Jump to content
DmitrySinichnikov

Мини солнечная электростанция с автонаведением на источник света

Recommended Posts

Добрый день! 

Возникла необходимость собрать небольшую солнечную зарядную станцию на 10Ватт (5В + 2А). 

Предыстория)

Измерив дома в тусклом дневном свете показания солнечных панелей различных номиналов получил, что при таком "дешманском" освещении панели выдают примерно 25% своей мощности. В идеале получается собрав станцию на 40Ватт (5В + 8А) получу, практически всегда, необходимую мне мощность, но это немного дороговато, поэтому решил увеличение сделать всего в 2 раза, т.е. 20Ватт. В дополнение хотел сделать еще автонаведение на источник света на Arduino Nano + 2 самых маленьких сервопривода + 4-5 датчиков света (светорезисторов).

Материалы:

Теперь собственно вопросы:

  1. Будет ли преобразователь питания на для ардуинки повышать ампераж за счет уменьшения вольтажа?
  2. Как настроить приоритет потребления устройствами при недостатке мощности? Интересует приоритет на работу ардуинки и сервоприводов, что бы всегда поворот был на солнце, а потом шла зарядка. Обусловлено тем, что поворот будет применяться раз в 1-5 минут и по времени занимает 1-2 секунды, поэтому эту операцию необходимо полностью обеспечить, а все остальное пустить на зарядку устройств. 

П.С. Если есть какая-то схема, что бы не городить бутерброды из модулей, прошу поделиться)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Натыкался на статью, в которой в результате расчетов и экспериментов, человек пришел к выводу, что эффективнее применить бубушку (1шт.), которая будет протирать солнечную панель 2 раза в сутки, чем сервопривод поворачивающий её за солнцем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 минуты назад, xxmafxx сказал:

что эффективнее применить бубушку (1шт.),

Пусть бабушка еще заводит пружинный поворотный механизм . Затраты на поворот не должны быть большими .  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Время – деньги и наноамперы: применение часов реального времени Maxim Integrated

Зачем использовать внешнюю микросхему часов реального времени (RTC), а не внутренние RTC микроконтроллера? Хотя бы потому, что у RTC MAX31342 производства Maxim Integrated типовое потребление составляет 150 нА при 3 В и температуре 25°С, а у встроенных RTC одного из самых малопотребляющих микроконтроллеров при тех же условиях – примерно 370 нА.

Читать статью

Я к тому, что возможно, докупив панели на величину стоимости всей системы позиционирования, можно получить ту же мощность на статической системе.

1) Разработка - нафиг

2) Сложные механизмы, изготовление которых затратно - нафиг

3) Обслуживание (смазка регулировка механизмов) - нафиг

4) Время до ввода Вашей системы в эксплуатацию в разы меньше.

Единственный минус - увеличение площади, но не думаю, что это критично для столь малых панелей.

 

Edited by xxmafxx
дополнил

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Чип-резисторы Panasonic - технология мягких выводов и сертификация AEC-Q200

Технология мягких выводов чип-резисторов производства компании Panasonic. Обзор серий с оптимизированными параметрами: прецизионных тонкопленочных, токоизмерительных, антисерных, резисторов с повышенной стойкостью к статике и импульсным нагрузкам, резисторных сборок.

Читать статью

1 час назад, DmitrySinichnikov сказал:

В дополнение хотел сделать еще автонаведение на источник света на Arduino Nano + 2 самых маленьких сервопривода + 4-5 датчиков света (светорезисторов).

Все гораздо проще. Никакая ардуйня там нафиг не нужна.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Стоимость всей системы позиционирования:

  • Ардуино - 180 р.
  • 2 сервопривода - 160 р.
  • Преобразователь - 50 р.

Итого: 390 р.

Докупить панелей на 390 р. особо не выйдет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, DmitrySinichnikov сказал:

2 сервопривода - 160 р.

