Bộ sạc năng lượng mặt trời Arduino – tất cả những gì bạn cần biết về hệ thống sạc năng lượng mặt trời

Photo of author

By Lisa chen

mặt trời là một trong những nguồn năng lượng đáng tin cậy nhất. Đầu tiên, với các tấm pin mặt trời, bạn có thể sử dụng năng lượng mặt trời cho các nhu cầu cơ bản.

Chúng tôi sẽ khám phá một dự án nạp năng lượng mặt trời Arduino đơn giản mà bạn có thể xem xét để sử dụng cho trường đại học hoặc dự án di động của bạn. tiếp tục đọc để tìm hiểu thêm.

nội dung

Bộ sạc năng lượng mặt trời Arduino là gì?

chức năng chính của bộ điều khiển năng lượng mặt trời

loại điều khiển năng lượng mặt trời

công việc của các bộ điều khiển sạc pwm

công việc của bộ điều khiển sạc

làm thế nào để làm bộ sạc pin mặt trời arduino?

kết luận

Bộ sạc năng lượng mặt trời Arduino là gì?

Hình 1: cho thy dòng năng lượng mt tri t ngun năng lượng đến trng lượng

Đây là một lá chắn có thể xếp chồng lên nhau và có thể được sử dụng với các nền tảng tương thích với Arduino, chủ yếu được sử dụng như một bộ thu năng lượng. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng như một nguồn pin thích ứng và được áp dụng cụ thể trong các ứng dụng sạc tại chỗ.

Ngoài ra, việc sử dụng nó với pin 3.0V-4.2V sẽ chuyển đổi điện áp sang điện áp đầu ra 5V.

chức năng chính của bộ điều khiển năng lượng mặt trời

chức năng chính của bộ điều khiển năng lượng mặt trời là bảo vệ mạch điện. ngoài ra, nó còn chịu trách nhiệm về các chức năng sau:

loại điều khiển năng lượng mặt trời

Hình 2: năng lượng mt tri là mt ngun năng lượng tái to. 

hầu hết các hệ thống quang năng sử dụng một trong hai bộ điều khiển sạc sau đây.

bộ điều khiển chiều rộng xung (pwm), hoặc

bộ điều khiển theo vết điểm năng lượng tối đa (mppt).

công việc của các bộ điều khiển sạc pwm

Hình 3: pin sc vi biu tượng véc-tơ màu xanh ca tm pin mt tri

chủ yếu, các bộ điều khiển sạc sử dụng công nghệ điều khiển độ rộng xung trong điều khiển sạc. nó kéo điện áp của tấm pin mặt trời đến gần mức điện áp của pin.

trong điều kiện bình thường, điện áp của tấm pin mặt trời vmp vào hệ thống pin sẽ không dẫn đến thay đổi dòng điện.

Hơn nữa, hệ thống này sử dụng công tắc điện tử (thường là MOSFET) để điều khiển việc kết nối và ngắt kết nối pin. Nếu MOSFET ở một tín hiệu PWM cao, cùng với một độ rộng xung khác nhau, điện áp mong muốn là không đổi.

vì vậy, bộ điều khiển pwm có thể tự điều chỉnh bằng việc thay đổi độ rộng và tần số xung.

100% chiều rộng xung sẽ được kết nối với MOSFET, do đó, các tấm pin mặt trời sẽ được sạc hàng loạt. thay vào đó, 0% chiều rộng xung sẽ tắt MOSFET.

công việc của bộ điều khiển sạc

Hình 4: v kh năng tái chế năng lượng mt tri

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời Arduino PWM là một tập hợp các mạch điện khác nhau mà chúng ta sẽ thảo luận chi tiết dưới đây.

mạch phân phối điện

Bộ chuyển đổi điện áp MP2307 của mạch này giảm nguồn điện pin xuống 5V. sau đó, điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi giảm áp được chia thành bốn phần sau:

bộ cảm biến nhập

nó có một mạch điện phân tách với một vài điện trở. chúng kiểm tra điện áp mặt trời và điện áp pin. Ngoài ra, khóa học này có hai bộ phận lọc chịu trách nhiệm loại bỏ các tín hiệu tiếng ồn không mong muốn.

