ARDUINO SOLAR CHARGE CONTROLLER (نسخه 2.0): 26 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

[پخش ویدئو]

یک سال پیش ، من ساخت منظومه شمسی خود را برای تأمین برق خانه روستا آغاز کردم. در ابتدا ، من یک کنترل کننده شارژ مبتنی بر LM317 و یک متر سنج برای نظارت بر سیستم ساختم. در نهایت ، من یک کنترل کننده شارژ PWM ساختم. در آوریل 2014 ، من طراحی کنترلرهای شارژ خورشیدی PWM خود را روی وب قرار دادم ، بسیار محبوب شد. بسیاری از مردم در سراسر جهان خودشان را ساخته اند. بنابراین بسیاری از دانش آموزان با کمک گرفتن از من موفق به انجام پروژه کالج خود شده اند. من هر روز چندین ایمیل از افراد دریافت می کنم که در مورد اصلاح سخت افزار و نرم افزار برای پانل های خورشیدی و باتری های دارای رتبه متفاوت س questionsال دارند. درصد بسیار زیادی از ایمیل ها مربوط به تغییر کنترل کننده شارژ برای یک سیستم خورشیدی 12 ولت است.

می توانید همه پروژه های من را در https://www.opengreenenergy.com/ پیدا کنید

به روز رسانی در 25.03.2020:

من این پروژه را ارتقا دادم و یک PCB سفارشی برای آن تهیه کردم. می توانید پروژه کامل را در لینک زیر مشاهده کنید:

ARDUINO PWM SOLAR CHARGE CONTROLLER (V 2.02)

برای حل این مشکل ، من این نسخه جدید کنترلر شارژ را تهیه کردم تا هر کسی بتواند بدون تغییر سخت افزار و نرم افزار از آن استفاده کند. من در این طرح هم کنتور انرژی و هم کنترل کننده شارژ را ترکیب می کنم.

مشخصات کنترل کننده شارژ نسخه 2:

1. کنترل کننده شارژ و همچنین متر انرژی انتخاب ولتاژ خودکار باتری (6 ولت/12 ولت) 3. الگوریتم شارژ PWM با نقطه تنظیم خودکار شارژ با توجه به ولتاژ باتری 4. نشانگر LED برای وضعیت شارژ و وضعیت بار نمایشگر LCD 20x4 کاراکتر برای نمایش ولتاژها ، جریان ، قدرت ، انرژی و دما. 6. حفاظت از صاعقه 7. حفاظت جریان معکوس جریان

8. حفاظت از مدار کوتاه و اضافه بار

9. جبران دما برای شارژ

مشخصات الکتریکی: 1. ولتاژ نامی = 6v /12V2. حداکثر جریان = 10A3. حداکثر جریان بار = 10A4. ولتاژ مدار باز = 8-11V برای سیستم 6V /15 -25V برای سیستم 12V

مرحله 1: قطعات و ابزار مورد نیاز:

قطعات:

1. آردوینو نانو (آمازون / Banggood)

2. P-MOSFET (آمازون / IRF 9540 x2)

3. دیود قدرت (آمازون / MBR 2045 برای 10A و IN5402 برای 2A)

4. Buck Converter (آمازون / Banggood)

5. سنسور دما (آمازون / Banggood)

6. سنسور فعلی (آمازون / Banggood)

7. TVS دیود (آمازون / P6KE36CA)

8. ترانزیستورها (2N3904 یا Banggood)

9. مقاومت (100k x 2 ، 20k x 2 ، 10k x 2 ، 1k x 2 ، 330ohm x 5): Banggood

10. خازن های سرامیکی (0.1uF x 2): Banggood

11. خازن های الکترولیتی (100uF و 10uF): Banggood

12. LCD 20x4 I2C (آمازون / Banggood)

13. LED RGB (آمازون / Banggood)

14. بی رنگ LED (آمازون)

15. Jumper Wires/Wires (Banggood)

16. پین سر (آمازون / Banggood)

17. هیت سینک (آمازون / Banggood)

18. دارنده فیوز و فیوزها (آمازون / eBay)

