وحدة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية من أردوينو (الإصدار 2.0): 26 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

[شغل الفيديو]

منذ عام مضى ، بدأت في بناء نظامي الشمسي لتوفير الطاقة لمنزل قريتي. في البداية ، صنعت وحدة تحكم في الشحن تعتمد على LM317 ومقياس طاقة لمراقبة النظام. أخيرًا ، صنعت وحدة تحكم شحن PWM. في أبريل 2014 ، قمت بنشر تصميمات وحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية PWM الخاصة بي على الويب ، وأصبحت تحظى بشعبية كبيرة. قام الكثير من الناس في جميع أنحاء العالم ببناء منازلهم الخاصة. لقد نجح العديد من الطلاب في تنفيذ مشروعهم الجامعي من خلال تلقي المساعدة مني. تلقيت العديد من رسائل البريد الإلكتروني كل يوم من أشخاص لديهم أسئلة تتعلق بتعديل الأجهزة والبرامج للوحة شمسية وبطارية مختلفة التصنيف. تتعلق نسبة كبيرة جدًا من رسائل البريد الإلكتروني بتعديل وحدة التحكم في الشحن لنظام الطاقة الشمسية بجهد 12 فولت.

يمكنك العثور على جميع مشاريعي على

التحديث بتاريخ 25.03.2020:

لقد قمت بترقية هذا المشروع وصنعت PCB مخصصًا له. يمكنك مشاهدة المشروع كاملاً في الرابط أدناه:

جهاز التحكم في الشحن الشمسي ARDUINO PWM (V 2.02)

لحل هذه المشكلة ، قمت بعمل هذا الإصدار الجديد من وحدة التحكم في الشحن بحيث يمكن لأي شخص استخدامها دون تغيير الأجهزة والبرامج. أقوم بدمج كل من مقياس الطاقة ووحدة التحكم في الشحن في هذا التصميم.

مواصفات الإصدار 2 من جهاز التحكم بالشحن:

1 وحدة تحكم الشحن وكذلك عداد الطاقة 2. الاختيار التلقائي لجهد البطارية (6 فولت / 12 فولت) 3. خوارزمية الشحن PWM مع نقطة ضبط الشحن التلقائي وفقًا لجهد البطارية 4. مؤشر LED لحالة الشحن وحالة الحمل 5. شاشة LCD مقاس 20 × 4 أحرف لعرض الفولتية والتيار والطاقة والطاقة ودرجة الحرارة.6 حماية البرق. حماية تدفق التيار العكسي.

8. Short الدائرة وحماية الزائد

9. تعويض درجة الحرارة للشحن

المواصفات الكهربائية: 1. Rated Voltage = 6v / 12V2. Maximum current = 10A3. Maximum load current = 10A4. Open Circuit Voltage = 8-11V for 6V system / 15 -25V for 12V system

الخطوة الأولى: الأجزاء والأدوات المطلوبة:

القطع:

1- أردوينو نانو (أمازون / بانجود)

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

3-صمام ثنائي الطاقة (Amazon / MBR 2045 لـ 10A و IN5402 لـ 2A)

4. Buck Converter (Amazon / Banggood)

5-مستشعر درجة الحرارة (Amazon / Banggood)

6- مستشعر التيار (Amazon / Banggood)

7. TVS الصمام الثنائي (Amazon / P6KE36CA)

8- الترانزستورات (2N3904 أو Banggood)

9.المقاومات (100 كيلو × 2 ، 20 كيلو × 2 ، 10 كيلو × 2 ، 1 كيلو × 2 ، 330 أوم × 5): Banggood

10- مكثفات السيراميك (0.1 فائق التوهج × 2): Banggood

11.المكثفات الالكتروليتية (100 فائق التوهج و 10 فائق التوهج): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. RGB LED (Amazon / Banggood)

14. Bi Color LED (أمازون)

15.أسلاك / أسلاك العبور (Banggood)

16.دبابيس الرأس (Amazon / Banggood)

17.بالوعة الحرارة (Amazon / Banggood)

18.حامل الصمامات والصمامات (Amazon / eBay)

19. زر الضغط (Amazon / Banggood)