А какая масса того, что эти сервы будут таскать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всего думаю около 1 Кг максимум будет, задача вполне посильная этим сервам, потому как они именно поворачивать будут, а не тягать на себе + серва, отвечающая за подъем через редуктор стоять будет, так как там всего 90 градусов надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, DmitrySinichnikov сказал:

задача вполне посильная этим сервам

Задача вообще непосильная для китаезных пластиковых серв за 3 копейки. и нафига там вообще сервы, если можно шаговик поставить?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нижняя серва поворачивает стойку с панелью установленную в подшипник через передаточную шестерню, верхняя серва изменяет угол наклона прикрепленных к стойке панелей через передаточную шестерню 1к4. Сама масса конструкции никак к сервам не относится, что тут непосильного не пойму. 

Допустим вы, среднестатистический человек, весите 80кг сидите в комп. кресле, вам много усилий надо что бы повернуться вокруг своей оси?)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 минуты назад, DmitrySinichnikov сказал:

Сама масса конструкции никак к сервам не относится, что тут непосильного не пойму. 

Сила действия равна силе противодействия. Т.е. как бы не была закреплена нагрузка, она останется нагрузкой. Да, провернуть ее вокруг оси будет проще, чем поднять, но сила все равно понадобится. Посадите на карусель ребенка и вращайте ее. Много усилий требуется? А ведь его масса невелика. Впрочем, это все можно рассчитать по школьным формулам курса физики, тогда и понять, смогут сервы или нет. Это первое, второе, где будет стоять конструкция? На открытом пространстве? Если да, то добавьте влияние ветра. Плюс к этому, сервы свободно вращаются при снятии управления, как панель будет все время удерживаться на месте? Ну и если уже везде стоят шестерни, то не проще поставить обычные двигатели и червячные приводы?

Edited by BARS_

Share this post


Link to post
Share on other sites
Цитата

Нижняя серва поворачивает стойку с панелью установленную в подшипник через передаточную шестерню, верхняя серва изменяет угол наклона

Там и одной достаточно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, BARS_ сказал:

Сила действия равна силе противодействия. Т.е. как бы не была закреплена нагрузка, она останется нагрузкой. Да, провернуть ее вокруг оси будет проще, чем поднять, но сила все равно понадобится. Посадите на карусель ребенка и вращайте ее. Много усилий требуется? А ведь его масса невелика. Впрочем, это все можно рассчитать по школьным формулам курса физики, тогда и понять, смогут сервы или нет. Это первое, второе, где будет стоять конструкция? На открытом пространстве? Если да, то добавьте влияние ветра. Плюс к этому, сервы свободно вращаются при снятии управления, как панель будет все время удерживаться на месте? Ну и если уже везде стоят шестерни, то не проще поставить обычные двигатели и червячные приводы?

Ну вы не путайте, карусель и кресло, у вас вес самой карусели в разы превосходит вес ребенка, тут же основное вес это панели, сервоприводы весят по 9 гр, опора печататься будет из пластика, около 150-200 гр. + ардуинка, итого не более 300 гр.

Рассчитать по школьным формулам, можно, если знать все данные, а тут извините ни силы трения подшипника, ни массы конечной, ни влияния массы на силу трения подшипника, так что в любом случае пальцем в небо. Помещение будет закрытое, максимум небольшие дуновения, но сервы держат ооочень неплохо для своих габаритов, даже в выключенном состоянии. 

Да и вообще, вопросы то были не по механике, а по электротехнике. По механике, я пожалуй, на другой форум пойду, если потребуется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не плохо бы подумать о парусности,если ветер будет до 20 м/сек,не разворотит механизм?

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 минуты назад, DmitrySinichnikov сказал:

по электротехнике

А чего там сложного? 4 фотодатчика, по одному с каждой стороны панели. Раз в n-e количество времени проводите измерение показаний датчиков. Если какой-то оказался в тени, наклоняем в его сторону, пока показания двух противоположенных датчиков не уравняются. Аналогично и по второй оси. В МК написать ПИ регулятор. В чем еще проблемы?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Желающим посмотреть как это работает в реале видео. А это видео полностью готовой системы.

