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

Приглашаем на вебинар «Новинки и уникальные решения Molex. На что обратить внимание и почему»

7 апреля приглашаем на вебинар, который будет интересен разработчикам и инженерам-схемотехникам, интересующимся тенденциями рынка, новыми перспективными решениями для соединений «провод-провод», «провод-плата», «плата-плата». Для инженеров КИПиА и IT будут освещены уникальные решения Molex для «удлинения» интерфейсов HDMI, DisplayPort и USB даже в условиях сильного зашумления, а также семейство бесконтактных датчиков Contrinex. Помимо этого, будет уделено внимание дальнейшему развитию направления антенн, где Molex имеет ряд интересных и уникальных решений

Подробнее

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
                     

Измеряем мощность в режиме реального времени с помощью ИС регистратора потребляемой мощности

Одной из важнейших функций обеспечения работы системы управления питанием является измерение среднего значения потребляемой мощности критичных участков цепи питания в режиме реального времени. Микросхемы регистраторов производства Maxim Integrated имеют встроенную функцию накопления измеренных значений мощности и предоставляют на выходе данные, пригодные для вычисления ее среднего значения. В статье рассматриваются различные примеры использования регистраторов для проведения критичных измерений мощности в режиме реального времени.

Подробнее

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...

  • Similar Content

    • 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.
    • By BAFI
      Берусь за новый проект) буду благодарен помощи . основная и идея и задачи - сделать максимально удобным в быту и недорогим устройством. по своему опыту в основном акм 90 ампер.час - зарядка идет до 10 часов и работая в активном режиме - тупо забывал ее выключать) - со спешкой на работу - для этого предусмотрено реле К1 - то есть - упал заряд до минимального потребления тока - отключился от сети - кнопка СЕТЬ без фиксации, основную идею регулировки шим стырил у старичка ,номиналы пока не проставил - со временем беда) , М1 - кулер - поставил регулировку от температуры - с экономит чуть денег),добавил 7812- по-моему получше будет,имхо, за основу возьму шим на тл494  в паре с ир2110 - не сторонник кучи трансформаторов) , от 3843 как в оригинале отказался - здесь токи до 9 ампер в долгую - одному ключу чет доверия нет, может ошибаюсь,имхо , пока скидываю вторичку - первичка позже - попытаюсь сделать оптимальной под эти задачи - ес если есть у кого готовая - буду благодарен .на схеме могут быть ошибки - спешка ептить) укажите ес что упустил - нет особо опыта .

    • By Merlok Life
      Хочу сделать монстр-машинку с двигателем rs550 с металлическим корпусом на ардуино.
      Подскажите как управлять мотором через ардуино нано? 
       
    • By Геннадий Быков
      Уважаемые электронщики и им сочувствующие!
      Хочу на даче собрать макет морского маяка в человеческий рост. Но для этого необходима схема управляющая светодиодами. Основное, схема должна иметь независимое питание(Солнечная панель) и быть слаботочной (5-9 вольт). Как вижу я. Маяк ориентировочно высотой 1,50-1,80 м. В маяке, с низу до верха 6 окошек (по одному 5мм светодиоду). И на верху сам маяк из 8-ми 0,5 ваттных светодиодов установленных по кругу. С наступлением темноты, включаются диоды на "1 этаже" и раз в 5-10 минут происходит действие. Диоды поэтажно (снизу вверх) начинают загораться (как будто кто-то поднимается вверх по ступеням) и после загорания самого верхнего окна, через пару секунд, включается маяк. Поочередно по кругу (эффект метеора), со скоростью 2-3 сек на круг, делает оборотов 10 и выключается. Потом в обратной последовательности гасятся окошки (светодиоды) сверху в низ и остаются два нижних, периодически и независимо включающиеся и выключающиеся (эффект присутствия). И вновь через 5-10 минут вышеописанное действие. Буду очень признателен любым советам, ссылкам, помощью. Немного умею паять, немного знаю Ардуино. Готов в разумных пределах спонсировать, разработку и сборку.
  • Сообщения

    • Это по-твоему, а у мну такой штуки уже давно нет - и без таких платок всякого хавна, как у засранца ...овна. Когда отладка модулей изделия на стапеле , примерно как у @Aliens444  выше,  лабораторный 2-полярник пользую. ... защищаю то, что на стапеле, от самого себя и от конечностей рядом мельтешащих мелких членов своей стаи.   
    • Ну это уже столь серьезный проект, на него даже в демонстрационном школьном варианте столько железа надо (одни только гидровингроторы чего стоят), что выбор/проектирование/постройка генератора к гирлянде кажется вопросом второстепенным. По моему скромному и может не совсем правильному мнению (не специалист в гидроэнергетике вообще, в том числе и в малой) тут было бы правильно сначала получить  механическую характеристику гирлянды в речке, определив таким образом точку (условия) максимальной мощности, проще говоря, найти при каких оборотах мощность (произведение скорости вращения на крутящий момент) максимальна. И только после этого подбирать или проектировать и строить самому генератор с редуктором. Главное согласовать нагрузку генератора что бы он крутился при оборотах на которых гирллянда имеет максимальную мощность.
    • Так соберите какой-нибудь LC/RC генератор и посмотрите, насколько сильно будет меняться частота при нагреве. Потом поставьте в генератор конденсаторы с известными ТКЕ и оцените, в какую группу попадают эти серые.
    • Никто идиотом тут никого не делал. Если после подключения к компьютеру микросхема больше не подает никаких признаков жизни, то ответ будет соответствующий. А если подаёт, нужно было на это указать. Какое входное сопротивление на плате? Какое входное сопротивление на разъёме? Подключается только к левому, или только к правому каналу? Если что, ЗАПРЕЩАЕТСЯ на разъёме замыкать левый канал с правым! Это может приводить к срабатыванию защиты источника. Ну и самое главное, где фото конструкции? Где фото подключений, где фото пайки? Где фото розетки? Есть ли заземление? Где фото разъёмов? Какое постоянное напряжение, относительно корпуса блока питания, на выходе усилителя? А на входе?
    • что помрут миллионы людей, и люди будут падать мёртвыми прямо на улицах (ибо лекарства нет). 
    • Нет, администрация спортивного комплекса "Торпедо".  А баба Ванга предсказала, что возможно карантин продлится далее 13 авг.
×
×
  • Create New...