20- لوح مثقوب (Amazon / Banggood)

21- ضميمة المشروع (Banggood)

22- أطراف البراغي (3x 2pin و 1x6 pin): Banggood

23. الصواميل / البراغي / البراغي (Banggood)

24- قاعدة بلاستيكية

أدوات:

1- لحام الحديد (أمازون)

2. Wire Cutter and Stripper (Amazon)

3. Screw Driver (الأمازون)

4- المثقاب اللاسلكي (أمازون)

5- دريميل (أمازون)

6- مسدس الغراء (أمازون)

7- سكين هواية (أمازون)

الخطوة 2: كيف يعمل جهاز التحكم في الشحن:

قلب وحدة التحكم في الشحن هو لوحة Arduino nano. يستشعر Arduino MCU الألواح الشمسية وجهود البطارية. وفقًا لهذه الفولتية ، يقرر كيفية شحن البطارية والتحكم في الحمل.

يتم تحديد مقدار تيار الشحن من خلال الفرق بين جهد البطارية وفولتية نقطة ضبط الشحن. تستخدم وحدة التحكم خوارزمية الشحن على مرحلتين. وفقًا لخوارزمية الشحن ، فإنه يعطي إشارة PWM ذات تردد ثابت إلى جانب اللوحة الشمسية p-MOSFET. تردد إشارة PWM هو 490.20 هرتز (التردد الافتراضي للدبوس 3). يتم ضبط دورة العمل 0-100٪ بواسطة إشارة الخطأ.

تعطي وحدة التحكم أمرًا مرتفعًا أو منخفضًا إلى جانب التحميل p-MOSFET وفقًا للغسق / الفجر والجهد الكهربائي للبطارية.

التخطيطي الكامل مرفق أدناه.

يمكنك قراءة مقالتي الأخيرة حول اختيار جهاز التحكم بالشحن المناسب لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية

الخطوة 3: الوظائف الرئيسية لجهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية:

تم تصميم جهاز التحكم بالشحن من خلال الاهتمام بالنقاط التالية.

1. منع الشحن الزائد للبطارية: للحد من الطاقة التي توفرها اللوحة الشمسية للبطارية عندما تصبح البطارية مشحونة بالكامل. يتم تنفيذ هذا في charge_cycle () من الكود الخاص بي.

2. منع الإفراط في تفريغ البطارية: لفصل البطارية عن الأحمال الكهربائية عندما تصل البطارية إلى حالة شحن منخفضة. يتم تنفيذ هذا في load_control () من الكود الخاص بي.

3. توفير وظائف التحكم في الحمل: لتوصيل وفصل الحمل الكهربائي تلقائيًا في وقت محدد. سيتم تشغيل الحمل عند غروب الشمس وإيقاف تشغيله عند شروق الشمس. يتم تنفيذ هذا في load_control () من الكود الخاص بي.

4. مراقبة الطاقة والطاقة: لرصد قوة الحمل والطاقة وعرضها.

5. الحماية من الظروف غير الطبيعية: لحماية الدائرة من المواقف غير الطبيعية المختلفة مثل البرق ، والجهد الزائد ، والتيار الزائد ، وقصر الدائرة الكهربائية ، إلخ.

6- الإشارة والعرض: للإشارة إلى المتغيرات المختلفة وعرضها

7-الاتصال التسلسلي: لطباعة معلمات مختلفة في الشاشة التسلسلية

الخطوة الرابعة: استشعار الفولتية والتيار ودرجة الحرارة:

1.مستشعر الجهد:

تستخدم مستشعرات الجهد لاستشعار جهد الألواح الشمسية والبطارية. يتم تنفيذه باستخدام دائرتين مقسمتين للجهد. يتكون من مقاومين R1 = 100k و R2 = 20k لاستشعار جهد اللوحة الشمسية وبالمثل R3 = 100k و R4 = 20k لجهد البطارية. يتم توصيل الإخراج من R1 و R2 بدبوس Arduino التناظري A0 والإخراج من R3 و R4 متصل بدبوس Arduino التناظري A1.

2-مستشعر التيار:

يستخدم مستشعر التيار لقياس تيار الحمل. في وقت لاحق ، يتم استخدام هذا التيار لحساب قوة الحمل والطاقة. لقد استخدمت مستشعر تيار تأثير القاعة (ACS712-20A)

3-مستشعر درجة الحرارة:

يستخدم مستشعر درجة الحرارة لاستشعار درجة حرارة الغرفة. لقد استخدمت مستشعر درجة الحرارة LM35 المصنف من -55 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية.

لماذا يلزم مراقبة درجة الحرارة؟

تتغير التفاعلات الكيميائية للبطارية مع تغير درجة الحرارة. مع ارتفاع درجة حرارة البطارية ، يزداد الغاز. عندما تصبح البطارية أكثر برودة ، تصبح أكثر مقاومة للشحن. اعتمادًا على مدى اختلاف درجة حرارة البطارية ، من المهم ضبط الشحن للتغيرات في درجة الحرارة. لذلك من المهم ضبط الشحن لمراعاة تأثيرات درجة الحرارة. سيقيس مستشعر درجة الحرارة درجة حرارة البطارية ، ويستخدم جهاز التحكم في الشحن الشمسي هذا الإدخال لضبط نقطة تعيين الشحن كما هو مطلوب. قيمة التعويض - 5mv / degC / خلية لبطاريات الرصاص الحمضية. (-30mV / C لـ 12V و 15mV / C لبطارية 6V). تشير العلامة السلبية لتعويض درجة الحرارة إلى زيادة في درجة الحرارة تتطلب تقليل نقطة ضبط الشحن.

لمزيد من التفاصيل حول فهم تعويض درجة حرارة البطارية وتحسينه

الخطوة 5: معايرة أجهزة الاستشعار

مجسات الجهد:

5V = ADC العد 1024

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

صوت = فين * R2 / (R1 + R2)

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

فين = عدد ADC * 0.00488 * (120/20) فولت

الاحساس الحالي:

حسب معلومات البائع لمستشعر التيار ACS 712

الحساسية = 100mV / A = 0.100V / A

لا يوجد تيار اختبار من خلال جهد الخرج هو VCC / 2 = 2.5

عدد ADC = 1024/5 * Vin و Vin = 2.5 + 0.100 * I (حيث I = الحالي)

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

=> 20.48 * I = (عد ADC-512)

=> I = (عدد ADC / 20.48) - 512 / 20.48

الحالي (I) = 0.04882 * ADC -25

مزيد من التفاصيل حول ACS712

جهاز استشعار درجة الحرارة:

حسب ورقة البيانات LM35

الحساسية = 10 مللي فولت / درجة مئوية

درجة الحرارة بالدرجة C = (5/1024) * عدد ADC * 100

ملاحظة: تتم معايرة المستشعرات بافتراض أن مرجع arduino Vcc = 5V ، ولكن من الناحية العملية لا يكون 5V دائمًا ، لذلك قد تكون هناك فرصة للحصول على قيمة خاطئة من القيمة الفعلية ، ويمكن حلها بالطريقة التالية.

قم بقياس الجهد بين Arduino 5V و GND بمقياس متعدد. استخدم هذا الجهد بدلاً من 5 فولت لـ Vcc في الكود الخاص بك. اضغط على هذه القيمة وحاول تعديلها حتى تطابق القيمة الفعلية.

مثال: حصلت على 4.47 فولت بدلاً من 5 فولت ، لذا يجب أن يكون التغيير 4.47 / 1024 = 0.0043652 بدلاً من 0.0048828.

الخطوة 6: خوارزمية الشحن

1- السائبة: في هذا الوضع ، يتم تغذية البطارية بأقصى قدر ثابت من التيار (أمبير) مضبوط مسبقًا نظرًا لعدم وجود PWM. أثناء شحن البطارية ، يزداد جهد البطارية تدريجيًا

2. الامتصاص: عندما تصل البطارية إلى جهد مجموعة الشحن بالجملة ، يبدأ PWM في الاحتفاظ بثبات الجهد. هذا لتجنب ارتفاع درجة حرارة البطارية والإفراط في استخدام الغازات. سوف يتناقص التيار إلى مستويات آمنة حيث تصبح البطارية مشحونة بالكامل. تعويم: عندما يتم إعادة شحن البطارية بالكامل ، يتم تقليل جهد الشحن لمنع مزيد من التسخين أو الغاز للبطارية

هذا هو إجراء الشحن المثالي.