19. دکمه فشار (آمازون / Banggood)

20. تخته سوراخ دار (آمازون / Banggood)

21. محوطه پروژه (Banggood)

22. پایانه های پیچ (3x2 پین و 1x6 پین): Banggood

23. مهره/پیچ/پیچ و مهره (Banggood)

24. پایه پلاستیکی

ابزارها:

1. لحیم کاری آهن (آمازون)

2. سیم برش و استریپر (آمازون)

3. پیچ راننده (آمازون)

4. مته بی سیم (آمازون)

5. درمل (آمازون)

6. چسب تفنگ (آمازون)

7. چاقوی سرگرمی (آمازون)

مرحله 2: نحوه عملکرد کنترل کننده شارژ:

قلب کنترل کننده شارژ نانو برد آردوینو است. MCU آردوینو ولتاژ پنل خورشیدی و باتری را حس می کند. با توجه به این ولتاژها ، نحوه ی شارژ باتری و کنترل بار تصمیم می گیرد.

میزان جریان شارژ با تفاوت بین ولتاژ باتری و ولتاژهای نقطه شارژ تعیین می شود. کنترل کننده از دو مرحله الگوریتم شارژ استفاده می کند. طبق الگوریتم شارژ ، سیگنال PWM با فرکانس ثابت را به پانل خورشیدی p-MOSFET می دهد. فرکانس سیگنال PWM 490.20Hz است (فرکانس پیش فرض برای pin-3). چرخه کار 0-100 توسط سیگنال خطا تنظیم می شود.

با توجه به غروب/غروب و ولتاژ باتری ، کنترل کننده یک دستور HIGH یا LOW به سمت بار p-MOSFET می دهد.

طرح کلی کامل در زیر پیوست شده است.

شما می توانید آخرین مقاله من در مورد انتخاب کنترل کننده شارژ مناسب برای سیستم PV خورشیدی خود را مطالعه کنید

مرحله 3: عملکردهای اصلی کنترل کننده شارژ خورشیدی:

کنترل کننده شارژ با رعایت نکات زیر طراحی شده است.

1. جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری: برای محدود کردن انرژی تأمین شده توسط باتری خورشیدی به باتری هنگامی که باتری به طور کامل شارژ می شود. این در char_cycle () کد من پیاده سازی شده است.

2. جلوگیری از خالی شدن بیش از حد باتری: برای قطع باتری از بارهای الکتریکی هنگامی که باتری به حالت کم شارژ می رسد. این در load_control () کد من پیاده سازی شده است.

3. ارائه عملکردهای کنترل بار: برای اتصال و قطع خودکار بار الکتریکی در زمان مشخص شده. بار هنگام غروب آفتاب روشن می شود و هنگام طلوع آفتاب خاموش می شود. این در load_control () کد من پیاده سازی شده است.

4. نظارت بر قدرت و انرژی: برای نظارت بر قدرت بار و انرژی و نمایش آن.

5. محافظت از شرایط غیرطبیعی: برای محافظت از مدار در برابر شرایط غیرعادی مختلف مانند صاعقه ، ولتاژ بیش از حد ، جریان بیش از حد و اتصال کوتاه و غیره.

6. شاخص و نمایش: برای نشان دادن و نمایش پارامترهای مختلف

7. ارتباطات سریال: برای چاپ پارامترهای مختلف در مانیتور سریال

مرحله 4: تشخیص ولتاژ ، جریان و دما:

1. سنسور ولتاژ:

سنسورهای ولتاژ برای تشخیص ولتاژ پنل خورشیدی و باتری استفاده می شود. با استفاده از دو مدار تقسیم ولتاژ اجرا می شود. از دو مقاومت R1 = 100k و R2 = 20k برای تشخیص ولتاژ پنل خورشیدی و به طور مشابه R3 = 100k و R4 = 20k برای ولتاژ باتری تشکیل شده است. خروجی R1 و R2 به پین آنالوگ A0 آردوینو و خروجی از R3 و R4 به پین آنالوگ آردوینو A1 متصل است.