Ну а это видео скорее всего и хотел прорекламировать автор.

Edited by Armenn

Избегайте тех, кто старается подорвать вашу веру в себя. Эта черта свойственна мелким людям. Великий человек, наоборот, внушает чувство, что вы можете стать великим. (Марк Твен)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот еще автонаведение без датчиков освещенности, да еще вдобавок от быстрого ветра уберегает панель.


Избегайте тех, кто старается подорвать вашу веру в себя. Эта черта свойственна мелким людям. Великий человек, наоборот, внушает чувство, что вы можете стать великим. (Марк Твен)

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, BARS_ сказал:

А чего там сложного? 4 фотодатчика, по одному с каждой стороны панели. Раз в n-e количество времени проводите измерение показаний датчиков. Если какой-то оказался в тени, наклоняем в его сторону, пока показания двух противоположенных датчиков не уравняются. Аналогично и по второй оси. В МК написать ПИ регулятор. В чем еще проблемы?

 

2 часа назад, Armenn сказал:

Желающим посмотреть как это работает в реале видео. А это видео полностью готовой системы.

Ну а это видео скорее всего и хотел прорекламировать автор.

Вы меня конечно извините, но я же задал конкретно 2 вопроса, выделил их. Причем тут алгоритм наведения и реклама какого-то видео? Меня, в первую очередь, интересуют только 2 вопроса, которые я задал в теме))

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minutes ago, DmitrySinichnikov said:

Меня, в первую очередь, интересуют только 2 вопроса, которые я задал в теме))

Именно ваши вопросы наводят на мысль о рекламе. Почему:

 

5 hours ago, DmitrySinichnikov said:

Будет ли преобразователь питания на для ардуинки повышать ампераж за счет уменьшения вольтажа?

Какой преобразователь? Куда он подключен? Почему должен уменьшаться вольтаж?

5 hours ago, DmitrySinichnikov said:

Как настроить приоритет потребления устройствами при недостатке мощности? Интересует приоритет на работу ардуинки и сервоприводов, что бы всегда поворот был на солнце, а потом шла зарядка. Обусловлено тем, что поворот будет применяться раз в 1-5 минут и по времени занимает 1-2 секунды, поэтому эту операцию необходимо полностью обеспечить, а все остальное пустить на зарядку устройств. 

Что мешает сделать маленький резервный аккумулятор для питания ардуины? И необходимость в этом резерве возникнет в единственном случае если только вы будете разряжать основную батарею в ноль, будет ли такое? Сервопривод потребляеет о-о-о-о-чень мало от основной нагрузки, почему вас вообще это беспокоит?


Избегайте тех, кто старается подорвать вашу веру в себя. Эта черта свойственна мелким людям. Великий человек, наоборот, внушает чувство, что вы можете стать великим. (Марк Твен)

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, Armenn сказал:

Именно ваши вопросы наводят на мысль о рекламе. Почему:

 

Какой преобразователь? Куда он подключен? Почему должен уменьшаться вольтаж?

Что мешает сделать маленький резервный аккумулятор для питания ардуины? И необходимость в этом резерве возникнет в единственном случае если только вы будете разряжать основную батарею в ноль, будет ли такое? Сервопривод потребляеет о-о-о-о-чень мало от основной нагрузки, почему вас вообще это беспокоит?

В списке комплектующих стоит "Преобразователь питания для ардуинки: https://ru.aliexpress.com/item/5pcs-DC-DC-Step-Down-Converter-Module-LM2596-DC-4-0-40-to-1-3-37V/32656182588.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.c97a33ed40ocfj"

DC-DC выполнен на LM25965, спрашиваю потому что не знаю, как именно выстраивается конечное напряжение + ток, либо лишнее просто обрезается (в нагрев например) либо преобразовывается в в большие амперы, но меньшие вольты. Наличие индуктивности на плате и циферка в 95% эффективности преобразования, наталкивают на мысль о втором (меньше вольт, больше ампер), но хотелось бы убедиться. А волнует это все, потому что панель выдает всего 0,55 А, зато 18 В.