لم يتم تنفيذ كتلة دورة الشحن الحالية للشفرة من 3 مراحل. أستخدم منطقًا أسهل في مرحلتين. أنه يعمل بشكل جيد.

أحاول المنطق التالي لتنفيذ 3 مراحل الشحن.

التخطيط المستقبلي لدورة الشحن:

تبدأ الشحنة السائبة عندما يكون جهد اللوحة الشمسية أكبر من جهد البطارية. عندما يصل جهد البطارية إلى 14.4 فولت ، سيتم إدخال شحنة الامتصاص. سيتم تنظيم تيار الشحن بواسطة إشارة PWM للحفاظ على جهد البطارية عند 14.4 فولت لمدة ساعة واحدة. ستدخل الشحنة العائمة بعد ساعة واحدة. تولد مرحلة التعويم شحنة هزيلة للحفاظ على جهد البطارية عند 13.6 فولت. عندما ينخفض جهد البطارية عن 13.6 فولت لمدة 10 دقائق ، ستتكرر دورة الشحن.

أطلب من أعضاء المجتمع مساعدتي في كتابة جزء من التعليمات البرمجية لتنفيذ المنطق أعلاه.

الخطوة 7: التحكم في الحمل

لتوصيل وفصل الحمل تلقائيًا عن طريق مراقبة الغسق / الفجر وجهد البطارية ، يتم استخدام التحكم في الحمل.

الغرض الأساسي من التحكم في الحمل هو فصل الحمولة عن البطارية لحمايتها من التفريغ العميق. قد يؤدي التفريغ العميق إلى تلف البطارية.

تم تصميم محطة تحميل التيار المباشر من أجل تحميل تيار مستمر منخفض الطاقة مثل إنارة الشوارع.

يتم استخدام اللوحة الكهروضوئية نفسها كمستشعر للضوء.

بافتراض أن جهد الألواح الشمسية أكبر من 5 فولت يعني الفجر وعند الغسق <5 فولت.

بشرط:

في المساء ، عندما ينخفض مستوى الجهد الكهروضوئي عن 5 فولت ويكون جهد البطارية أعلى من إعداد LVD ، ستقوم وحدة التحكم بتشغيل الحمل وسيتوهج مؤشر الحمل الأخضر.

حالة إيقاف:

سيتم قطع الحمل في الحالتين التاليتين.

1. في الصباح عندما يكون الجهد الكهروضوئي أكبر من 5 فولت ،

2 عندما يكون جهد البطارية أقل من إعداد LVD

يشير المصباح الأحمر للحمل "تشغيل" إلى أن الحمل قد تم قطعه.

يشار إلى LVD بفصل الجهد المنخفض

الخطوة 8: القوة والطاقة

قوة:

الطاقة هي نتاج الجهد (فولت) والتيار (أمبير)

P = VxI

وحدة الطاقة هي Watt أو KW

طاقة:

الطاقة هي نتاج الطاقة (واط) والوقت (ساعة)

E = Pxt

وحدة الطاقة هي واط / ساعة أو كيلوواط / ساعة (kWh)

لمراقبة قوة الحمل والطاقة أعلاه ، يتم تنفيذ المنطق في البرنامج ويتم عرض المعلمات في شاشة LCD مقاس 20 × 4 حرف.

الخطوة 9: الحماية

1. حماية قطبية عكسية للألواح الشمسية

2. حماية فاحش

3. حماية التفريغ العميق

4. ماس كهربائى وحماية الزائد

5. عكس الحماية الحالية في الليل

6. حماية الجهد الزائد في مدخلات الألواح الشمسية

من أجل القطبية العكسية وحماية التدفق الحالي العكسي ، استخدمت الصمام الثنائي للطاقة (MBR2045). يستخدم الصمام الثنائي للطاقة للتعامل مع كمية كبيرة من التيار. في تصميمي السابق ، استخدمت الصمام الثنائي العادي (IN4007).