2. سنسور فعلی:

سنسور جریان برای اندازه گیری جریان بار استفاده می شود. بعداً این جریان برای محاسبه قدرت و انرژی بار استفاده می شود. من از سنسور جریان اثر هال (ACS712-20A) استفاده کردم

3. سنسور دما:

سنسور دما برای تشخیص دمای اتاق استفاده می شود. من از سنسور دمای LM35 استفاده کردم که برای محدوده −55 تا 150 درجه سانتی گراد درجه بندی شده است.

چرا نظارت بر دما لازم است؟

واکنشهای شیمیایی باتری با دما تغییر می کند. با گرم شدن باتری ، گازدهی افزایش می یابد. با سردتر شدن باتری ، مقاومت آن در برابر شارژ بیشتر می شود. بسته به میزان تغییر دمای باتری ، تنظیم شارژ برای تغییرات دما مهم است. بنابراین مهم است که میزان شارژ را با توجه به اثرات دما تنظیم کنیم. سنسور دما دمای باتری را اندازه گیری می کند و کنترل کننده شارژ خورشیدی از این ورودی برای تنظیم نقطه تنظیم شارژ در صورت نیاز استفاده می کند. مقدار جبران - 5mv /degC /cell برای باتری های نوع سرب اسید است. (–30mV/ºC برای 12V و 15mV/ºC برای باتری 6V). علامت منفی جبران درجه حرارت نشان می دهد که افزایش دما مستلزم کاهش میزان تنظیم بار است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد درک و بهینه سازی جبران دمای باتری

مرحله 5: حسگرهای خوشنویسی

سنسورهای ولتاژ:

5V = تعداد ADC 1024

1 عدد ADC = (5/1024) ولت = 0.0048828 ولت

Vout = Vin*R2/(R1+R2)

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

Vin = تعداد ADC*0.00488*(120/20) ولت

سنسور فعلی:

طبق اطلاعات فروشنده سنسور جریان ACS 712

حساسیت = 100mV / A = 0.100V / A است

هیچ جریان آزمایشی از طریق ولتاژ خروجی VCC / 2 = 2.5 نیست

تعداد ADC = 1024/5*Vin و Vin = 2.5+0.100*I (جایی که I = جریان)

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

=> 20.48*I = (تعداد ADC-512)

=> I = (تعداد ADC/20.48)- 512/20.48

جریان (I) = 0.04882*ADC -25

اطلاعات بیشتر در مورد ACS712

حسگر دما:

طبق برگه اطلاعات LM35

حساسیت = 10 میلی ولت/درجه سانتی گراد

دما در درجه C = (5/1024)*تعداد ADC*100

توجه: سنسورها با فرض مرجع arduino Vcc = 5V کالیبره می شوند. اما در عمل همیشه 5 ولت نیست. بنابراین ممکن است احتمال بدست آوردن مقدار اشتباه از مقدار واقعی وجود داشته باشد. با روش زیر حل می شود.

ولتاژ بین آردوینو 5V و GND را توسط یک مولتی متر اندازه گیری کنید. از این ولتاژ به جای 5 ولت برای Vcc در کد خود استفاده کنید. ضربه بزنید و سعی کنید این مقدار را ویرایش کنید تا با مقدار واقعی مطابقت داشته باشد.

مثال: من به جای 5 ولت 4.47 ولت دریافت کردم. بنابراین تغییر باید 4.47/1024 = 0.0043652 به جای 0.0048828 باشد.

مرحله 6: الگوریتم شارژ

1. فله: در این حالت ، حداکثر مقدار ثابت از پیش تعیین شده (آمپر) به باتری وارد می شود زیرا PWM وجود ندارد. با شارژ شدن باتری ، ولتاژ باتری به تدریج افزایش می یابد

2. جذب: هنگامی که باتری به ولتاژ تنظیم شده شارژ فله می رسد ، PWM شروع به ثابت نگه داشتن ولتاژ می کند. این کار به منظور جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و گازدهی بیش از حد باتری است. با شارژ شدن کامل باتری ، جریان به میزان ایمن کاهش می یابد. شناور: هنگامی که باتری به طور کامل شارژ می شود ، ولتاژ شارژ کاهش می یابد تا از گرم شدن یا گازدهی بیشتر باتری جلوگیری شود.

