blog.ijacek007.cz

Blog o všem trochu jinak.

V létě jsem psal článek o měření teploty a vlhkosti ve fóliovníku, který jsem složil pomocí baterií ze staré power banky, solárního panelu a UPS modulu. Zapojení jsem doplnil o měření proudu a napětí, jak na bateriích, tak na solárním panelu, a tak si můžeme prohlédnout, jak celý systém funguje.


obrázek zapojení měření skleníku 2.0

Abychom mohli zaznamenávat napětí na panelu a také napětí na bateriích, musel jsem do zapojení přidat další obvody, které budou provádět měření. Přidal jsem tedy měřící obvod INA219. Tento modul může měřit napětí do 26 voltu s maximálním proudem 3,2 A v obou směrech, což se na naše zapojení náramně hodí. Abychom mohli ale opravdu efektivně zaznamenávat zisk energie z panelu je dobré vědět, jak moc slunečních paprsku na něj vlastně dopadá a jakou měl sluneční svit intenzitu. Proto jsem do obvodu ještě přidal obvod na měření světla BH1750. Ten stejně jako předchozí modul INA219 komunikuje pomocí I2C sběrnice. Zapojení je možné si prohlédnout na obrázku výše.


obrázek graf napětí na solárním panelu

Zapojení ze začátku fungovalo několik dní, naprosto v pořádku. Já mohl zaznamenávat opravdu pěkný graf proudu z panelu a baterii a také intenzitu slunečního světla. Z grafu je tak velmi pěkně vidět jednak, jak má intenzita světla vliv na samotný solární panel, ale také jak krásně se UPS modul vyrovnává se zdrojem napětí na druhém okruhu. Je totiž moc pěkně vidět na modré křivce, která patří baterii, že jakmile začne svítit sluníčko, UPS modul začne z baterie brát čím dál méně energie. Jakmile pak velikost energie dodávaná z panelu vzroste natolik, že je schopna plně pokrýt náklady na napájení celého systému je proud vracen zpět do baterií. Proto je modrá křivka v – hodnotách. Ty ve skutečnosti představuji nabíjení samotných baterií.


obrázek napětový graf na bateriich

Jenže v zápětí přišel opět kolaps. Před čtvrtou ráno baterie začali ztrácet napětí a záhy se celý systém opět zasekl. Jak jsem již popisoval, toto chování má a svědomí UPS modul, který pokud na bateriích naměří příliš malé napětí, přestane do baterií pouštět proud, jakmile jej dostane ze solárního panelu. Vzhledem k tomu, že ve 4 ráno panel ještě energii nedodává, dojde k vybití baterií a celý systém zamrzne.


obrázek baterie kolaps

Hledal jsem tedy důvod, proč baterie kolabují a napadlo mě, že by na vině mohl být solární panel. Ten sice dle popisu má dodávat v ideálním případě až 10W, což je při 5V téměř 2A. Z grafu, je ale jasně vidět, že maximální dodávaný proud je maximálně 600 mA. Což je do 25 % popisovaného maxima. Měl jsem tedy teorii, že tento proud nestačí nabýt úbytek napětí, který systém odčerpá z baterií po dobu, co sluníčko nesvítí, a proto dojde nakonec k vybytí baterií.


obrázek solární strom :-)

Pro otestování teorie jsem do systému přidal ještě jeden panel a později jsem si objednal z Číny ještě panel jiný. Nakonec jsem do systému dodával energii pomocí laboratorního zdroje místo solárních panelů a zjistil jsem, že UPS modul si prostě více než energie nevezme. I když je napětí na bateriích už menší a je potřeba baterie dobýt více jak 600mA, prostě UPS obvodem neproteče.

Výsledek měření tak docela pěkně ukázal, jak efektivně UPS modul pracuje, jak dokáže doplňovat energii z druhého zdroje i jak pouští energii do baterií. Bohužel je limit, který přes něj může protéct zhruba 500mA. Pokud se baterie vybijí pod snesitelnou mez, pak má modul za to, že baterie je vadná a nabíjet už jej nezačne. Pak je tedy nutné celý obvod rozpojit, baterie nabít a znovu systém zprovoznit. Také jsem kontrolér nenaprogramoval na žádný šetřící režim, a tak je vidět, že při aktivním Wi-Fi spojení spotřebuje docela hodně energie, v našem případě průměrně 130 mA.

Aby systém fungoval správně, asi by bylo nutné hlídat napětí na bateriích a pokud poklesne napětí k 3.4V, odpojit zátěž, tedy kontrolér, aby se zastavilo další vybíjení baterie a UPS modul mohl baterky znovu dobít. Poté by bylo potřeba opět zátěž připojit. Další možností by mohlo být, místo trojice baterií, přidat ještě jednu a tím zvýšit celkovou kapacitu baterií a tím překlenout problematickou noc, ale i dny kdy například svítí sluníčko mnohem méně. Také by bylo asi vhodné použít nějaký úsporný mód samotného kontroléru, aby se ušetřila spotřeba. V tomto zapojení je totiž kontrolér připojený k Wi-Fi síti celou dobu a čeká na požadavky serveru, který informace sbírá.