يتم تنفيذ حماية الشحن الزائد والتفريغ العميق بواسطة البرنامج.

يتم تنفيذ الحماية من التيار الزائد والحمل الزائد باستخدام مصهرين (أحدهما على جانب اللوحة الشمسية والآخر في جانب التحميل).

تحدث فرط الجهد الزائد المؤقت في أنظمة الطاقة لعدة أسباب ، ولكن البرق يسبب أخطر جهد زائد. هذا صحيح بشكل خاص مع الأنظمة الكهروضوئية بسبب المواقع المكشوفة وكابلات توصيل النظام. في هذا التصميم الجديد ، استخدمت الصمام الثنائي TVS ثنائي الاتجاه بقدرة 600 وات (P6KE36CA) لقمع البرق والجهد الزائد في المحطات الكهروضوئية. في تصميمي السابق ، استخدمت الصمام الثنائي Zener. يمكنك أيضًا استخدام صمام ثنائي TVS مشابه على جانب التحميل.

للحصول على دليل اختيار الصمام الثنائي TVS ، انقر هنا

لاختيار الجزء الصحيح لا للديود TVS انقر هنا

الخطوة 10: مؤشر LED

مؤشر حالة شحن البطارية (SOC):

إحدى المعلمات المهمة التي تحدد محتوى الطاقة في البطارية هي حالة الشحن (SOC). تشير هذه المعلمة إلى مقدار الشحن المتاح في البطارية

يستخدم RGB LED للإشارة إلى حالة شحن البطارية. للاتصال يشير إلى التخطيطي أعلاه

LED البطارية ---------- حالة البطارية

أحمر ------------------ الجهد منخفض

أخضر ------------------ الجهد صحي

أزرق ------------------ مشحون بالكامل

تحميل LED:

يُستخدم مصباح LED ثنائي اللون (أحمر / أخضر) لبيان حالة الحمل. الرجوع التخطيطي أعلاه للاتصال.

تحميل LED ------------------- حالة التحميل

أخضر ----------------------- متصل (تشغيل)

RED ------------------------- غير متصل (OFF)

أقوم بتضمين مؤشر ثالث للإشارة إلى حالة الألواح الشمسية.

الخطوة 11: شاشة LCD

لعرض الجهد والتيار والطاقة والطاقة ودرجة الحرارة ، يتم استخدام شاشة LCD مقاس 20x4 I2C. إذا كنت لا تريد عرض المعلمة ، فقم بتعطيل lcd_display () من وظيفة الحلقة الفارغة (). بعد التعطيل لديك مؤشر يؤدي إلى مراقبة البطارية وحالة التحميل.

يمكنك الرجوع إلى هذا الدليل الخاص بـ I2C LCD

قم بتنزيل مكتبة LiquidCrystal _I2C من هنا

ملاحظة: في الكود ، يجب عليك تغيير عنوان وحدة I2C. يمكنك استخدام رمز الماسح الضوئي للعنوان الوارد في الرابط.

الخطوة 12: اختبار لوح الخبز

من الجيد دائمًا اختبار دائرتك على لوح توصيل قبل لحامها معًا.

بعد توصيل كل شيء قم بتحميل الكود. الرمز مرفق أدناه.

يتم تقسيم البرنامج بأكمله إلى كتلة وظيفية صغيرة من أجل المرونة. لنفترض أن المستخدم غير مهتم باستخدام شاشة LCD وأنه سعيد بمؤشر LED. ثم قم فقط بتعطيل lcd_display () من الحلقة الفارغة (). هذا كل شئ.

وبالمثل ، وفقًا لمتطلبات المستخدم ، يمكنه تمكين الوظائف المختلفة وتعطيلها.

قم بتنزيل الكود من حساب GitHub الخاص بي

جهاز تحكم اردوينو بالطاقة الشمسية- V-2

الخطوة 13: مزود الطاقة والمحطات:

محطات:

أضف 3 محطات لولبية للإدخال الشمسي والبطارية وتوصيلات طرف التحميل. ثم جندى. لقد استخدمت الطرف اللولبي الأوسط لتوصيل البطارية ، وتركت للوحة الشمسية والأخرى اليمنى للحمل.

مزود الطاقة:

في إصداري السابق ، تم توفير مصدر الطاقة لـ Arduino بواسطة بطارية 9 فولت. في هذا الإصدار ، يتم أخذ الطاقة من بطارية الشحن نفسها. ينخفض جهد البطارية إلى 5 فولت بواسطة منظم الجهد (LM7805).

منظم جهد جندى LM7805 بالقرب من محطة البطارية. ثم قم بلحام المكثفات الإلكتروليتية حسب التخطيطي. في هذه المرحلة ، قم بتوصيل البطارية بالطرف اللولبي وتحقق من الجهد بين السن 2 و 3 من LM7805. يجب أن يكون بالقرب من 5V.

عندما استخدمت بطارية 6 فولت ، يعمل LM7805 بشكل مثالي. لكن بالنسبة للبطارية 12 فولت ، تم تسخينها بعد مرور بعض الوقت. لذلك أطلب استخدام المشتت الحراري لذلك.

مصدر طاقة فعال:

بعد بعض الاختبارات ، وجدت أن منظم الجهد LM7805 ليس أفضل طريقة لتشغيل Arduino لأنه يهدر الكثير من الطاقة في شكل حرارة. لذلك قررت تغييره بواسطة محول باك DC-DC ذو كفاءة عالية. إذا كنت تخطط لإنشاء وحدة التحكم هذه ، فإنني أنصح باستخدام محول باك بدلاً من منظم الجهد LM7805.

اتصال محول باك:

في + ----- BAT +

IN- ------ BAT-

خارج + - 5V

خارج - - GND

الرجوع إلى الصور أعلاه.

يمكنك شرائه من موقع ئي باي

الخطوة 14: قم بتركيب Arduino:

قم بقص شريحتين من شرائط الرأس الأنثوية من 15 دبوسًا لكل منهما. ضع لوحة النانو كمرجع. أدخل الرأسين وفقًا لمسمار النانو. تحقق مما إذا كانت لوحة النانو مثالية لتلائمها. ثم جندى الجانب الخلفي.

أدخل صفين من رأس الذكر على جانبي لوحة Nano للتوصيلات الخارجية. ثم انضم إلى نقاط اللحام بين دبوس Arduino ودبابيس الرأس. انظر الصورة أعلاه.

في البداية ، نسيت إضافة رؤوس Vcc و GND. في هذه المرحلة ، يمكنك وضع رؤوس مع 4 إلى 5 دبابيس لـ Vcc و GND.

كما ترون ، قمت بتوصيل منظم الجهد 5V و GND بـ nano 5V و GND بواسطة سلك أحمر وأسود. في وقت لاحق قمت بإزالته ولحمت في الجانب الخلفي لإلقاء نظرة أفضل على اللوحة.

الخطوة 15: جندى المكونات

قبل لحام المكونات ، قم بعمل ثقوب في الزوايا للتركيب.

جندى جميع المكونات حسب التخطيطي.

تطبيق المشتت الحراري على اثنين من MOSFETs وكذلك الصمام الثنائي للطاقة.

ملحوظة: الصمام الثنائي MBR2045 له أنودان وكاثود واحد. قصيرين جدا الأنودات.

لقد استخدمت سلكًا سميكًا لخطوط الطاقة والأسلاك الأرضية والرقيقة للإشارة. السلك السميك إلزامي لأن وحدة التحكم مصممة لتيار أعلى.

الخطوة 16: قم بتوصيل المستشعر الحالي

بعد توصيل جميع المكونات ، قم بتوصيل سلكين سميكين بصرف تحميل MOSFET والمحطة العلوية لحامل الصمامات الجانبية. ثم قم بتوصيل هذه الأسلاك بالمحطة اللولبية المتوفرة في المستشعر الحالي (ACS 712).

الخطوة 17: قم بعمل لوحة حساس الإشارة ودرجة الحرارة

لقد أظهرت اثنين من قيادة في بلدي التخطيطي. لكني أضفت مؤشرًا ثالثًا (ثنائي اللون) للإشارة إلى حالة الألواح الشمسية في المستقبل.