این روش شارژ ایده آل است.

بلوک چرخه شارژ فعلی 3 مرحله شارژ اجرا نمی شود. من از منطق ساده تر در 2 مرحله استفاده می کنم. خوب کار می کند.

من منطق زیر را برای اجرای 3 مرحله شارژ امتحان می کنم.

برنامه ریزی آینده برای چرخه شارژ:

شارژ فله زمانی شروع می شود که ولتاژ پنل خورشیدی بیشتر از ولتاژ باتری باشد. هنگامی که ولتاژ باتری به 14.4V برسد ، بار جذب وارد می شود. جریان شارژ توسط سیگنال PWM تنظیم می شود تا ولتاژ باتری را در 14.4 ولت به مدت یک ساعت حفظ کند. پس از یک ساعت شارژ شناور وارد می شود. مرحله شناور یک شارژ قطره ای ایجاد می کند تا ولتاژ باتری را در 13.6 ولت نگه دارد. هنگامی که ولتاژ باتری به مدت 10 دقیقه به زیر 13.6 ولت می رسد ، چرخه شارژ دوباره تکرار می شود.

من از اعضای جامعه می خواهم که برای نوشتن قطعه کد برای پیاده سازی منطق بالا به من کمک کنند.

مرحله 7: کنترل بار

برای اتصال و قطع خودکار بار با نظارت بر غروب/طلوع و ولتاژ باتری ، از کنترل بار استفاده می شود.

هدف اصلی کنترل بار ، جدا کردن بار از باتری برای محافظت از آن در برابر تخلیه عمیق است. تخلیه عمیق می تواند به باتری آسیب برساند.

ترمینال بار DC برای بارهای کم قدرت DC مانند نور خیابان طراحی شده است.

خود پانل PV به عنوان سنسور نور استفاده می شود.

با فرض ولتاژ پنل خورشیدی> 5 ولت به معنی سپیده دم و هنگام غروب کمتر از 5 ولت است.

روشن شرایط:

در عصر ، هنگامی که سطح ولتاژ PV به کمتر از 5V می رسد و ولتاژ باتری بیشتر از تنظیمات LVD است ، کنترل کننده بار را روشن می کند و چراغ سبز بار می درخشد.

وضعیت خاموش:

بار در دو حالت زیر قطع می شود.

1. صبح هنگامی که ولتاژ PV بزرگتر از 5v است ،

2. هنگامی که ولتاژ باتری کمتر از تنظیم LVD است

چراغ قرمز بار روشن نشان می دهد که بار قطع شده است.

LVD به عنوان قطع ولتاژ پایین نامیده می شود

مرحله هشتم: قدرت و انرژی

قدرت:

توان حاصل از ولتاژ (ولت) و جریان (آمپر) است

P = VxI

واحد قدرت وات یا کیلو وات است

انرژی:

انرژی حاصل از توان (وات) و زمان (ساعت) است

E = Pxt

واحد انرژی ساعت وات یا کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) است

برای نظارت بر قدرت بار و انرژی فوق منطق در نرم افزار پیاده سازی شده و پارامترها در یک ال سی دی کاراکتر 20 * 4 نمایش داده می شوند.

مرحله نهم: حفاظت

1. حفاظت قطبی معکوس برای پنل خورشیدی

2. حفاظت از شارژ بیش از حد

3. حفاظت از تخلیه عمیق

4. حفاظت از اتصال کوتاه و اضافه بار

5. معکوس حفاظت فعلی در شب

6. حفاظت از ولتاژ بالا در ورودی پنل خورشیدی

برای قطبیت معکوس و حفاظت جریان معکوس ، از دیود قدرت (MBR2045) استفاده کردم. از دیود قدرت برای مدیریت مقدار زیادی جریان استفاده می شود. در طراحی قبلی خود ، از یک دیود معمولی (IN4007) استفاده کردم.

حفاظت از اضافه بار و تخلیه عمیق توسط نرم افزار اجرا می شود.