Mohlo by Vás zajímat

Měření teploty a vlhkosti ve fóliovníku pomocí desky NODEMCU s čipem ESP8266

I2C sběrnice a jak ji využít

Teploměr a vlhkoměr s ESP8266


Štítky článku elektronika | myslenky | programovani |
Autor Ijacek.007 28.11.2018 Opravil(a) sokorka zobrazeno 903x
Předchozí článek Arduino MAX7219 8x8 LED Displej ovládání jednotlivých bodů
Arduino elektronická hrací kostka pomocí Nodemcu a 8x8 Led displejem Další článek


1

Pavel1TU

2019-02-18 10:03:24

Váš dobíjecí modul má IO, u kterého lze tento dobíjecí proud „nastavit“. Má to ale nevýhodu, pokud jsem tam nastavil 1000mA, tak to nedobíjelo, dokud panel nebyl schopen dodávat více jak (zhruba) 500mA – nevím proč. Další možnost co jsem vyzkoušel – a to zde chybí – je dát ke každému článku modul ochrany proti zkratu, který má i ochranu proti pře/podpětí. Při poklesu napětí na kritické napětí – prostě článek odpojí a „UPS“ modul pak v pohodě začne nabíjet. Tato sestava úplně postačuje i pro zimní období, pokud budete měřit jednou za čas + odeslání měření, pak vše uspíte a za nějaký čas probudíte. Pro náročnější měření a třeba GSM používám 12V panel + 6V olověnou baterku + modul na dobíjení. Ale super článek :-)


gravatar2iconblog.ijacek007.cz

Ijacek.007

2019-02-18 10:11:42

Zdravím Pavle
děkuji za komentář začnu od konce. Ano vím že pokud bych omezil spotřebu problém bych tím částěčně omezil ale to nebylo předmětem testu. Chtěl jsem simulovat větší odběr i vlastnost jakou je schopen panel energii poskytnout. Problém je prostě v tom že limitní proud je nepříjemný a časem v našich podmínkách dochází k vybití baterii protože sluníčko u nás tak moc nesvítí. Ale to že by šel modul pomocí IO přepnout jsem netušil poradíte mi jak to udělat? I vaše další připomínka byla zajímavá ohledně ochrany baterii. Jak se tento modul jmenuje odpojit zátěž při poklesu napětí jsem plánoval ale nenašel jsem žádnou efektivní cestu takže bych byl moc rád kdyby jste mi mohl napsat jak se jmenuje ten modul který by baterie mohl chránit děkuji.


3

pavel1tu

2019-02-18 15:04:21

Tak k tomu „UPS“ modulu – používal jsem čirou náhodou tehdy stejný. Nyní používám jiné. Na IO „TP(TC)4056 na pin 2 proti zemi je odpor, kterým se řídí "konstantní“ nabíjecí proud. Já měl problém, že tam bylo nastaveno 1A, což nedal můj první solární panel. Stačí hledat datasheet „TP4056“ a je tam tabulka jaký odpor pro jaký proud – mám to vyzkoušené. Dále se tam píše – že IO nemá „zkratovou ochranu“ – což je nebezpečné – jeden článek ve zkratu začne vybíjet i ty ostatní a mohl by explodovat. Já každý článek doplnil o modul „DD05CVSA“ – ten má i ochanu proti zkratu, hlídá podpětí/přepětí – dávám ke každému článku. Při „totálním vybití“ – nedovolí odebírat proud ze článku při poklesu napětí pod 3,6V. Dále je nutné počítat, že v zimě je den kratší, zima ovlivní chemický proces při nabíjení – baterie se nenabijí na 100%. Hodně lidí to řeší hlídáním napětí na baterii + následný alarm + výměnu baterií za nabité, protože tento problém mají jen v zimě a nechtějí zvětšovat zařízení větším solárním panelem. Já řeším výkonem panelu + větší baterie. Článek SUPER, já tehdy měřil jen napětí, ty moduly proudu mne nenapadly. Modul UPS se dá použít i jako záloha třeba ALARMU, kdy při výpadku napájení stihne odeslat SMS u této události a nějakou dobu ještě fungovat.


gravatar

Vložit komentář

Nick *:
WWW:
Email * (nezobrazuje se ):
Gravatar:
Pamatuj si mě:
Komentář článku *:
Opiš následující text: *

* - vyžadované údaje. RSS kanál s komentáři

Přihlášení



Audioknihy

Jsme milovníci audio knížek, kterých aktuálně máme zakoupených 118. Poslech všech dohromady zabral přes 1747 hodin.

Z tohoto množství jsme si již stihli poslechnout téměř 43% tedy 51 audioknih.

Aktuálně poslouchaná audioknihakniha je 1001 myšlenek, které změnily naše uvažování

Poslední hodnocenou audioknihou je Dokonalý lídr .

Nejlépe hodnocenou audioknihou je Zaklínač I. Poslední přání - komplet .

Reklama