Để theo dõi công suất và năng lượng tải và hiển thị nó.

5. Bảo vệ khỏi tình trạng bất thường: Để bảo vệ mạch khỏi các tình huống bất thường khác nhau như sét, quá áp, quá dòng và ngắn mạch, v.v.

6. chỉ định và hiển thị: Để chỉ ra và hiển thị các thông số khác nhau

7. Giao tiếp trên không: Để in các thông số khác nhau trong màn hình nối tiếp

Bước 4: Cảm biến điện áp, dòng điện và nhiệt độ:

1. cảm biến điện áp:

Các cảm biến điện áp được sử dụng để cảm nhận điện áp của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và pin. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng hai mạch phân áp. Nó bao gồm hai điện trở R1 = 100k và R2 = 20k để cảm nhận điện áp của tấm pin mặt trời và tương tự R3 = 100k và R4 = 20k cho điện áp của pin. Đầu ra từ R1 và R2 được kết nối với chân A0 tương tự của Arduino và đầu ra từ R3 và R4 được kết nối với chân tương tự A1 của Arduino.

2. cảm biến hiện tại:

Cảm biến hiện tại được sử dụng để đo dòng tải. sau đó dòng điện này được sử dụng để tính công suất và năng lượng tải. Tôi đã sử dụng cảm biến dòng điện hiệu ứng hội trường (ACS712-20A)

3. cảm biến nhiệt độ:

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để cảm nhận nhiệt độ phòng. Tôi đã sử dụng cảm biến nhiệt độ LM35 được đánh giá cho Phạm vi từ -55 ° C đến + 150 ° C.

Tại sao cần theo dõi nhiệt độ?

Các phản ứng hóa học của pin thay đổi theo nhiệt độ. Khi pin nóng hơn, lượng khí tăng lên. Khi pin trở nên lạnh hơn, nó sẽ trở nên kém khả năng sạc hơn. Tùy thuộc vào nhiệt độ pin thay đổi bao nhiêu, điều quan trọng là phải điều chỉnh sạc để thay đổi nhiệt độ. Vì vậy, điều quan trọng là phải điều chỉnh sạc để tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ. Cảm biến nhiệt độ sẽ đo nhiệt độ pin và Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời sử dụng đầu vào này để điều chỉnh điểm đặt sạc theo yêu cầu. Giá trị bù là - 5mv / degC / cell đối với pin loại axit-chì. (–30mV / ºC đối với 12V và 15mV / ºC đối với pin 6V). Dấu hiệu âm của việc bù nhiệt độ cho biết sự gia tăng nhiệt độ yêu cầu giảm điểm đặt điện tích.

Để biết thêm chi tiết về Hiểu và Tối ưu hóa Sự bù nhiệt độ của Pin

Bước 5: Cảm biến Callibration

Cảm biến điện áp:

5V = ADC đếm 1024

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

Vout = Vin * R2 / (R1 + R2)

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

Vin = số lượng ADC * 0,00488 * (120/20) Volt

Cảm biến hiện tại:

Theo thông tin người bán cho cảm biến dòng ACS 712

Độ nhạy là = 100mV / A = 0.100V / A

Không có dòng điện thử nghiệm qua điện áp đầu ra là VCC / 2 = 2,5

Số lượng ADC = 1024/5 * Vin và Vin = 2,5 + 0,100 * I (trong đó I = dòng điện)

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

=> 20,48 * I = (Số lượng ADC-512)

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

Dòng điện (I) = 0,04882 * ADC -25

Thêm chi tiết về ACS712

Cảm biến nhiệt độ:

Theo bảng dữ liệu của LM35

Độ nhạy = 10 mV / ° C

Nhiệt độ tính bằng độ C = (5/1024) * Số lượng ADC * 100

Lưu ý: Các cảm biến được hiệu chỉnh bằng cách giả sử tham chiếu arduino Vcc = 5V, nhưng trong thực tế thì không phải lúc nào cũng là 5V.

Đo điện áp giữa Arduino 5V và GND bằng đồng hồ vạn năng. Sử dụng điện áp này thay vì 5V cho Vcc trong mã của bạn. Nhấn và cố gắng chỉnh sửa giá trị này cho đến khi nó khớp với giá trị thực.

Ví dụ: Tôi nhận được 4,47V thay vì 5V. Vì vậy, thay đổi phải là 4,47 / 1024 = 0,0043652 thay vì 0,0048828.

Bước 6: Thuật toán tính phí

1. Bulk: Ở chế độ này, một lượng dòng điện tối đa không đổi được đặt trước (amps) được cấp vào pin khi không có PWM. Khi pin đang được sạc lên, điện áp của pin tăng dần

2. Hấp thụ: Khi pin đạt đến điện áp đặt bộ tích điện, PWM bắt đầu giữ điện áp không đổi. Điều này nhằm tránh làm pin quá nóng và quá tải. Dòng điện sẽ giảm dần đến mức an toàn khi pin được sạc đầy hơn. Phao: Khi pin được sạc đầy, điện áp sạc sẽ giảm xuống để ngăn pin tiếp tục nóng hoặc thoát khí

Đây là quy trình sạc lý tưởng.

Khối mã chu kỳ sạc hiện tại không được thực hiện tính phí 3 giai đoạn. Tôi sử dụng một logic dễ dàng hơn trong 2 giai đoạn. Nó hoạt động tốt.

Tôi đang thử logic sau để thực hiện tính phí 3 giai đoạn.

Lập kế hoạch trong tương lai cho chu kỳ sạc:

Quá trình sạc số lượng lớn bắt đầu khi điện áp của bảng điều khiển năng lượng mặt trời lớn hơn điện áp của pin. Khi điện áp của pin đạt 14,4V, điện tích hấp thụ sẽ được đưa vào. Dòng sạc sẽ được điều chỉnh bởi tín hiệu PWM để duy trì điện áp pin ở 14,4V trong một giờ. Phí nổi sau đó sẽ nhập sau một giờ. Giai đoạn phao tạo ra một điện tích nhỏ giọt để giữ cho điện áp của pin ở mức 13,6V. Khi điện áp pin giảm xuống dưới 13,6V trong 10 phút, chu kỳ sạc sẽ được lặp lại.

Tôi yêu cầu các thành viên cộng đồng giúp tôi viết đoạn mã để thực hiện logic trên.

Bước 7: Kiểm soát tải

Để tự động kết nối và ngắt tải bằng cách theo dõi hoàng hôn / bình minh và điện áp pin, điều khiển tải được sử dụng.

Mục đích chính của điều khiển tải là ngắt tải khỏi pin để bảo vệ nó khỏi phóng điện sâu. Phóng điện sâu có thể làm hỏng pin.

Đầu cuối tải DC được thiết kế cho tải DC công suất thấp như đèn đường.

Bản thân bảng PV được sử dụng làm cảm biến ánh sáng.

Giả sử điện áp bảng điều khiển năng lượng mặt trời> 5V có nghĩa là bình minh và khi <5V chạng vạng.

Điều kiện BẬT:

Vào buổi tối, khi mức điện áp PV giảm xuống dưới 5V và điện áp pin cao hơn mức cài đặt LVD, bộ điều khiển sẽ bật tải và đèn led màu xanh lá cây của tải sẽ phát sáng.

Điều kiện TẮT:

Tải sẽ cắt trong hai điều kiện sau.

1. Vào buổi sáng khi điện áp PV lớn hơn 5v, 2. Khi điện áp pin thấp hơn cài đặt LVD

Đèn LED màu đỏ của tải ON cho biết tải đã bị cắt.

LVD được gọi là Ngắt kết nối điện áp thấp

Bước 8: Nguồn và Năng lượng

Quyền lực:

Công suất là tích số của điện áp (vôn) và dòng điện (Amp)

P = VxI

Đơn vị công suất là Watt hoặc KW

Năng lượng:

Năng lượng là sản phẩm của công suất (oát) và thời gian (Giờ)

E = Pxt

Đơn vị năng lượng là Watt giờ hoặc Kilowatt giờ (kWh)

Để theo dõi công suất tải và năng lượng, logic trên được thực hiện trong phần mềm và các thông số được hiển thị trên màn hình LCD 20x4 char.