Ngoài ra, mạch điện này có mô-đun ACS712 để phát hiện pin và pin năng lượng mặt trời. Ngoài ra, một cảm biến nhiệt độ DS18B20 được sử dụng để đo nhiệt độ pin cần thiết.

để điều khiển mạch điện

hai MOSFET điều khiển hoạt động của mạch điện. MOSFET đầu tiên có thể dễ dàng phát hiện xung điện của pin. mặt khác, MOSFET thứ hai rất quan trọng để điều khiển tải trọng.

Lý tưởng là, hai transistor và hai điện trở kéo lên giúp làm việc của mạch dẫn MOSFETS. cuối cùng, bóng bán dẫn có hai điện trở để điều khiển dòng điện của nó một cách dễ dàng.

bảo vệ mạch điện

Hình 5: các tm pin mt tri

mạch điện này có một thiết bị tvs để bảo vệ các tấm pin mặt trời khỏi áp lực đầu vào. thêm vào đó, schottky diode ngăn chặn dòng điện ngược từ pin đến tấm pin mặt trời. cuối cùng, có một khóa học có chìa khóa để cho phép sự bảo vệ quá tải.

Chỉ thị LED

các đèn led của hệ thống chỉ ra pin, dòng điện tải và trạng thái pin mặt trời.

màn hình lcd

ngoài ra, nó cũng có một hệ thống lcd để hiển thị các tham số khác nhau.

sạc usb

Nó cũng có một ổ cắm USB, cung cấp đầu ra 5V từ bộ chuyển đổi giảm áp. Do đó, với cáp USB, bạn có thể sử dụng năng lượng sạch để sạc điện cho thiết bị của mình.

Đặt lại hệ thống

Cuối cùng, có một nút để đặt lại Arduino UNO/Arduino Nano.

mỗi mạch và bộ phận trên là quan trọng trong hoạt động của các bộ điều khiển sạc. Cốt lõi của hệ thống này là bo mạch Arduino Nano / Arduino UNO. Arduino kiểm tra điện áp của các tấm pin mặt trời và pin được kết nối thông qua mạch điện phân tách.

Tiếp theo, Arduino Nano sẽ sử dụng thông tin được phát hiện (mức điện áp) để điều khiển pin, đồng thời nạp điện cho tải trọng.

đoạn phim dưới đây chỉ ra cách hoạt động của mạch sạc pwm:

làm thế nào để làm bộ sạc pin mặt trời arduino?

đầu tiên, lắp ráp các bộ phận và công cụ cần thiết cho quá trình này. đây là những bộ phận và công cụ bạn cần.

Hình 6: hai tm nano Arduino

các phần

công cụ

hướng dẫn từng bước

Hình 7: để lp ráp mch đin

đầu tiên, bạn cần kết nối với mạch sạc pin lithium. lý tưởng nhất, sân vận động sẽ sản xuất năng lượng từ pin mặt trời để sạc pin. Tiếp theo, nó sẽ tăng điện áp đầu ra đến 5V cho Arduino UNO.

Tiếp theo, cài đặt một mạch thời gian bên ngoài để thường xuyên tắt điện khi hệ thống không hoạt động và mở lại điện khi cần thiết. lưu ý rằng mạch điện thời gian bị tắt sử dụng một số miliampere có hạn. vì vậy, nó là một thiết bị tiết kiệm năng lượng thuận tiện.

sau khi lắp ráp mạch thời gian, tiến hành bước tiếp theo.

Một khi bạn đã chắc chắn rằng mạch đồng hồ hẹn giờ đang hoạt động, hãy kết nối các pin đầu ra của nó với các pin GND và 5V của Arduino.  

kết luận

 

Bây giờ bạn đã biết một chút về cách hoạt động của mạch điện năng Arduino. tuy nhiên, bạn cũng có thể tự do bày tỏ quan điểm và vấn đề về hệ thống này qua các kênh liên lạc của chúng tôi. liên lạc với chúng tôi và chúng tôi sẽ trả lời ngay lập tức.