随着能源成本的增加,太阳能电池板显然是减少这些费用的一条途径。
即使有一对面板在一串(两个串联),和一个电网限制电流逆变器(如优秀的SUN-1000GTIL2和SUN-2000GTIL2系列),你可以节省很多钱-即使在冬天!后面的文章将详细介绍各种具有成本效益的选项和经验。
LMIC
LMIC(线性电机物联网控制器),安装在两个直流线性电机上,控制太阳能电池板倾斜机制。这个测试设置现在由我的Tasmota控制。
历史
我一直在研究太阳能电池板和能源监测,这导致了其他项目,如GTEM和GTIE,我决定重新利用一个旧的项目,控制躺椅和电动床,称为WREN。这个小的插入式装置是为了安全控制24V直流直线电机和即插即用安装而设计的。
LMIC项目的想法是采用我经过验证的WREN设计,更新它并允许板控制面板上的线性电机-完成太阳能跟踪。这些要求是:
需求
•柔性直流电动机控制器
•宽输入电压范围10V至38dc(允许12V, 24V-29V电源模块)
•内置电气安全功能,如过电流和温度
•输出电机电压复制输入电压
•Ai-Thinker基于ESP12S (ESP8266)
•可以OTA更新的嵌入式固件
•直流电源直通
•输出峰值电流5.6A直流
•并联运行(增加对单个电机的电流)
•5.6A直流均方根通道
•温度传感器
•车载稳压3V3(内部使用)
•UART闪烁端口。Wemos D1兼容。
The LMIC Board
现在修改后的规范已经确定,LMIC板被设计和测试。
安全
环顾市场,我可以看到一系列的太阳能电池板直线电机控制器,但对我来说,最重要的方面,当激励这些直线电机,是安全的。继电器控制不是我认为安全控制直线电机!
直线电机具有令人难以置信的扭矩,加上极端天气,重新利用我的旧WREN项目是唯一的出路。直流电机驱动器,已被证明是非常可靠的ST L6205双DMOS全桥驱动IC。
软件保护,作为主要的方法,在我几年前做的一系列测试中被证明不是理想的,所以一个专用的硬件安全电路包含在板上,在警报旅行中设置一个标志到GPIO。根据这个警报信号,你可以根据需要采取行动——最好是停止!
与硬件安全相关的示例代码可以在LMIC-1_Test_Code_Bring_Up_Hardware_Test中找到
安全要求:
•防止过流,如干扰
•过热保护,热关闭
•交叉传导保护
•欠压闭锁
•稳健的直流驱动器
OLED显示器
该板的一个简洁功能是OLED I2C头,因此您可以轻松地将显示器直接连接到板上。
其他需求
在控制太阳能电池板方面,一个很好的功能不仅是集成到家庭自动化系统中,而且还可以最大限度地利用阳光并防止强风。这实际上是太阳追踪。
1)有了阳光,显然可以测量面板输出,但在你有许多面板串,那么这可能不是完全可靠的。一个解决方案是在控制器中增加一个光电晶体管或二极管输入。
太阳能跟踪工作OK与单光二极管。多取点平均值是不错的,但一个能走多远呢?无论哪种方式,都需要在两者之间添加一段时间(驻留),这样面板就不会不断地前后移动-不必要地给直线电机施加压力。理想情况下,代码中可以包含一些迟滞。这些都是实验的一部分。
2)在大风、夜间或其他情况下,可以通过家庭自动化系统和气象站的风速计来控制面板并安全下降,这是可行的。
设计
重新设计的WREN在设计上进行了改进,称为LMIC(线性电机物联网控制器)。
L6205已配置为全并联桥接,输出为三路连接。
对alpha板进行了一些更改,这些是OPTO输入和用户控制的附加按钮-例如手动上下,强制已知状态等。
LMIC SDK被设计成适合防水外壳。
测试
LMIC beta通过两个线性电机连接到面板上,结果工作得很好。它已经服务了大约一个月,与Domoticz集成,并被证明是可靠的。
测试控制两个直线电机的LMIC。
可用性
LMIC板现在可以使用SMT完成并准备使用。单板采用0805组件。
代码
示例代码和一个新的Tasmota集成页面,可以在GitHub上找到。
这个Tasmota集成目前将提供:
配置GPIOs
•配置web界面上下开关
•控制直线电机输出
•配置直线电机控制器L6205使能线路,EN1
•预置周期(~60s)配置web交换机
•设置自动计时器
•在1300打开直线电机,在1800关闭
如果需要,允许LMIC板是独立的,并且不连接到代理/服务器
未来
包括检查安全标志:
由于我在一些水平面板上使用两个直线电机(一端一个),为了安全起见,我还计划包括一个MPU-6050陀螺仪/加速度计,给我一个“数字精神水平”(通过I2C)。然后,如果一个电机停止/堵塞,例如,面板将有效地开始倾斜/轻微扭曲,电机将立即停止!(保存我的面板)-好吧,这是理论-只需要做代码,我只有36个小时的一天…