Bước 9: Bảo vệ

1. bảo vệ phân cực ngược cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời

2. Bảo vệ quá tải

3. Bảo vệ xả sâu

4. Bảo vệ ngắn mạch và quá tải

5. bảo vệ dòng điện ngược vào ban đêm

6. bảo vệ quá áp ở đầu vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Để bảo vệ phân cực ngược và dòng điện ngược, tôi đã sử dụng một diode công suất (MBR2045). Diode công suất được sử dụng để xử lý một lượng lớn dòng điện. Trong thiết kế trước đây của tôi, tôi đã sử dụng một diode bình thường (IN4007).

Bảo vệ xả quá mức và xả sâu được thực hiện bởi phần mềm.

Bảo vệ quá dòng và quá tải được thực hiện bằng cách sử dụng hai cầu chì (một ở phía bảng điều khiển năng lượng mặt trời và một ở phía tải).

Quá áp tạm thời xảy ra trong hệ thống điện vì nhiều lý do, nhưng sét gây ra quá áp nghiêm trọng nhất. Điều này đặc biệt đúng với các hệ thống PV do các vị trí tiếp xúc và cáp kết nối hệ thống. Trong thiết kế mới này, tôi đã sử dụng một diode TVS hai chiều 600 watt (P6KE36CA) để ngăn chặn sét và quá áp ở các đầu cuối PV. Trong thiết kế trước đây của tôi, tôi đã sử dụng một diode Zener. Bạn cũng có thể sử dụng một diode TVS tương tự ở phía tải.

Để xem hướng dẫn lựa chọn diode TVS, bấm vào đây

Để chọn một bộ phận phù hợp không cho diode TVS, hãy nhấp vào đây

Bước 10: Chỉ báo LED

Đèn LED trạng thái sạc pin (SOC):

Một thông số quan trọng xác định nội dung năng lượng của pin là Trạng thái sạc (SOC). Thông số này cho biết pin còn bao nhiêu lần sạc

Đèn LED RGB được sử dụng để cho biết trạng thái sạc của pin. Để kết nối, hãy tham khảo sơ đồ trên

Đèn LED pin ---------- Trạng thái pin

RED ------------------ Điện áp THẤP

GREEN ------------------ Điện áp khỏe

BLUE ------------------ Đã sạc đầy

Tải đèn LED:

Đèn LED hai màu (đỏ / xanh lá cây) được sử dụng để chỉ báo trạng thái tải. Tham khảo sơ đồ trên để kết nối.

Tải LED ------------------- Trạng thái tải

GREEN ----------------------- Đã kết nối (BẬT)

ĐỎ ------------------------- Đã ngắt kết nối (TẮT)

Tôi bao gồm một đèn LED thứ ba để chỉ ra trạng thái của bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Bước 11: Màn hình LCD

Để hiển thị điện áp, dòng điện, công suất, năng lượng và nhiệt độ, sử dụng màn hình LCD I2C 20x4. Nếu bạn không muốn hiển thị tham số thì hãy tắt hàm lcd_display () khỏi hàm void loop (). Sau khi vô hiệu hóa, bạn có chỉ dẫn để theo dõi tình trạng pin và tải.

Bạn có thể tham khảo hướng dẫn này cho I2C LCD

Tải xuống thư viện LiquidCrystal _I2C từ đây

Lưu ý: Trong mã, bạn phải thay đổi địa chỉ mô-đun I2C. Bạn có thể sử dụng mã quét địa chỉ được cung cấp trong liên kết.

Bước 12: Kiểm tra bảng mạch bánh mì

Luôn luôn là một ý tưởng hay để kiểm tra mạch của bạn trên một breadboard trước khi hàn chúng lại với nhau.

Sau khi kết nối mọi thứ tải lên mã. Mã được đính kèm bên dưới.

Toàn bộ phần mềm được chia thành các khối chức năng nhỏ để tạo sự linh hoạt. Giả sử người dùng không quan tâm đến việc sử dụng màn hình LCD và hài lòng với chỉ dẫn bằng đèn LED. Sau đó, chỉ cần vô hiệu hóa lcd_display () từ vòng lặp void (). Đó là tất cả.

Tương tự, theo yêu cầu của người dùng, anh ta có thể bật và tắt các chức năng khác nhau.