قم بإعداد لوحة مثقبة صغيرة الحجم كما هو موضح. ثم قم بعمل فتحتين (3.5 مم) عن طريق الحفر على اليسار واليمين (للتركيب).

أدخل مصابيح LED ولحامها في الجانب الخلفي من اللوحة.

أدخل رأس أنثى 3 دبابيس لمستشعر درجة الحرارة ثم قم بتثبيته.

لحام 10 دبابيس رأس الزاوية اليمنى للاتصال الخارجي.

الآن قم بتوصيل طرف الأنود RGB led بمستشعر درجة الحرارة Vcc (pin-1).

لحام محطات الكاثود من اثنين من الصمام الثنائي اللون.

ثم قم بربط نقاط اللحام بمحطة LEDs بالرؤوس. يمكنك لصق ملصق باسم الدبوس للتعرف بسهولة.

الخطوة 18: اتصالات لوحدة تحكم الشحن

قم بتوصيل وحدة التحكم في الشحن بالبطارية أولاً ، لأن هذا يسمح لمتحكم الشحن بالمعايرة سواء كان نظام 6 فولت أو 12 فولت. قم بتوصيل الطرف السالب أولاً ثم الموجب.قم بتوصيل اللوح الشمسي (سلبي أولاً ثم موجب) أخيرًا قم بتوصيل الحمل.

تعتبر محطة تحميل وحدة التحكم في الشحن مناسبة فقط لحمل التيار المستمر.

كيف يتم تشغيل تحميل التيار المتردد؟

إذا كنت ترغب في تشغيل أجهزة التيار المتردد ، فأنت بحاجة إلى العاكس. قم بتوصيل العاكس مباشرة بالبطارية. انظر الصورة أعلاه.

الخطوة 19: الاختبار النهائي:

بعد عمل اللوحة الرئيسية ولوحة الإشارة ، قم بتوصيل الرأس بأسلاك التوصيل (أنثى - أنثى)

الرجوع إلى التخطيطي أثناء هذا الاتصال. قد يؤدي الاتصال الخاطئ إلى إتلاف الدوائر. لذا كن حريصًا كاملاً في هذه المرحلة.

قم بتوصيل كبل USB بـ Arduino ثم قم بتحميل الكود. قم بإزالة كبل USB. إذا كنت تريد رؤية الشاشة التسلسلية ، فابقها متصلة.

تصنيف المصهر: في العرض التوضيحي ، لقد وضعت فتيل 5A في حامل المصهر. ولكن في الاستخدام العملي ، ضع فتيلًا بتيار ماس كهربائى 120 إلى 125٪.

مثال: تحتاج اللوحة الشمسية 100 وات التي تحتوي على Isc = 6.32A إلى فتيل 6.32x1.25 = 7.9 أو 8A

كيف تختبر؟

لقد استخدمت محول باك-بوست وقطعة قماش سوداء لاختبار وحدة التحكم. يتم توصيل أطراف إدخال المحول بالبطارية ويتم توصيل الخرج بطرف بطارية وحدة التحكم في الشحن.

حالة البطارية:

قم بتدوير مقياس جهد المحول بواسطة مفك براغي لمحاكاة الفولتية المختلفة للبطارية. مع تغير جهد البطارية ، سيتم إيقاف تشغيل المصباح المقابل وتشغيله.

ملاحظة: خلال هذه العملية ، يجب فصل الألواح الشمسية أو تغطيتها بقطعة قماش سوداء أو كرتون.

الفجر / الغسق: لمحاكاة الفجر والغسق بقطعة قماش سوداء.

الليل: قم بتغطية الألواح الشمسية بالكامل.

اليوم: قم بإزالة القماش من الألواح الشمسية.

الانتقال: قم بإبطاء عملية إزالة أو تغطية قطعة القماش لضبط الفولتية المختلفة للوحة الشمسية.

التحكم في الحمل: وفقًا لحالة البطارية وحالة الفجر / الغسق ، سيتم تشغيل وإيقاف الحمل.

