Измерение солнечной энергии с помощью Arduino

Я собираю проект для своего класса, где студенты строят конструкцию / раму солнечной панели, которая движется вместе с солнцем, чтобы захватить больше энергии, чем если бы панель была просто плоской на крыше. Я могу справиться с управлением двигателями, но мне нужна была помощь, чтобы убедиться, что я безопасно / точно измерил мощность.

У меня есть Arduino (модель не особенно важна), батарея с глубокими ячейками 12 В и солнечные батареи 6 В. Очевидно, я не хочу подключать ячейки прямо к аналоговому контакту, но я придумал схему ниже. Провод к батарее будет проходить через КТ (индуктор), чтобы получить ток для расчета мощности.

Будет ли батарея заряжаться, даже если ячейки вырабатывают только, скажем, 8В? Я что-то упускаю из виду или есть какая-то защита цепи, которую мне нужно включить? Может быть, компьютерный вентилятор в качестве нагрузки на аккумулятор и для охлаждения всего? Любая помощь будет оценена по достоинству. Спасибо!

, 👍2

Обсуждение

трансформаторы требуют переменного тока, @jsotola

Вы не можете измерить постоянный ток с помощью катушки; вам понадобится датчик Холла или очень маленький резистор, чтобы измерить падение напряжения на нем. Вам нужен как минимум диод между солнечными панелями и аккумулятором и, возможно, подходящее зарядное устройство. Вы должны быть уверены, что напряжение батареи не превышает 12 В слишком сильно, иначе вы подадите более 5 В на входной контакт Arduino. Что такое "глубокая аккумуляторная батарея"? Что это за химия и какой способностью она обладает? Какова номинальная мощность солнечных панелей?, @ocrdu

Я планировал использовать небольшой резистор с катушкой, я просто не включил его в схему, но я думаю, что датчик эффекта Холла, вероятно, будет работать лучше. Я имел в виду аккумулятор глубокого цикла - свинцово-кислотный, 12 В 9 Ач. Я еще не выбрал конкретную солнечную батарею, но я только что нашел вот это: https://www.sparkfun.com/products/14798, @user69897

Этот вопрос может быть лучше решен на сайте EE Stack Exchange., @JRobert


4 ответа

0

Будет ли батарея по-прежнему заряжаться, даже если ячейки производят только, скажем, 8В

Только если батарея ниже 8В.

Неужели я что-то упускаю из виду

ДА. Трансформаторы тока требуют сопротивления нагрузки и напряжения смещения для преобразования измерения тока в напряжение, которое может измерять АЦП.

,
1

Всего несколько моментов:

  • Вы не можете измерить постоянный ток с помощью катушки; вам понадобится датчик Холла;
  • Измеряемый зарядный ток и напряжение будут зависеть от состояния заряда аккумулятора, что затруднит сравнение измерений;
  • Вы не можете полностью зарядить номинально аккумулятор 12 В с помощью солнечной панели 12 В; свинцово-кислотная батарея 12 В с панелью, которую вы упоминаете в комментариях, должна работать;
  • Вам нужен, по крайней мере, диод между солнечными панелями и батареей, и, возможно, правильное зарядное устройство, в зависимости от химического состава и емкости батареи и максимального зарядного тока; максимальный зарядный ток для свинцово-кислотной батареи 12V 9Ah составляет около 1A, если вы остаетесь на очень безопасной стороне, поэтому панель у вас есть. упоминание должно быть в порядке; просто не перезаряжайте аккумулятор;
  • Вы должны быть уверены, что напряжение батареи не превышает 12 В слишком сильно, иначе делитель напряжения поставит более 5 В на входной вывод Arduino и спалил его. Номинально свинцово-кислотные батареи 12 В обычно заряжаются примерно до 14 В, и упомянутая вами солнечная панель может туда попасть. Это поставило бы 5,6 В на входной вывод Arduino со значениями резистора, которые вы используете в своем делителе напряжения.

Также посмотрите здесь: Измерьте мощность солнечной батареи с помощью esp8266.

,
0

Используйте что-то вроде датчика тока "high side" 1NA169, как этот модуль Sparkfun, вместо резистора или индуктивности. Гораздо точнее, и его можно разместить на "высокой стороне" силовой цепи - очень удобно.

,
0

Я сделал нечто подобное на своей лодке. Он имеет автомобильный аккумулятор 12 В и зарядное устройство для солнечных батарей, которое может генерировать до 20 В при ярком солнечном свете. Я использовал делитель потенциала 3: 1, чтобы напряжение, подаваемое на вход Arduino, никогда не превышало 5 В.

,
Смотрите также: