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CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0): 26 étapes (avec photos)
CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0): 26 étapes (avec photos)

Vidéo: CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0): 26 étapes (avec photos)

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CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0)
CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0)
CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0)
CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO (Version 2.0)

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Il y a un an, j'ai commencé à construire mon propre système solaire pour alimenter ma maison de village. Au départ, j'ai fabriqué un contrôleur de charge basé sur le LM317 et un compteur d'énergie pour surveiller le système. Enfin, j'ai fait un contrôleur de charge PWM. En avril 2014, j'ai publié mes conceptions de contrôleur de charge solaire PWM sur le Web, il est devenu très populaire. Beaucoup de gens partout dans le monde ont construit le leur. Tant d'étudiants ont réussi leur projet collégial en m'aidant. Je reçois chaque jour plusieurs e-mails de personnes ayant des questions concernant la modification du matériel et des logiciels pour différents panneaux solaires et batteries. Un très grand pourcentage des e-mails concerne la modification du contrôleur de charge pour un système solaire de 12 volts.

Vous pouvez retrouver tous mes projets sur

Mise à jour le 25.03.2020:

J'ai mis à niveau ce projet et fait un PCB personnalisé pour cela. Vous pouvez voir le projet complet dans le lien ci-dessous:

CONTRLEUR DE CHARGE SOLAIRE ARDUINO PWM (V 2.02)

Pour résoudre ce problème, j'ai créé cette nouvelle version du contrôleur de charge afin que tout le monde puisse l'utiliser sans changer le matériel et le logiciel. Je combine à la fois le compteur d'énergie et le contrôleur de charge dans cette conception.

Spécification du contrôleur de charge version-2:

1. Contrôleur de charge ainsi que compteur d'énergie2. Sélection automatique de la tension de la batterie (6 V/12 V) 3. Algorithme de charge PWM avec point de consigne de charge automatique en fonction de la tension de la batterie 4. Indication LED de l'état de charge et de l'état de charge 5. Écran LCD 20x4 caractères pour afficher les tensions, le courant, la puissance, l'énergie et la température.6. Protection contre la foudre7. Protection contre le flux de courant inverse

8. Court-circuit et protection contre les surcharges

9. Compensation de température pour la charge

Spécifications électriques: 1. Tension nominale = 6v/12V2. Courant maximum = 10A3. Courant de charge maximum =10A4. Tension en circuit ouvert = 8-11V pour système 6V /15 -25V pour système 12V

Étape 1: Pièces et outils requis:

Pièces et outils requis
Pièces et outils requis

Les pièces:

1. Arduino Nano (Amazon / Banggood)

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

3. Diode de puissance (Amazon / MBR 2045 pour 10A et IN5402 pour 2A)

4. Convertisseur Buck (Amazon / Banggood)

5. Capteur de température (Amazon / Banggood)

6. Capteur de courant (Amazon / Banggood)

7. Diode TVS (Amazon / P6KE36CA)

8. Transistors (2N3904 ou Banggood)

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

10. Condensateurs céramiques (0.1uF x 2): Banggood

11. Condensateurs électrolytiques (100uF et 10uF): Banggood

12. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

13. LED RVB (Amazon / Banggood)

14. Bi couleur LED (Amazon)

15. Cavaliers/fils (Banggood)

16. Épingles d'en-tête (Amazon / Banggood)

17. Dissipateur de chaleur (Amazon / Banggood)

18. Porte-fusible et fusibles (Amazon / eBay)

19. Bouton poussoir (Amazon / Banggood)

20. Panneau perforé (Amazon / Banggood)

21. Clôture du projet (Banggood)

22. Bornes à vis (3x 2 broches et 1x6 broches): Banggood

23. Écrous/vis/boulons (Banggood)

24. Base en plastique

Outils:

1. Fer à souder (Amazon)

2. Coupe-fil et dénudeur (Amazon)

3. Tournevis (Amazon)

4. Perceuse sans fil (Amazon)

5. Dremel (Amazonie)

6. Pistolet à colle (Amazon)

7. Couteau de passe-temps (Amazon)

Étape 2: Comment fonctionne le contrôleur de charge:

Comment fonctionne le contrôleur de charge
Comment fonctionne le contrôleur de charge

Le cœur du contrôleur de charge est la carte nano Arduino. Le MCU Arduino détecte les tensions du panneau solaire et de la batterie. En fonction de ces tensions, il décide comment charger la batterie et contrôler la charge.