Tải xuống mã từ Tài khoản GitHub của tôi

ARDUINO-SOLAR-SẠC-ĐIỀU KHIỂN-V-2

Bước 13: Nguồn điện và thiết bị đầu cuối:

Thiết bị đầu cuối:

Thêm 3 đầu cuối vít cho đầu vào năng lượng mặt trời, pin và kết nối đầu cuối tải. Sau đó hàn nó. Tôi đã sử dụng thiết bị đầu cuối vít ở giữa để kết nối pin, bên trái là cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời và bên phải là cho tải.

Nguồn cấp:

Trong phiên bản trước của tôi, nguồn điện cho Arduino được cung cấp bởi pin 9V. Trong phiên bản này, nguồn điện được lấy từ chính pin sạc. Điện áp pin được giảm xuống 5V bằng bộ điều chỉnh điện áp (LM7805).

Hàn bộ điều chỉnh điện áp LM7805 gần cực ắc quy. Sau đó, hàn các tụ điện theo sơ đồ. Ở giai đoạn này, kết nối pin với đầu cuối vít và kiểm tra điện áp giữa chân 2 và 3 của LM7805. Nó phải ở gần 5V.

Khi tôi sử dụng pin 6V, LM7805 hoạt động hoàn hảo. Nhưng đối với pin 12V, nó nóng lên sau một thời gian. Vì vậy, tôi yêu cầu sử dụng một tản nhiệt cho nó.

Cung cấp năng lượng hiệu quả:

Sau một vài thử nghiệm, tôi thấy rằng bộ điều chỉnh điện áp LM7805 không phải là cách tốt nhất để cấp nguồn cho Arduino vì nó lãng phí rất nhiều năng lượng dưới dạng nhiệt. Vì vậy, tôi quyết định thay đổi nó bằng một bộ chuyển đổi DC-DC buck có hiệu quả cao. Nếu bạn định làm bộ điều khiển này, tôi khuyên bạn nên sử dụng bộ chuyển đổi buck hơn là bộ điều chỉnh điện áp LM7805.

Kết nối bộ chuyển đổi Buck:

VÀO + ----- BAT +

VÀO- ------ BAT-

OUT + --- 5V

HẾT- --- GND

Tham khảo các hình ảnh trên.

Bạn có thể mua nó từ eBay

Bước 14: Gắn Arduino:

Cắt 2 dải tiêu đề cái, mỗi dải 15 ghim. Đặt bảng nano để tham khảo. Chèn hai tiêu đề theo chốt nano. Kiểm tra xem bảng nano có hoàn hảo để lắp vào nó hay không. Sau đó hàn mặt sau của nó.

Chèn hai hàng của tiêu đề nam ở cả hai mặt của bảng Nano cho các kết nối bên ngoài. Sau đó nối các điểm hàn giữa chân Arduino và chân tiêu đề. Xem hình trên.

Ban đầu, tôi quên thêm tiêu đề Vcc và GND. Ở giai đoạn này, bạn có thể đặt các tiêu đề có 4 đến 5 chân cho Vcc và GND.

Như bạn thấy, tôi đã kết nối bộ điều chỉnh điện áp 5V và GND với 5V và GND nano bằng dây màu đỏ và đen. Sau đó, tôi đã tháo nó ra và hàn ở mặt sau để có cái nhìn đẹp hơn về bảng.

Bước 15: Hàn các thành phần

Trước khi hàn các thành phần tạo lỗ ở các góc để lắp.

Hàn tất cả các thành phần theo sơ đồ.

Áp dụng tản nhiệt cho hai MOSFET cũng như diode nguồn.

Lưu ý: Diode công suất MBR2045 có hai cực dương và một cực âm. Vì vậy, ngắn hai cực dương.

Tôi đã sử dụng dây dày cho đường dây điện và dây nối đất và dây mỏng cho signal.signal. Dây dày là bắt buộc vì bộ điều khiển được thiết kế cho dòng điện cao hơn.

Bước 16: Kết nối cảm biến hiện tại

Sau khi kết nối tất cả các thành phần, hàn hai dây dày vào cống MOSFET tải và đầu cuối phía trên của giá đỡ cầu chì phía tải. Sau đó, kết nối các dây này với đầu nối vít được cung cấp trong cảm biến hiện tại (ACS 712).