حفاظت از اضافه جریان و اضافه بار با استفاده از دو فیوز (یکی در سمت پنل خورشیدی و دیگری در سمت بار) اجرا می شود.

ولتاژهای موقت در سیستم های قدرت به دلایل مختلف رخ می دهد ، اما رعد و برق شدیدترین ولتاژهای اضافی را ایجاد می کند. این امر به ویژه در مورد سیستم های PV به دلیل مکان های در معرض و کابل های اتصال سیستم صادق است. در این طراحی جدید ، من از یک دیود 600 وات دو طرفه TVS (P6KE36CA) برای سرکوب صاعقه و ولتاژ بیش از حد در پایانه های PV استفاده کردم. در طراحی قبلی من ، از دیود زنر استفاده کردم. همچنین می توانید از دیود TVS مشابه در قسمت بار استفاده کنید.

برای راهنمای انتخاب دیود TVS اینجا را کلیک کنید

برای انتخاب قسمت مناسب شماره دیود TVS اینجا را کلیک کنید

مرحله 10: نشانگر LED

LED وضعیت شارژ باتری (SOC):

یکی از پارامترهای مهم که میزان انرژی باتری را مشخص می کند ، حالت شارژ (SOC) است. این پارامتر میزان شارژ باتری را نشان می دهد

از LED RGB برای نشان دادن وضعیت شارژ باتری استفاده می شود. برای اتصال به شماتیک بالا مراجعه کنید

LED باتری ---------- وضعیت باتری

قرمز ------------------ ولتاژ پایین است

سبز ------------------ ولتاژ سالم است

آبی ------------------ کاملا شارژ شده است

چراغ بار:

چراغ دو رنگ (قرمز/سبز) برای نشان دادن وضعیت بار استفاده می شود. برای اتصال ، شماتیک بالا را مشاهده کنید.

LED بار ------------------- وضعیت بارگذاری

سبز ----------------------- متصل (روشن)

قرمز ------------------------- قطع (خاموش)

من یک LED سوم را برای نشان دادن وضعیت پنل خورشیدی اضافه می کنم.

مرحله 11: صفحه نمایش LCD

برای نمایش ولتاژ ، جریان ، قدرت ، انرژی و دما از یک LCD 20x4 I2C استفاده می شود. اگر نمی خواهید پارامتر را نمایش دهید ، lcd_display () را از تابع void loop () غیرفعال کنید. پس از غیرفعال کردن ، شما باید به وضعیت باتری و وضعیت بارگیری نظارت کنید.

می توانید این دستورالعمل را برای LCD I2C ارجاع دهید

کتابخانه LiquidCrystal _I2C را از اینجا بارگیری کنید

توجه: در کد ، باید آدرس ماژول I2C را تغییر دهید. می توانید از کد اسکنر آدرس داده شده در پیوند استفاده کنید.

مرحله 12: آزمایش تخته نان

همیشه ایده خوبی است که مدار خود را قبل از لحیم کاری روی تخته نان تست کنید.

پس از اتصال همه چیز ، کد را بارگذاری کنید. کد زیر ضمیمه شده است.

کل نرم افزار برای انعطاف پذیری به بلوک عملکردی کوچک شکسته شده است. فرض کنید کاربر علاقه ای به استفاده از صفحه نمایش LCD ندارد و از نشانگر led خوشحال است. سپس فقط lcd_display () را از حلقه void () غیرفعال کنید. فقط همین.

به طور مشابه ، با توجه به نیاز کاربر ، او می تواند عملکردهای مختلف را فعال و غیرفعال کند.

کد را از حساب GitHub من بارگیری کنید

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER-V-2

مرحله 13: منبع تغذیه و پایانه ها:

پایانه ها:

برای اتصال ورودی خورشیدی ، باتری و پایانه های بار 3 پایانه پیچ اضافه کنید. سپس آن را لحیم کنید. من از ترمینال پیچ میانی برای اتصال باتری استفاده کردم ، سمت چپ آن برای پنل خورشیدی و راست آن برای بار است.