La quantité de courant de charge est déterminée par la différence entre la tension de la batterie et les tensions de consigne de charge. Le contrôleur utilise un algorithme de charge en deux étapes. Selon l'algorithme de charge, il fournit un signal PWM à fréquence fixe au p-MOSFET côté panneau solaire. La fréquence du signal PWM est de 490,20 Hz (fréquence par défaut pour la broche 3). Le rapport cyclique 0-100% est ajusté par le signal d'erreur.

Le contrôleur donne une commande HAUT ou BAS au p-MOSFET côté charge en fonction du crépuscule/de l'aube et de la tension de la batterie.

Le schéma complet est joint ci-dessous.

Vous pouvez lire mon dernier article sur la sélection du bon contrôleur de charge pour votre système solaire photovoltaïque

Étape 3: Fonctions principales du contrôleur de charge solaire:

Le contrôleur de charge est conçu en prenant soin des points suivants.

1. Empêcher la surcharge de la batterie: pour limiter l'énergie fournie à la batterie par le panneau solaire lorsque la batterie est complètement chargée. Ceci est implémenté dans charge_cycle() de mon code.

2. Empêcher la décharge excessive de la batterie: pour déconnecter la batterie des charges électriques lorsque la batterie atteint un état de charge faible. Ceci est implémenté dans load_control() de mon code.

3. Fournir des fonctions de contrôle de charge: pour connecter et déconnecter automatiquement une charge électrique à une heure spécifiée. La charge s'allumera au coucher du soleil et s'éteindra au lever du soleil. Ceci est implémenté dans load_control() de mon code.

4. Surveillance de la puissance et de l'énergie: pour surveiller la puissance et l'énergie de la charge et les afficher.

5. Protéger des conditions anormales: Pour protéger le circuit des différentes situations anormales telles que la foudre, les surtensions, les surintensités et les courts-circuits, etc.

6. Indication et affichage: Pour indiquer et afficher les différents paramètres

7. Communication série: Pour imprimer divers paramètres dans le moniteur série

Étape 4: Détection des tensions, du courant et de la température:

Tensions de détection, courant et température
Tensions de détection, courant et température
Tensions de détection, courant et température
Tensions de détection, courant et température

1. Capteur de tension:

Les capteurs de tension sont utilisés pour détecter la tension du panneau solaire et de la batterie. Il est mis en œuvre en utilisant deux circuits diviseurs de tension. Il se compose de deux résistances R1=100k et R2=20k pour détecter la tension du panneau solaire et de même R3=100k et R4=20k pour la tension de la batterie. La sortie des R1 et R2 est connectée à la broche analogique Arduino A0 et la sortie des R3 et R4 est connectée à la broche analogique Arduino A1.

2. Capteur de courant:

Le capteur de courant est utilisé pour mesurer le courant de charge. plus tard, ce courant est utilisé pour calculer la puissance et l'énergie de la charge. J'ai utilisé un capteur de courant à effet Hall (ACS712-20A)

3. Capteur de température:

Le capteur de température est utilisé pour détecter la température ambiante. J'ai utilisé le capteur de température LM35 qui est conçu pour une plage de -55°C à +150°C.

Pourquoi la surveillance de la température est-elle requise ?

Les réactions chimiques de la batterie changent avec la température. Au fur et à mesure que la batterie se réchauffe, le dégagement gazeux augmente. Au fur et à mesure que la batterie refroidit, elle devient plus résistante à la charge. En fonction de la variation de la température de la batterie, il est important d'ajuster la charge en fonction des changements de température. Il est donc important d'ajuster la charge pour tenir compte des effets de la température. Le capteur de température mesurera la température de la batterie et le contrôleur de charge solaire utilise cette entrée pour ajuster le point de consigne de charge selon les besoins. La valeur de compensation est de - 5mv /degC/cell pour les batteries de type plomb-acide. (–30mV/ºC pour 12V et 15mV/ºC pour batterie 6V). Le signe négatif de la compensation de température indique qu'une augmentation de la température nécessite une réduction de la consigne de charge.

Pour plus de détails sur la compréhension et l'optimisation de la compensation de température de la batterie

Étape 5: Étalonnage des capteurs

Capteurs de tension:

5V = compte ADC 1024

1 compte ADC = (5/1024)Volt = 0,0048828Volt

Vout=Vin*R2/(R1+R2)

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

Vin = compte ADC * 0,00488 * (120/20) volt

Capteur de courant:

Selon les informations du vendeur pour le capteur de courant ACS 712

La sensibilité est =100mV / A =0.100V/A

Aucun courant de test à travers la tension de sortie n'est VCC / 2 = 2,5

Compte ADC= 1024/5*Vin et Vin=2,5+0,100*I (où I=courant)

Compte ADC= 204,8(2,5+0,1*I) =512+20,48*I

=> 20,48*I = (compte ADC-512)

=> I =(nombre ADC/20,48)- 512/20,48

Courant (I) =0,04882*ADC -25

Plus de détails sur ACS712

Capteur de température:

Selon la fiche technique du LM35

Sensibilité=10 mV/°C

Temp en deg C = (5/1024)*nombre ADC*100

Remarque: les capteurs sont calibrés en supposant que la référence arduino Vcc = 5V. Mais en pratique, ce n'est pas toujours 5V. Il peut donc y avoir un risque d'obtenir une valeur erronée à partir de la valeur réelle. Il peut être résolu de la manière suivante.

Mesurez la tension entre Arduino 5V et GND à l'aide d'un multimètre. Utilisez cette tension au lieu de 5V pour Vcc dans votre code. Appuyez sur et essayez de modifier cette valeur jusqu'à ce qu'elle corresponde à la valeur réelle.

Exemple: j'ai obtenu 4,47 V au lieu de 5 V. Le changement devrait donc être de 4,47/1024 = 0,0043652 au lieu de 0,0048828.

Étape 6: Algorithme de charge

Algorithme de charge
Algorithme de charge
Algorithme de charge
Algorithme de charge

1. Bulk: dans ce mode, une quantité constante maximale prédéfinie de courant (ampères) est injectée dans la batterie car aucun PWM n'est présent. Au fur et à mesure que la batterie est chargée, la tension de la batterie augmente progressivement

2. Absorption: lorsque la batterie atteint la tension définie pour la charge globale, le PWM commence à maintenir la tension constante. Ceci afin d'éviter la surchauffe et le sur-gazage de la batterie. Le courant diminuera jusqu'à des niveaux sûrs à mesure que la batterie sera plus complètement chargée.3. Flotteur: lorsque la batterie est complètement rechargée, la tension de charge est réduite pour éviter un échauffement ou un dégagement gazeux supplémentaire de la batterie

C'est la procédure de charge idéale.

Le bloc de code de cycle de charge actuel n'est pas implémenté en 3 étapes de charge. J'utilise une logique plus simple en 2 étapes. Ça marche bien.

J'essaie la logique suivante pour mettre en œuvre la charge en 3 étapes.

Planification future du cycle de charge:

La charge globale commence lorsque la tension du panneau solaire est supérieure à la tension de la batterie. Lorsque la tension de la batterie atteint 14,4 V, la charge d'absorption sera entrée. Le courant de charge sera régulé par le signal PWM pour maintenir la tension de la batterie à 14,4 V pendant une heure. La charge flottante entrera alors après une heure. L'étage flottant génère une charge d'entretien pour maintenir la tension de la batterie à 13,6 V. Lorsque la tension de la batterie tombe en dessous de 13,6 V pendant 10 minutes, le cycle de charge sera répété.

Je demande aux membres de la communauté de m'aider à écrire le morceau de code pour implémenter la logique ci-dessus.

Étape 7: Contrôle de la charge

Pour connecter et déconnecter automatiquement la charge en surveillant le crépuscule/l'aube et la tension de la batterie, le contrôle de charge est utilisé.

L'objectif principal du contrôle de charge est de déconnecter la charge de la batterie pour la protéger d'une décharge profonde. Une décharge profonde pourrait endommager la batterie.

La borne de charge CC est conçue pour une charge CC de faible puissance telle que l'éclairage public.

Le panneau PV lui-même est utilisé comme capteur de lumière.

En supposant que la tension du panneau solaire > 5 V signifie l'aube et quand < 5 V le crépuscule.

À condition:

Le soir, lorsque le niveau de tension PV tombe en dessous de 5 V et que la tension de la batterie est supérieure au réglage LVD, le contrôleur allume la charge et le voyant vert de charge s'allume.

État désactivé:

La charge sera coupée dans les deux conditions suivantes.

1. Le matin, lorsque la tension PV est supérieure à 5 v, 2. Lorsque la tension de la batterie est inférieure au réglage LVD

La led rouge de charge allumée indique que la charge est coupée.

LVD est appelé déconnexion basse tension

Étape 8: Puissance et énergie

Puissance:

La puissance est le produit de la tension (volt) et du courant (amp)

P=VxI

L'unité de puissance est le Watt ou le KW

Énergie:

L'énergie est le produit de la puissance (watt) et du temps (heure)

E=Pxt

L'unité d'énergie est le watt-heure ou le kilowatt-heure (kWh)

Pour surveiller la puissance et l'énergie de la charge ci-dessus, la logique est implémentée dans le logiciel et les paramètres sont affichés sur un écran LCD de 20x4 caractères.

Étape 9: Protéger

1. Protection contre l'inversion de polarité pour panneau solaire

2. Protection contre les surcharges

3. Protection contre les décharges profondes

4. Protection contre les courts-circuits et les surcharges

5. Protection contre le courant inverse la nuit

6. Protection contre les surtensions à l'entrée du panneau solaire

Pour la protection contre l'inversion de polarité et le flux de courant inverse, j'ai utilisé une diode de puissance (MBR2045). La diode de puissance est utilisée pour gérer une grande quantité de courant. Dans ma conception précédente, j'utilisais une diode normale (IN4007).

Les protections contre les surcharges et les décharges profondes sont mises en œuvre par le logiciel.

La protection contre les surintensités et les surcharges est mise en œuvre en utilisant deux fusibles (un côté panneau solaire et l'autre côté charge).

Des surtensions temporaires se produisent dans les systèmes électriques pour diverses raisons, mais la foudre provoque les surtensions les plus graves. Cela est particulièrement vrai avec les systèmes PV en raison des emplacements exposés et des câbles de connexion du système. Dans cette nouvelle conception, j'ai utilisé une diode TVS bidirectionnelle de 600 watts (P6KE36CA) pour supprimer la foudre et les surtensions aux bornes PV. Dans ma conception précédente, j'utilisais une diode Zener. Vous pouvez également utiliser une diode TVS similaire du côté charge.

Pour le guide de sélection de la diode TVS, cliquez ici

Pour choisir le bon numéro de pièce pour la diode TVS, cliquez ici

Étape 10: Indication LED

Indicateur LED
Indicateur LED

Voyant d'état de charge de la batterie (SOC):

Un paramètre important qui définit le contenu énergétique de la batterie est l'état de charge (SOC). Ce paramètre indique combien de charge est disponible dans la batterie

Une LED RVB est utilisée pour indiquer l'état de charge de la batterie. Pour la connexion se référer au schéma ci-dessus

LED de la batterie ---------- État de la batterie

ROUGE ------------------ La tension est FAIBLE

VERT ------------------ La tension est saine

BLEU ------------------ Complètement chargé

LED de charge:

Une LED bicolore (rouge/vert) est utilisée pour l'indication de l'état de la charge. Reportez-vous au schéma ci-dessus pour la connexion.

LED de charge -------------------État de charge

VERT ----------------------- Connecté (ON)

ROUGE ------------------------ Déconnecté (OFF)

J'inclus une troisième led pour indiquer l'état du panneau solaire.

Étape 11: écran LCD

Affichage LCD
Affichage LCD

Pour afficher la tension, le courant, la puissance, l'énergie et la température, un écran LCD I2C 20x4 est utilisé. Si vous ne souhaitez pas afficher le paramètre, désactivez le lcd_display() de la fonction void loop(). Après la désactivation, vous avez une indication pour surveiller l'état de la batterie et de la charge.

Vous pouvez vous référer à cette instructable pour I2C LCD

Téléchargez la bibliothèque LiquidCrystal _I2C ici

Remarque: Dans le code, vous devez modifier l'adresse du module I2C. Vous pouvez utiliser le code du scanner d'adresse donné dans le lien.

Étape 12: Test de la planche à pain

Test de planche à pain
Test de planche à pain

C'est toujours une bonne idée de tester votre circuit sur une maquette avant de le souder ensemble.

Après avoir tout connecté, téléchargez le code. Le code est joint ci-dessous.

L'ensemble du logiciel est divisé en un petit bloc fonctionnel pour plus de flexibilité. Supposons que l'utilisateur ne souhaite pas utiliser un écran LCD et qu'il soit satisfait de l'indication LED. Ensuite, désactivez simplement lcd_display() de la boucle void(). C'est tout.

De même, selon les besoins de l'utilisateur, il peut activer et désactiver les différentes fonctionnalités.

Téléchargez le code depuis mon compte GitHub

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLEUR-V-2

Étape 13: Alimentation et bornes:

Alimentation et bornes
Alimentation et bornes
Alimentation et bornes
Alimentation et bornes
Alimentation et bornes
Alimentation et bornes

Bornes:

Ajoutez 3 bornes à vis pour les connexions d'entrée solaire, de batterie et de borne de charge. Puis soudez-le. J'ai utilisé la borne à vis du milieu pour la connexion de la batterie, à gauche pour le panneau solaire et la droite pour la charge.

Source de courant:

Dans ma version précédente, l'alimentation de l'Arduino était assurée par une pile 9V. Dans cette version, l'alimentation est prélevée sur la batterie en charge elle-même. La tension de la batterie est abaissée à 5 V par un régulateur de tension (LM7805).

Souder le régulateur de tension LM7805 près de la borne de la batterie. Puis soudez les condensateurs électrolytiques selon le schéma. A ce stade, connectez la batterie à la borne à vis et vérifiez la tension entre les broches 2 et 3 du LM7805. Il doit être proche de 5V.

Lorsque j'ai utilisé une batterie 6V le LM7805 fonctionne parfaitement. Mais pour la batterie 12V, elle a chauffé au bout d'un certain temps. Je demande donc d'utiliser un dissipateur de chaleur pour cela.

Alimentation efficace:

Après quelques tests, j'ai trouvé que le régulateur de tension LM7805 n'est pas le meilleur moyen d'alimenter l'Arduino car il gaspille beaucoup d'énergie sous forme de chaleur. Je décide donc de le changer par un convertisseur abaisseur DC-DC qui est très efficace. Si vous envisagez de fabriquer ce contrôleur, je vous conseille d'utiliser un convertisseur abaisseur plutôt qu'un régulateur de tension LM7805.

Connexion du convertisseur Buck:

IN+ ----- BAT+

EN- ------ BAT-

SORTIE + --- 5V

OUT- --- GND

Référez-vous aux images ci-dessus.

Vous pouvez l'acheter sur eBay

Étape 14: Montez l'Arduino:

Montez l'Arduino
Montez l'Arduino
Montez l'Arduino
Montez l'Arduino
Montez l'Arduino
Montez l'Arduino

Coupez 2 barrettes femelles de 15 broches chacune. Placez la carte nano pour référence. Insérez les deux en-têtes selon la broche nano. Vérifiez si la carte nano est parfaite pour s'y intégrer. Puis soudez-le à l'arrière.

Insérez deux rangées de connecteurs mâles des deux côtés de la carte Nano pour les connexions externes. Ensuite, joignez les points de soudure entre la broche Arduino et les broches d'en-tête. Voir l'image ci-dessus.

Au départ, j'ai oublié d'ajouter les en-têtes Vcc et GND. A ce stade, vous pouvez mettre des en-têtes avec 4 à 5 broches pour Vcc et GND.

Comme vous pouvez le voir, j'ai connecté le régulateur de tension 5V et GND au nano 5V et GND par un fil rouge et noir. Plus tard, je l'ai retiré et soudé à l'arrière pour un meilleur aspect de la carte.

Étape 15: souder les composants

Souder les composants
Souder les composants
Souder les composants
Souder les composants
Souder les composants
Souder les composants

Avant de souder les composants, faites des trous dans les coins pour le montage.

Soudez tous les composants selon le schéma.

Appliquez un dissipateur thermique à deux MOSFET ainsi qu'à une diode de puissance.

Remarque: la diode de puissance MBR2045 a deux anodes et une cathode. Bref les deux anodes.

J'ai utilisé un fil épais pour les lignes électriques et des fils de terre et minces pour le signal. Un fil épais est obligatoire car le contrôleur est conçu pour un courant plus élevé.

Étape 16: Connectez le capteur de courant

Connectez le capteur de courant
Connectez le capteur de courant
Connectez le capteur de courant
Connectez le capteur de courant
Connectez le capteur de courant
Connectez le capteur de courant

Après avoir connecté tous les composants, soudez deux fils épais au drain du MOSFET de charge et à la borne supérieure du porte-fusible côté charge. Connectez ensuite ces fils à la borne à vis fournie dans le capteur de courant (ACS 712).

Étape 17: Faire le panneau d'indication et de capteur de température

Faire le panneau d'indication et de capteur de température
Faire le panneau d'indication et de capteur de température
Faire le panneau d'indication et de capteur de température
Faire le panneau d'indication et de capteur de température
Faire le panneau d'indication et de capteur de température
Faire le panneau d'indication et de capteur de température

J'ai montré deux led dans mon schéma. Mais j'ai ajouté une troisième led (bicolore) pour indiquer l'état du panneau solaire à l'avenir.

Préparez une planche perforée de petite taille comme indiqué. Faites ensuite deux trous (3,5 mm) en perçant à gauche et à droite (pour le montage).

Insérez les LED et soudez-les à l'arrière de la carte.

Insérez un connecteur femelle à 3 broches pour le capteur de température, puis soudez-le.

Soudez l'en-tête à angle droit à 10 broches pour une connexion externe.

Connectez maintenant la borne d'anode à led RVB au capteur de température Vcc (broche-1).

Soudez les bornes cathodiques de deux leds bicolores.

Ensuite, joignez les points de soudure de la borne LED aux en-têtes. Vous pouvez coller un autocollant avec le nom de la broche pour une identification facile.

Étape 18: connexions pour le contrôleur de charge

Connexions pour contrôleur de charge
Connexions pour contrôleur de charge
Connexions pour contrôleur de charge
Connexions pour contrôleur de charge
Connexions pour contrôleur de charge
Connexions pour contrôleur de charge

Connectez d'abord le contrôleur de charge à la batterie, car cela permet au contrôleur de charge d'être calibré selon qu'il s'agit du système 6V ou 12V. Connectez d'abord la borne négative, puis la borne positive. Connectez le panneau solaire (négatif d'abord puis positif) Enfin, connectez la charge.

La borne de charge du contrôleur de charge ne convient qu'à la charge CC.

Comment exécuter une charge CA ?

Si vous souhaitez faire fonctionner des appareils à courant alternatif, vous devez avoir besoin d'un onduleur. Connectez l'onduleur directement à la batterie. Voir l'image ci-dessus.

Étape 19: Tests finaux:

Tests finaux
Tests finaux
Tests finaux
Tests finaux
Tests finaux
Tests finaux

Après avoir fabriqué la carte principale et la carte d'indication, connectez l'en-tête avec des câbles de raccordement (femelle-femelle)

Référez-vous au schéma lors de cette connexion. Une mauvaise connexion peut endommager les circuits. Soyez donc prudent à ce stade.

Branchez le câble USB sur l'Arduino, puis téléchargez le code. Retirez le câble USB. Si vous voulez voir le moniteur série, gardez-le connecté.

Note du fusible: Dans la démo, j'ai mis un fusible 5A dans le porte-fusible. Mais en utilisation pratique, mettez un fusible avec 120 à 125% de courant de court-circuit.

Exemple: Un panneau solaire de 100W ayant Icc=6.32A a besoin d'un fusible 6.32x1.25 = 7.9 ou 8A

Comment tester ?

J'ai utilisé un convertisseur buck-boost et un chiffon noir pour tester le contrôleur. Les bornes d'entrée du convertisseur sont connectées à la batterie et la sortie est connectée à la borne de batterie du contrôleur de charge.

État de la batterie:

Faites tourner le potentiomètre du convertisseur à l'aide d'un tournevis pour simuler différentes tensions de batterie. Au fur et à mesure que les tensions de la batterie changent, la LED correspondante s'éteint et s'allume.

Remarque: Au cours de ce processus, le panneau solaire doit être déconnecté ou recouvert d'un chiffon ou d'un carton noir.

Aube/Crépuscule: Pour simuler l'aube et le crépuscule à l'aide d'un tissu noir.

Nuit: Recouvrez entièrement le panneau solaire.

Jour: Retirez le chiffon du panneau solaire.

Transition: ralentissez le retrait ou couvrez le tissu pour ajuster les différentes tensions des panneaux solaires.

Contrôle de la charge: selon l'état de la batterie et la situation aube/crépuscule, la charge s'allumera et s'éteindra.