Bước 17: Tạo bảng chỉ báo và cảm biến nhiệt độ

Tôi đã hiển thị hai dẫn trong sơ đồ của tôi. Nhưng tôi đã thêm đèn LED thứ ba (hai màu) để chỉ báo trạng thái bảng điều khiển năng lượng mặt trời trong tương lai.

Chuẩn bị bảng đục lỗ kích thước nhỏ như hình. Sau đó, tạo hai lỗ (3,5mm) bằng cách khoan ở bên trái và bên phải (để lắp).

Chèn các đèn LED và hàn nó vào mặt sau của bảng.

Chèn một đầu cắm 3 chân cái cho cảm biến nhiệt độ và sau đó hàn nó.

Hàn đầu cắm góc vuông 10 chân để kết nối bên ngoài.

Bây giờ kết nối thiết bị đầu cuối cực dương LED RGB với cảm biến nhiệt độ Vcc (pin-1).

Hàn các cực âm cực của led hai màu.

Sau đó tham gia hàn điểm đầu cuối đèn LED vào các tiêu đề. Bạn có thể dán nhãn có tên ghim để dễ nhận dạng.

Bước 18: Kết nối cho bộ điều khiển sạc

Trước tiên, hãy kết nối Bộ điều khiển sạc với Pin, vì điều này cho phép Bộ điều khiển sạc được hiệu chỉnh cho dù đó là hệ thống 6V hay 12V. Kết nối thiết bị đầu cuối âm trước và sau đó tích cực. Kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời (âm đầu tiên và sau đó tích cực) Cuối cùng kết nối tải.

Đầu nối tải của bộ điều khiển sạc chỉ phù hợp với tải DC.

Làm thế nào để chạy một tải AC?

Nếu bạn muốn chạy các thiết bị AC thì bạn phải cần một biến tần. Kết nối trực tiếp biến tần với pin. Xem hình trên.

Bước 19: Kiểm tra cuối cùng:

Sau khi tạo bảng mạch chính và bảng chỉ dẫn, hãy kết nối đầu cắm với dây nhảy (cái-cái)

Tham khảo sơ đồ trong quá trình kết nối này. Kết nối sai có thể làm hỏng mạch. Vì vậy, hãy cẩn thận trong giai đoạn này.

Cắm cáp USB vào Arduino và sau đó tải mã lên. Tháo cáp USB. Nếu bạn muốn xem màn hình nối tiếp thì hãy giữ nó được kết nối.

Đánh giá cầu chì: Trong bản demo, tôi đã đặt một cầu chì 5A vào giá đỡ cầu chì. Nhưng trong thực tế sử dụng, đặt một cầu chì với 120 đến 125% dòng điện ngắn mạch.

Ví dụ: Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời 100W có Isc = 6,32A cần một cầu chì 6,32x1,25 = 7,9 hoặc 8A

Làm thế nào để kiểm tra?

Tôi đã sử dụng một bộ chuyển đổi buck-boost và vải đen để kiểm tra bộ điều khiển. Các cực đầu vào của bộ chuyển đổi được kết nối với pin và đầu ra được kết nối với cực pin của bộ điều khiển sạc.

Trạng thái pin:

Xoay chiết áp bộ chuyển đổi bằng tuốc nơ vít để mô phỏng các điện áp pin khác nhau. Khi điện áp của pin thay đổi, đèn led tương ứng sẽ tắt và bật.

Lưu ý: Trong quá trình này, bảng điều khiển năng lượng mặt trời nên được ngắt kết nối hoặc che phủ bằng vải hoặc bìa cứng màu đen.

Dawn / Dusk: Để mô phỏng bình minh và hoàng hôn bằng cách sử dụng vải đen.

Ban đêm: Che hoàn toàn bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Ngày: Lấy vải ra khỏi bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Chuyển tiếp: làm chậm quá trình tháo hoặc che vải để điều chỉnh các điện áp bảng điều khiển năng lượng mặt trời khác nhau.

Kiểm soát tải: Tùy theo tình trạng pin và tình hình bình minh / hoàng hôn, tải sẽ bật và tắt.