منبع تغذیه:

در نسخه قبلی من ، منبع تغذیه آردوینو توسط یک باتری 9 ولت تامین می شد. در این نسخه ، قدرت از خود باتری شارژ گرفته می شود. ولتاژ باتری توسط تنظیم کننده ولتاژ (LM7805) تا 5 ولت کاهش می یابد.

لحیم کننده LM7805 تنظیم کننده ولتاژ در نزدیکی ترمینال باتری. سپس خازن های الکترولیتی را مطابق شکل شمارش کنید. در این مرحله باتری را به ترمینال پیچ متصل کرده و ولتاژ بین پین 2 تا 3 LM7805 را بررسی کنید. باید نزدیک 5 ولت باشد.

وقتی از باتری 6 ولت استفاده کردم ، LM7805 کاملاً کار می کند. اما برای باتری 12 ولت ، بعد از مدتی گرم شد. بنابراین من درخواست می کنم از یک هیت سینک برای آن استفاده کنم.

منبع تغذیه کارآمد:

پس از چند آزمایش ، متوجه شدم که تنظیم کننده ولتاژ LM7805 بهترین راه برای تغذیه آردوینو نیست زیرا توان زیادی را در قالب گرما هدر می دهد. بنابراین تصمیم دارم آن را با مبدل باک DC-DC که بسیار کارآمد است تغییر دهم. اگر قصد دارید این کنترلر را بسازید ، توصیه می کنم به جای تنظیم کننده ولتاژ LM7805 از مبدل باک استفاده کنید.

اتصال Buck Converter:

در+ ----- BAT+

IN- ------ BAT-

خروجی+ --- 5V

OUT- --- GND

به تصاویر بالا مراجعه کنید.

می توانید آن را از eBay خریداری کنید

مرحله 14: آردوینو را سوار کنید:

2 نوار هدر زنانه هر کدام 15 پین برش دهید. تخته نانو را برای مرجع قرار دهید. دو سرصفحه را مطابق نانو پین وارد کنید. بررسی کنید که آیا تخته نانو برای جا دادن در آن مناسب است یا خیر. سپس آن را در پشت لحیم کنید.

دو ردیف سربرگ مردانه را در دو طرف تخته نانو برای اتصالات خارجی وارد کنید. سپس نقاط لحیم کاری را بین پین آردوینو و پین هدر به هم متصل کنید. تصویر بالا را ببینید.

در ابتدا ، فراموش کردم که سرصفحه های Vcc و GND را اضافه کنم. در این مرحله می توانید هدرهایی با 4 تا 5 پین برای Vcc و GND قرار دهید.

همانطور که می بینید من تنظیم کننده ولتاژ 5V و GND را با سیم قرمز و مشکی به nano 5V و GND وصل کردم. بعداً آن را بیرون آوردم و در قسمت پشتی لحیم کردم تا تخته بهتر دیده شود.

مرحله 15: اجزا را لحیم کنید

قبل از لحیم کاری قطعات را در گوشه هایی برای نصب ایجاد کنید.

همه اجزا را مطابق شماتیک لحیم کنید.

روی دو MOSFET و همچنین دیود برق ، هیت سینک اعمال کنید.

توجه: دیود قدرت MBR2045 دارای دو آند و یک کاتد است. بنابراین دو آند را کوتاه کنید.

من از سیم ضخیم برای خطوط برق و سیمهای نازک و نازک برای signal.signal استفاده کردم. سیم ضخیم اجباری است زیرا کنترل کننده برای جریان بیشتر طراحی شده است.

مرحله 16: سنسور کنونی را وصل کنید

پس از اتصال همه اجزاء ، دو سیم ضخیم را به تخلیه MOSFET بار و پایانه بالای نگهدارنده فیوز سمت بار لحیم کنید. سپس این سیم ها را به ترمینال پیچ ارائه شده در سنسور فعلی (ACS 712) وصل کنید.

مرحله 17: پنل نشانگر و دما را بسازید

من در طرحواره خود دو led نشان دادم. اما برای نشان دادن وضعیت پنل خورشیدی در آینده ، یک led سوم (دو رنگ) اضافه کردم.