Compensation de température:

Tenez le capteur de température pour augmenter la température et placez des objets froids comme de la glace pour diminuer la température. Il sera immédiatement affiché sur l'écran LCD.

La valeur de consigne de charge compensée est visible sur le moniteur série.

Dans l'étape suivante, je décrirai la fabrication du boîtier de ce contrôleur de charge.

Étape 20: Montage de la carte principale:

Montage de la carte principale
Montage de la carte principale
Montage de la carte principale
Montage de la carte principale
Montage de la carte principale
Montage de la carte principale

Placez la carte principale à l'intérieur du boîtier. Marquez la position du trou avec un crayon.

Appliquez ensuite de la colle chaude sur la position de marquage.

Placez la base en plastique sur la colle.

Placez ensuite la planche sur la base et vissez les écrous.

Étape 21: Faites de la place pour l'écran LCD:

Faites de la place pour l'écran LCD
Faites de la place pour l'écran LCD
Faites de la place pour l'écran LCD
Faites de la place pour l'écran LCD
Faites de la place pour l'écran LCD
Faites de la place pour l'écran LCD

Marquez la taille de l'écran LCD sur le capot avant du boîtier.

Découpez la partie marquée à l'aide d'un Dremel ou de tout autre outil de coupe. Après la coupe, terminez-le à l'aide d'un couteau de loisir.

Étape 22: Percez des trous:

Trous de perceuse
Trous de perceuse
Trous de perceuse
Trous de perceuse
Trous de perceuse
Trous de perceuse

Percez des trous pour le montage de l'écran LCD, du panneau d'indication LED, du bouton de réinitialisation et des bornes externes

Étape 23: Montez tout:

Montez tout
Montez tout
Montez tout
Montez tout
Montez tout
Montez tout

Après avoir fait des trous, montez les panneaux, la borne à vis à 6 broches et le bouton de réinitialisation.

Étape 24: Connectez la borne externe à 6 broches:

Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches
Connectez la borne externe à 6 broches

Pour connecter le panneau solaire, la batterie et la charge, une borne à vis externe à 6 broches est utilisée.

Connectez la borne externe à la borne correspondante de la carte principale.

Étape 25: Connectez l'écran LCD, le panneau indicateur et le bouton de réinitialisation:

Connectez l'écran LCD, le panneau indicateur et le bouton de réinitialisation
Connectez l'écran LCD, le panneau indicateur et le bouton de réinitialisation
Connectez l'écran LCD, le panneau indicateur et le bouton de réinitialisation
Connectez l'écran LCD, le panneau indicateur et le bouton de réinitialisation

Connectez le panneau indicateur et l'écran LCD à la carte principale selon le schéma. (Utilisez des cavaliers femelles-femelles)

Une borne du bouton de réinitialisation va à RST d'Arduino et l'autre à GND.

Après toutes les connexions. Fermez le capot avant et vissez-le.

Étape 26: Idées et planification

Idées et planification
Idées et planification
Idées et planification
Idées et planification

Comment tracer des graphiques en temps réel ?

Il est très intéressant de pouvoir tracer les paramètres du moniteur série (comme les tensions de la batterie et du soleil) sur un graphique sur l'écran de votre ordinateur portable. Cela peut être fait très facilement si vous connaissez un peu le traitement.

Pour en savoir plus, vous pouvez vous référer à Arduino et traitement (exemple de graphique).

Comment sauvegarder ces données ?

Cela peut être fait facilement en utilisant une carte SD, mais cela inclut plus de complexité et de coût. Pour résoudre ce problème, j'ai cherché sur Internet et j'ai trouvé une solution simple. Vous pouvez enregistrer des données dans des feuilles Excel.

Pour plus de détails, vous pouvez vous référer à voir-capteurs-comment-visualiser-et-enregistrer-arduino-sensed-data

Les images ci-dessus téléchargées sur le Web. Je me suis attaché à comprendre ce que je veux faire et ce que vous pouvez faire.

Planification future:

1. Enregistrement de données à distance via Ethernet ou WiFi.

2. Algorithme de charge et contrôle de charge plus puissants

3. Ajout d'un point de recharge USB pour smartphone/tablette

J'espère que vous apprécierez mes Instructables.

S'il vous plaît suggérer des améliorations. Soulever des commentaires en cas d'erreurs ou d'erreurs.

Suivez-moi pour plus de mises à jour et de nouveaux projets intéressants.

Merci:)

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