Sự cân bằng nhiệt độ:

Giữ cảm biến nhiệt độ để tăng nhiệt độ và đặt bất kỳ vật lạnh nào như đá để giảm nhiệt độ. Nó sẽ được hiển thị ngay lập tức trên màn hình LCD.

Giá trị điểm đặt phí đã bù có thể được nhìn thấy trên màn hình nối tiếp.

Trong bước tiếp theo trở đi, tôi sẽ mô tả cách tạo vỏ bọc cho bộ điều khiển sạc này.

Bước 20: Gắn bo mạch chính:

Đặt bo mạch chính bên trong hộp. Đánh dấu vị trí lỗ bằng bút chì.

Sau đó bôi keo nóng vào vị trí đánh dấu.

Đặt đế nhựa lên trên lớp keo.

Sau đó đặt bảng lên đế và vặn các đai ốc.

Bước 21: Tạo không gian cho màn hình LCD:

Đánh dấu kích thước LCD trên nắp trước của vỏ.

Cắt phần đã đánh dấu bằng cách sử dụng Dremel hoặc bất kỳ dụng cụ cắt nào khác. Sau khi cắt xong bằng cách sử dụng một con dao theo sở thích.

Bước 22: Khoan lỗ:

Khoan lỗ để lắp màn hình LCD, bảng chỉ báo Led, nút Reset và các thiết bị đầu cuối bên ngoài

Bước 23: Gắn kết mọi thứ:

Sau khi tạo lỗ, gắn các tấm, thiết bị đầu cuối vít 6 pin và nút khởi động lại.

Bước 24: Kết nối đầu cuối 6 pin bên ngoài:

Để kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời, pin và tải đầu cuối vít 6pin bên ngoài được sử dụng.

Kết nối thiết bị đầu cuối bên ngoài với thiết bị đầu cuối tương ứng của bo mạch chính.

Bước 25: Kết nối màn hình LCD, Bảng chỉ báo và Nút Đặt lại:

Kết nối bảng chỉ báo và màn hình LCD với bảng chính theo sơ đồ. (Sử dụng dây nhảy nữ - nữ)

Một đầu cuối của nút đặt lại chuyển đến RST của Arduino và đầu kia chuyển đến GND.

Sau tất cả các kết nối. Đóng nắp trước và vặn nó.

Bước 26: Ý tưởng và lập kế hoạch

Làm thế nào để vẽ biểu đồ thời gian thực?

Sẽ rất thú vị nếu bạn có thể vẽ các thông số của màn hình nối tiếp (như pin và điện áp mặt trời) trên một biểu đồ trên màn hình máy tính xách tay của bạn. Nó có thể được thực hiện rất dễ dàng nếu bạn biết một chút về chế biến.

Để biết thêm, bạn có thể tham khảo Arduino và Xử lý (Ví dụ về đồ thị).

Làm thế nào để lưu dữ liệu đó?

Điều này có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách sử dụng thẻ SD nhưng điều này bao gồm nhiều phức tạp và chi phí. Để giải quyết vấn đề này, tôi đã tìm kiếm trên internet và tìm thấy một giải pháp dễ dàng. Bạn có thể lưu dữ liệu trong trang tính Excel.

Để biết chi tiết, bạn có thể tham khảo xem-cảm-biến-cách-hình-tượng-và-lưu-arduino-cảm-nhận-dữ liệu

Các hình ảnh trên tải xuống từ web. Tôi đính kèm để hiểu những gì tôi muốn làm và những gì bạn có thể làm.

Kế hoạch tương lai:

1. Ghi dữ liệu từ xa qua Ethernet hoặc WiFi.

2. Thuật toán sạc và kiểm soát tải mạnh mẽ hơn

3. Thêm điểm sạc USB cho điện thoại thông minh / máy tính bảng

Hy vọng bạn sẽ thích các tài liệu hướng dẫn của tôi.

Vui lòng đề xuất bất kỳ cải tiến nào. Nâng cao nhận xét nếu có sai sót hoặc sai sót.

Theo dõi tôi để biết thêm thông tin cập nhật và các dự án thú vị mới.

Cảm ơn:)

Á quân trong Cuộc thi Công nghệ

Á quân trong Cuộc thi Vi điều khiển