По поводу двигателей... Нашел их потребление, в совокупности с потреблением ардуины снимает все вопросы, при 70мА вообще плевать и на эффективность преобразования и иные показатели... Сам дурак, виноват. 

По сути вопросы сняты, но если ответите на них было бы все-таки неплохо, для общего образования и следующих проектов.

П.С., то видео что вы скидывали вижу впервые, зачем его рекламировать - хз, видео так себе, личные дневники.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, DmitrySinichnikov said:

LM25965

Это импульсный стабилизатор, вот на него данные от производителя. Он преобразует мощность на входе: напряжение умножить на ток, на мощность на выходе с учетом потерь в основном на тепло. Потери рассчитываются с помощью КПД. 

Ваша догадка верна:

1 hour ago, DmitrySinichnikov said:

либо преобразовывается в в большие амперы, но меньшие вольты.

Более подробно тут.

 

Для ваших целей вполне возможно подойдет вот  такой преобразователь.

Edited by Armenn

Избегайте тех, кто старается подорвать вашу веру в себя. Эта черта свойственна мелким людям. Великий человек, наоборот, внушает чувство, что вы можете стать великим. (Марк Твен)

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, DmitrySinichnikov сказал:

По поводу двигателей

Эти сервы могут поворачиваться только на угол +-90 градусов от среднего положения. Для использования в качестве нормальных движков их нужно переделать немного.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

13 часа назад, Armenn сказал:

поворот будет применяться раз в 1-5 минут

Имхо, нету необходимости производить корректировку так часто. Те доли процентов в эффективности, которые вы выиграете, будут тут-же съедены приводом. Можно делать это, скажем, раз в полчаса.


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Dr. West сказал:

 

Имхо, нету необходимости производить корректировку так часто. Те доли процентов в эффективности, которые вы выиграете, будут тут-же съедены приводом. Можно делать это, скажем, раз в полчаса.

Ну, я примерно время указал, при сборке просто протестирую, может и пол часа выставлю.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Ну, это уже совсем ку-ку. Ошибка до 0,9°C при температуре менее 25 градусов.  
    • Мне абсолютно по барабану, будут меня любить или ненавидеть всякие неизвестно кто из интернета. Я буду говорить то, что считаю нужным, и в чем я уверен на все 100%. А вы можете хоть лопнуть от ненависти - это ваши проблемы. Да ладно! Так 20 лет на пятерке и катаетесь? Не верю! пятерки столько не живут   Это да - всем, что вы имеете, и всем, чего не имеете, вы обязаны самому себе. И хвалить за это, и винить вы можете только себя. Уверяю, вас, что Путин о вас ничего абсолютно не знал все эти годы   Пытаетесь "тонким юмором" создать впечатление умного человека? Разочарую вас.
    • Частота ЗГ и частота в каскаде усиления одинаковая, осциллограф не врет. В статье указан простейший детектор для настройки и настройка по напряжению на его выходе. Я и подумал, зачем мне собирать детектор, когда есть ослик.
    • Тонкие сверла такой патрон зажимает хорошо. А взял диаметр побольше, получи биения.
    • Задавая преждевременные вопросы новичкам, вы должны иметь в виду, что именно вам, как наиболее продвинутому и постоянному пользователю этой темы, на будущем съезде, может быть предложена должность президента. В связи с этим, не предусмотрительно, с вашей стороны, сеять у сомнения у избирателей, относительно наличия готовой предвыборной платформы и перечня первоначальных мер по восстановлению страны, несмотря на 824 страницы темы.
    • Плюсану и добавлю к этому, что никогда еще получение знаний не было таким простым и легким, как сейчас.
    • Даешь зарядку на одном балластном кондере и Д815А!  
  • Similar Content