تعويض درجة الحرارة:

أمسك مستشعر درجة الحرارة لزيادة درجة الحرارة وضع أي أشياء باردة مثل الثلج لتقليل درجة الحرارة. سيتم عرضه على الفور على شاشة LCD.

يمكن رؤية قيمة نقطة ضبط الشحن المعوض على الشاشة التسلسلية.

في الخطوة التالية فصاعدًا ، سأصف كيفية صنع العلبة لوحدة التحكم في الشحن هذه.

الخطوة 20: تركيب اللوحة الرئيسية:

ضع اللوحة الرئيسية داخل العلبة. ضع علامة على موضع الفتحة بقلم رصاص.

ثم ضع الغراء الساخن على موضع الوسم.

ضع القاعدة البلاستيكية على الصمغ.

ثم ضع اللوح فوق القاعدة وقم بلف الصواميل.

الخطوة 21: توفير مساحة لشاشات الكريستال السائل:

ضع علامة على حجم شاشة LCD على الغلاف الأمامي للحاوية.

اقطع الجزء المحدد باستخدام Dremel أو أي أداة قطع أخرى. بعد القص ، قم بإنهائه باستخدام سكين هواية.

الخطوة 22: حفر الثقوب:

قم بحفر ثقوب لتركيب شاشة LCD ولوحة مؤشر LED وزر إعادة الضبط والمحطات الخارجية

الخطوة 23: تركيب كل شيء:

بعد عمل الثقوب ، قم بتركيب الألواح ، ومسمار 6 دبوس وزر إعادة الضبط.

الخطوة 24: قم بتوصيل طرف توصيل 6 سنون خارجي:

لتوصيل الألواح الشمسية ، يتم استخدام بطارية وتحميل طرف برغي خارجي 6pin.

قم بتوصيل الطرف الخارجي بالمحطة المقابلة للوحة الرئيسية.

الخطوة 25: قم بتوصيل شاشة LCD ولوحة المؤشر وزر إعادة الضبط:

قم بتوصيل لوحة المؤشر وشاشات الكريستال السائل باللوحة الرئيسية حسب التخطيطي. (استخدم أسلاك توصيل للإناث والأنثى)

ينتقل أحد طرفي زر إعادة الضبط إلى RST في Arduino والآخر يذهب إلى GND.

بعد كل التوصيلات. أغلق الغطاء الأمامي وقم بلفه.

الخطوة 26: الأفكار والتخطيط

كيف ترسم الرسوم البيانية في الوقت الحقيقي؟

من المثير للاهتمام للغاية أن تتمكن من رسم معلمات الشاشة التسلسلية (مثل البطارية والجهد الشمسي) على رسم بياني على شاشة الكمبيوتر المحمول. يمكن القيام بذلك بسهولة بالغة إذا كنت تعرف القليل عن المعالجة.

لمعرفة المزيد ، يمكنك الرجوع إلى Arduino والمعالجة (مثال على الرسم البياني).

كيف تحفظ تلك البيانات؟

يمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام بطاقة SD ولكن هذا يتضمن المزيد من التعقيد والتكلفة. لحل هذه المشكلة ، بحثت عبر الإنترنت ووجدت حلاً سهلاً. يمكنك حفظ البيانات في أوراق Excel.

لمزيد من التفاصيل ، يمكنك الرجوع إلى رؤية أجهزة الاستشعار - كيفية - تصور وحفظ بيانات اردوينو المستشعرة

الصور أعلاه تم تنزيلها من الويب. أرفقت لفهم ما أريد القيام به وما يمكنك القيام به.

التخطيط المستقبلي:

1. تسجيل البيانات عن بعد عبر إيثرنت أو واي فاي.

2. أكثر قوة خوارزمية الشحن والتحكم في الحمل

3.إضافة نقطة شحن USB للهاتف الذكي / الأجهزة اللوحية

آمل أن تستمتع ببرنامج Instructables الخاص بي.

الرجاء اقتراح أي تحسينات. رفع التعليقات في حالة وجود أي أخطاء أو أخطاء.

تابعني لمزيد من التحديثات والمشاريع الجديدة المثيرة للاهتمام.

شكرا:)

الوصيف في مسابقة Tech

الوصيف في مسابقة متحكم