Frage:
Solarenergieüberwachung mit Raspberry Pi
user3120471
2014-08-21 03:33:18 UTC
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Ich möchte den Strom und die Spannung eines Satzes kleiner Solarmodule (ca. 10 V und 100 mA, aber noch nicht festgelegt) mit einem Raspberry Pi messen. Es wird zwischen 4 und 6 Panels geben.

Dieses Projekt muss für einen angemessenen Zeitraum ohne großen Wartungsaufwand ausgeführt werden. Es sollte Teil einer interaktiven Museumsausstellung über Solarenergie sein.

Erster Teil:

Spannung: Verwenden Sie einen Spannungsteiler vom Pluspol.

Strom: Verwenden Sie einen 1-Ohm-Widerstand und messen Sie der Spannungsabfall. Ich möchte einen 1 Ohm verwenden, damit er den Messwert nicht aufgrund des Kopfes oder verschiedener anderer Faktoren beeinflusst.

Plan:

schematic

simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>

Zweiter Teil:

Da der PI keinen ADC enthält, möchte ich einen MCP3008 verwenden, auch weil ich ihn kenne wird mit dem PI unterstützt und teilweise, weil es in einer SOIC- und DIP-Version verfügbar ist. Die endgültige Version davon wird eine benutzerdefinierte Leiterplatte sein. Und es hat 8 Kanäle, so dass ich 4 Panels anschließen kann.

    Gibt es Probleme beim Hinzufügen eines zweiten MCP3008-Chips, wenn ich mehr als 4 Panels hinzufügen muss? Ich habe noch nie eine GPIO-Programmierung auf einem PI durchgeführt.

  1. Gibt es eine bessere Möglichkeit, den Strom zu messen? Ich habe auch versucht, einen PMIC wie den INA212-214-Q1 von Texas Instruments zu verwenden, aber es schien viel komplizierter zu sein, als nur den 1-Ohm-Widerstand zu verwenden.

  2. Fehlt mir etwas?

  3. ol>
Ohne Belastung des Solarmoduls entsteht kein Strom.Ihre Schaltung ist nicht komplett.
True - Um den Laststrom zu messen, müssen Sie den 1-Ohm-Widerstand an V + anschließen, dann Ihre Last an die andere Seite anschließen und dann die Spannung vor und nach dem 1-Ohm-Widerstand messen, um seinen Abfall (und damit den Laststrom) zu ermitteln..@3120471, können Sie eine Möglichkeit finden, eine praktische Anwendung für diese Panels zu demonstrieren?Dies würde die Lastanforderung für die Stromerfassung erfüllen.
Schauen Sie sich MCP3424 an.Es ist ein sehr langsamer, aber 18-Bit-4-Kanal-ADC.Ich benutze es für ähnliche Zwecke.
Zwei antworten:
venny
2014-08-21 04:53:20 UTC
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Ihr R1 ist mit GND verbunden und misst nichts. Sie möchten wahrscheinlich Folgendes:

image

Dies funktioniert, wenn nicht ein Ende der Last mit Masse verbunden werden muss. In diesem Fall muss der Erfassungswiderstand auf die hohe Seite bewegt werden und benötigt zusätzliche Schaltungen

Das Problem, das ich bei diesem Design sehe, ist, dass der Gesamtstrom vom Panel nicht durch die Last fließt.Ein Teil davon geht durch den Spannungsteiler und ein Teil durch die Last.Wenn ich den insgesamt erzeugten Strom messen möchte, denke ich nicht, dass das funktionieren wird.
Sie können R2 und R3 auf ca. 47k erhöhen, wenn Sie keine kurze Abtastzeit benötigen.Für noch höhere Widerstände sollte nach dem Divider Spannungspuffer (op amp zu kurz gekürzt) verwendet werden.
Vielen Dank.Ich verstehe.Ich plane momentan die Verwendung eines kleinen Gleichstromlüfters für die Last, da der Widerstand ziemlich niedrig ist (im Vergleich zu 20 oder 40k Widerständen).Ich verstehe, dass sie keine lineare Impedanz haben, da sie sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung und der Drehzahl ändert, aber ich denke, es sollte funktionieren.Und seien Sie ein interessanter Teil des Displays, da leicht zu erkennen ist, dass zunehmendes Licht die Drehzahl des Lüfters erhöht.
Kamil
2014-11-19 11:23:52 UTC
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Ihre Schaltung ist falsch, weil Ihr Stromerfassungswiderstand nirgendwo hin führt.

Es sollte ungefähr so ​​sein.

enter image description here

Lesbareres Schema :

enter image description here

Die Ausgabe "Current Sense" gibt Ihnen den gesamten Solarpanel-Strom (einschließlich Spannungsteilerstrom).

"Spannungserfassung" gibt Ihnen die Spannung unter Last, jedoch ohne Spannungsabfall am Stromerfassungswiderstand. Sie können dies in der Software kompensieren, indem Sie einfach Spannungen von "Stromerfassung" zu "Spannungserfassung" hinzufügen.

Der 1-Ohm-Stromerfassungswiderstand fällt bei 100 mA um 0,1 V ab, daher denke ich, dass 1 Ohm-Widerstand in Ordnung ist 1k-Widerstände im Spannungsteiler können jedoch höhere Werte aufweisen, z. B. 5k.

Sie können auch ADC mit höherer Auflösung verwenden.

Ich verwende den 4-Kanal-MCP3424 im 14-Bit-Modus für ähnliche Zwecke. Es funktioniert gut mit RPi, wenn Sie dafür eine Python-Bibliothek benötigen - fragen Sie einfach.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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