مطابق شکل ، تخته سوراخ دار با اندازه کوچک را آماده کنید. سپس دو سوراخ (3.5 میلی متر) با مته در سمت چپ و راست (برای نصب) ایجاد کنید.

LED ها را وارد کنید و آن را به پشت صفحه بچسبانید.

یک هدر زنانه 3 پین برای سنسور دما وارد کنید و سپس آن را لحیم کنید.

برای اتصال خارجی 10 سر پین با زاویه راست لحیم می کند.

حالا ترمینال آند led RGB را به سنسور دما Vcc (پین 1) وصل کنید.

پایانه های کاتد دو عدد led دو رنگ را لحیم کنید.

سپس ترمینال LED ها را به سرصفحه ها لحیم کنید. برای شناسایی آسان می توانید یک برچسب با نام پین بچسبانید.

مرحله 18: اتصالات کنترلر شارژ

ابتدا کنترلر شارژ را به باتری وصل کنید ، زیرا این به کنترلر شارژ اجازه می دهد تا با سیستم 6 ولت یا 12 ولت کالیبره شود. ابتدا ترمینال منفی و سپس مثبت را وصل کنید.پنل خورشیدی را وصل کنید (ابتدا منفی و سپس مثبت) در نهایت بار را وصل کنید.

پایانه بار کنترل کننده شارژ فقط برای بار DC مناسب است.

چگونه AC Load را اجرا کنیم؟

اگر می خواهید لوازم AC را اجرا کنید ، باید به اینورتر نیاز داشته باشید. اینورتر را مستقیماً به باتری وصل کنید. تصویر بالا را ببینید.

مرحله 19: آزمایش نهایی:

پس از ساخت تابلو اصلی و تابلوی راهنما ، سرصفحه را با سیم های بلوز (زن-زن) وصل کنید

در طول این اتصال به شماتیک مراجعه کنید. اتصال اشتباه ممکن است به مدارها آسیب برساند. بنابراین در این مرحله مراقب باشید.

کابل USB را به آردوینو وصل کرده و سپس کد را بارگذاری کنید. کابل USB را بردارید. اگر می خواهید مانیتور سریال را ببینید ، آن را متصل نگه دارید.

رتبه فیوز: در نسخه نمایشی ، من فیوز 5A را در نگهدارنده فیوز قرار داده ام. اما در کاربردهای عملی ، فیوز با 120 تا 125 درصد جریان اتصال کوتاه قرار دهید.

مثال: یک پنل خورشیدی 100 واتی با Isc = 6.32A نیاز به فیوز 6.32x1.25 = 7.9 یا 8A دارد

چگونه آزمایش کنیم؟

من برای تست کنترلر از مبدل باک بوست و پارچه مشکی استفاده کردم. پایانه های ورودی مبدل به باتری و خروجی به پایانه باتری کنترل کننده شارژ متصل می شوند.

وضعیت باتری:

پتانسیومتر مبدل را با پیچ گوشتی بچرخانید تا ولتاژهای مختلف باتری شبیه سازی شود. با تغییر ولتاژ باتری ، لامپ مربوطه خاموش و روشن می شود.

توجه: در طی این فرآیند ، پنل خورشیدی باید جدا شود یا با پارچه یا مقوا مشکی پوشانده شود.

سپیده دم/غروب: برای شبیه سازی سپیده دم و غروب با استفاده از پارچه سیاه.

شب: پنل خورشیدی را به طور کامل بپوشانید.

روز: پارچه را از پنل خورشیدی بردارید.

انتقال: پارچه را بردارید یا آن را بپوشانید تا ولتاژهای مختلف پنل خورشیدی تنظیم شود.

کنترل بار: با توجه به وضعیت باتری و طلوع/غروب ، بار روشن و خاموش می شود.

جبران درجە حرارت:

سنسور دما را برای افزایش دما نگه دارید و هر چیز سرد مانند یخ را برای کاهش دما قرار دهید. بلافاصله روی LCD نمایش داده می شود.