    • By Артур Проценко
      Доброго времени суток! 
      Если в кратце, то есть у меня шаговые двигатели Nema17. Я так понял гибридные, биполярные. Модель 17pm- k442-p5vs. Драйвер собрал на базе l298n методом ЛУТ. При подключении к ардуино двигатель вибрирует, пытается крутиться в разные стороны. Видео с проблемой и фото приложу ниже. Спасибо.  Видео проблемы , Слоумо, Фото драйвера
    • By Evgeniy90
      Здравствуйте. Имеется 4-х осевой драйвер tb6560 с древним lpt интерфейсом (мануал с распиновкой прилагаю). Идея в том, что бы подключить его для управления 2-мя униполярными 3rd-4Axis-TB6560-Set-User-Manual.pdfшаговиками(типа дши-200-1-1(1.5А,12В)) к Ардуино Уно , а в идеале вообще к Атмеге8.(не спрашивайте почему такой выбор, это всё "очумелые ручки")). В идеале нужно 6 цифровых выходов и +5 на Enable. Вопрос таков:возможно ли сделать такое подключение?какие особенности имеет такая схема?В каком порядке и к каким пинам подключать Ардуино (или атмегу)?
      Благодарю за внимание!
       
    • By ШколоКлокер
      в крацце. я спалил (не факт что умерли. не знаю как проверить) 4 разных транзистора.
      причина этой писанины. я не смог запустить мосфеты. делал все по схеме. все резисторы. даже диод ставил ибо нагрузка это 2амперный двигатель. подавал шим через ардуино. с разными частотами. не работает НИЧЕГО. я уже купил модуль где точно все распаяно как надо. не работает. он открыт все время. на на всю силу открыт. поставил диод. все равно не управляется ардуиной. код простейший (воид сетап:пинмод(5 аутпут); аналогврайт(5, 255)). но. когда я попровал с другой частотой  
      void setup() { // ШИМ 8 разрядов, 62,5 кГц TCCR1A = TCCR1A & 0xe0 | 1; TCCR1B = TCCR1B & 0xe0 | 0x09; pinMode(5, OUTPUT); analogWrite(5, 0; // на выводе 9 ШИМ=10% } void loop(){ } двигатель начал пищать. я надеюсь мосфет не пробило 5 ампер от аккумулятора когда я пытался грубо его включить.
      а еще я делал уже без резисторв но на крутом каком то мосфете. у которого порог открытия затвора больше ноля(вольт)  ирлб какойто. смотрел видео алекса гавера (заметки ардуинщика)
       
      я реально не знаю что уже делать. руки опускаются, а модель самолета и сервопривод с аппаратурой ждут. 
      доп фото скину по надобностью 
      (не спрашивайте почему я такой глуп и не знаю как запустить элементарный мосфет. мне 15. если поможете, куплю шоколадку) 
    • By ALViktor
      По 50 р есть 15 штук Все одинаковые корпуса.
      Для старых мобильников.
      Пригодится для мелких БП, для доработки или просто как корпус.
      Все проверены включением в сеть. Ток на этикетке до 700 ма.
      В основном все новые, остатки склада.
      штекеры разные.
      Доставка тк GTD 150р

      По 55 р есть 14 штук.  такая зарядка на часах работает у меня лет 6 уже. Повышено вых напряжение до 9 вольт, в часах 7805 стоит
      Для старых мобильников.
      Пригодится для мелких БП, для доработки или просто как корпус.
      Все проверены включением в сеть. Ток на этикетке до 700 ма.
      В основном все новые, остатки склада.
      штекеры разные.
      Доставка тк GTD 150р
       

      по 25 р есть 60 штук
      Не разбирал.
      обычная китайская зарядка.
      Может кто то что то для авто делает. Пригодится как корпус.
      Для разных моделей.
      Доставка тк GTD 150 р
    • By Mexanic
      Программируемый блок питатания flatpack2 2000w 48V
      Выходной ток 37,4А
      Выходное напряжение 53,5В
      При переделке возможна регулировка.
      Находится в г. Раменском, отправлю хоть куда.
      4500р.
×
×
  • Create New...