مقدار نقطه شارژ جبران شده را می توان در مانیتور سریال مشاهده کرد.

در مرحله بعد به بعد ، ساخت محفظه برای این کنترل کننده شارژ را توضیح خواهم داد.

مرحله 20: نصب برد اصلی:

تخته اصلی را داخل محفظه قرار دهید. محل سوراخ را با مداد علامت گذاری کنید.

سپس چسب داغ را به محل علامت گذاری بمالید.

پایه پلاستیکی را روی چسب قرار دهید.

سپس تخته را روی پایه قرار دهید و مهره ها را پیچ کنید.

مرحله 21: فضایی برای LCD ایجاد کنید:

اندازه LCD را روی جلد محفظه علامت گذاری کنید.

قسمت مشخص شده را با استفاده از Dremel یا هر ابزار برش دیگری برش دهید. پس از برش ، آن را با استفاده از چاقوی سرگرمی به پایان برسانید.

مرحله 22: سوراخ های حفاری:

سوراخ هایی برای نصب LCD ، پنل نشانگر Led ، دکمه تنظیم مجدد و پایانه های خارجی ایجاد کنید

مرحله 23: همه چیز را سوار کنید:

پس از ایجاد سوراخ روی پانل ها ، ترمینال پیچ 6 پین و دکمه تنظیم مجدد.

مرحله 24: ترمینال 6 پین خارجی را وصل کنید:

برای اتصال پنل خورشیدی ، باتری و بار یک ترمینال پیچ 6 پین خارجی استفاده می شود.

ترمینال خارجی را به ترمینال مربوطه برد اصلی وصل کنید.

مرحله 25: LCD ، صفحه نشانگر و دکمه تنظیم مجدد را وصل کنید:

طبق شماتیک ، صفحه نشانگر و LCD را به برد اصلی وصل کنید. (از سیم های جهنده زن و زن استفاده کنید)

یک ترمینال از دکمه تنظیم مجدد به RST آردوینو و دیگری به GND می رود.

بعد از همه اتصالات روکش جلویی را ببندید و پیچ کنید.

مرحله 26: ایده ها و برنامه ریزی

چگونه نمودارهای زمان واقعی را ترسیم کنیم؟

بسیار جالب است اگر بتوانید پارامترهای مانیتور سریال (مانند باتری و ولتاژ خورشیدی) را روی نمودار روی صفحه لپ تاپ خود ترسیم کنید. اگر اطلاعات کمی در مورد پردازش داشته باشید ، می توانید به راحتی این کار را انجام دهید.

برای آگاهی بیشتر می توانید به آردوینو و پردازش (مثال نمودار) مراجعه کنید.

چگونه می توان آن داده ها را ذخیره کرد؟

این کار را می توان به راحتی با استفاده از کارت SD انجام داد ، اما این شامل پیچیدگی و هزینه بیشتری است. برای حل این مشکل ، من از طریق اینترنت جستجو کردم و یک راه حل آسان پیدا کردم. می توانید داده ها را در برگه های Excel ذخیره کنید.

برای اطلاع از جزئیات ، می توانید به مشاهده-حسگرها-نحوه-تجسم-ذخیره-و-ذخیره-داده های حساس به آردوینو مراجعه کنید

تصاویر فوق از وب بارگیری شده است. من ضمیمه شدم تا بفهمم می خواهم چه کار کنم و شما چه کاری می توانید انجام دهید.

برنامه ریزی آینده:

1. ثبت اطلاعات از راه دور از طریق اترنت یا WiFi.

2. الگوریتم شارژ قوی تر و کنترل بار

3. افزودن نقطه شارژ USB برای تلفن های هوشمند/رایانه لوحی

امیدوارم از دستورالعمل های من لذت ببرید.

لطفاً هرگونه بهبود را پیشنهاد دهید. در صورت وجود هرگونه اشتباه یا خطا ، نظرات خود را مطرح کنید.

برای به روزرسانی های بیشتر و پروژه های جالب جدید من را دنبال کنید.

با تشکر:)

نفر دوم در مسابقه فناوری

نفر دوم در مسابقه میکروکنترلر