- Použitý hardvér:
- Program pre ESP8266:
- Zabudovaný webový server ESP8266:
- Komunikácia s mobilnou aplikáciou (Blynk)
- Komunikácia s programom ThingSpeak
Cieľom tohto projektu je vzdialene monitorovať lítiovú batériu v solárnom zariadení. Sleduje prúd jednotlivo pre každú batériu. Komunikuje tiež so solárnou nabíjačkou a počíta živé hodnoty energie smerujúcej do domácnosti a batériu. Zahŕňa webový server s grafmi, internými historickými údajmi a voliteľne môže tiež nahrávať údaje do serverov Thingspeak a Blynk.
Tento projekt IoT je súčasťou experimentu zameraného na kontrolu chovania a životnosti lítium-iónových akumulátorov (vrátane BMS), ktoré sú paralelne zapojené na solárnom zariadení. Použitá chémia lítiových batérií nie je LiFePo4 3,65 V / článok, čo sa zvyčajne odporúča pre solárne inštalácie, ale bežné lítium-iónové batérie 4,2 V / článok, s väčšou kapacitou a prevádzkovými rizikami. Ako je vidieť na fotografii vyššie, batérie sú umiestnené vo vnútri bezpečnostných tašiek a analyzátor batérií a všetko je v streche. Tu používaný solárny regulátor je Tracer 2206AN.
Použitý hardvér:
Kompletná schéma zapojenia tohto monitorovacieho systému lítium-iónových batérií je uvedená nižšie
NodeMCU (D-Duino), doska je napájaný DC-DC prevodník Buck, ktorý konvertorov výstupného napätia akumulátora na 5V. 3.3V regulovaný jednosmerný výstupný kolík na doske sa používa na napájanie snímačov DS18B20 a RHT03. Schéma tiež ukazuje, ako je 5 lítiových batérií (každá 24 V) pripojených cez prúdový snímač ACS712, aby bolo možné monitorovať prúd cez každú batériu. Výstupné analógové hodnoty z týchto prúdových snímačov sú merané modulmi ADS1115 ADC pre vyššie rozlíšenie, získaný výsledok je potom prenášaný na dosku ESP prostredníctvom komunikácie I2C. Môžete sa tiež odvolať na tento projekt monitorovania energie, kde sa ACS712 použil podobným spôsobom. Použili sme tiež modul snímača napätiana sledovanie napätia batérie. Tento projekt sleduje iba úplné napätie akumulátora. Tento projekt monitorovania napätia článkov môžete skontrolovať, ak musíte monitorovať napätie každej batérie.
Môžete si všimnúť, ako je solárny panel (24 V 500 W) prepojený s akumulátorom cez solárny regulátor MPPT, aby sa akumulátor nabil zo solárnej energie. Solárny radič komunikuje cez RJ45, takže sme na komunikáciu medzi solárnym radičom a doskou ESP8266 použili prevodník XY-017 TTL na RS485.
Program pre ESP8266:
V tomto monitore lítium-iónovej batérie je program ESP8266 (D-duino) naprogramovaný na čítanie prúdu a napätia akumulátora a tiež na komunikáciu so solárnou nabíjačkou na výpočet živých hodnôt napájania z domácnosti a akumulátora. Nastavili sme tiež webový server, ktorý mapuje historické údaje a vizualizuje parametre. Naprogramovali sme tiež možnosť nahrať tieto hodnoty do programov ThingSpeak a Blynk, aby sme ich mohli monitorovať na diaľku cez internet. Ak ste v programoch ThingSpeak a Blynk noví, môžete odkázať na nasledujúce dva projekty.
- Monitorovanie teploty a vlhkosti pomocou Thingspeak
- Ovládanie RGB LED pomocou Blynku
Len čo pochopíte základné informácie, program je samozrejmý. Kompletný program pre tento projekt je možné stiahnuť z nasledujúceho odkazu. Pomocou Arduino IDE môžete tento kód priamo nahrať na svoju dosku ESP.
- Kód pre monitorovací systém lítiových batérií založený na IoT
Poznámky k programu
Pred kompiláciou kódu nezabudnite do svojho Arduino IDE zahrnúť nasledujúce balíčky knižníc
- Adafruit_ADS1015 (analógové vstupy)
- NtpClientLib (klient NTP s podporou DST)
- TimeLib (časové funkcie)
- Ovládač displeja Adafruit SSD1306 - OLED
- RemoteDebug - protokoly ladenia Telnetu
- Modbus Master - pre komunikáciu MODBUS
Pre komunikáciu Modbus RS485 s Tracerom boli tieto referencie od dpoulson a jaminNZx veľmi užitočné
Zabudovaný webový server ESP8266:
Stránka webového servera zobrazuje nespracované miery z aktuálnych meračov a hodnoty získané z komunikácie MODBUS s nabíjačkou. Poskytuje možnosť priameho riadenia striedavého polovodičového relé a výstupu jednosmerného prúdu v solárnej nabíjačke. Poskytuje tiež možnosť zapnúť / vypnúť komunikáciu Blynk alebo Modbus. Kompletná stránka webového servera pre systém monitorovania lítium-iónových batérií je uvedená nižšie
Na nasledujúcom obrázku sú zobrazené hodnoty distribúcie energie z fotovoltaických panelov do domácnosti, batérie a batérií:
Aktívne údaje vykreslené ako graf na webovom serveri sú uvedené nižšie
Je tiež možné zobraziť historické údaje výberom požadovaných údajov a času. Toto umožňuje, aby bol systém kedykoľvek monitorovaný na diaľku.
Komunikácia s mobilnou aplikáciou (Blynk)
Ako už bolo povedané, program pre tento monitor lítiovej batérie nám tiež umožňuje komunikovať s mobilnou aplikáciou Blynk na diaľkové monitorovanie. Aplikáciu si môžete stiahnuť z obchodu Play alebo Appstore. Snímka z mobilnej aplikácie je uvedená nižšie
Po stiahnutí aplikácie Blynk môžete naskenovať tento QR kód a získať nastavenie projektu pripravené na testovanie.
Komunikácia s programom ThingSpeak
ThingSpeak je populárna analytická platforma pre internet vecí. Naprogramovali sme tiež náš ESP na odosielanie monitorovaných hodnôt do ThingSpeak. ThingSpeak Palubná doska je uvedený nižšie.
Kompletný kód pre tento monitor lítiovej batérie si môžete stiahnuť tu.
Dúfam, že ste pochopili projekt a využili by ste ho pri budovaní svojich systémov. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte ich zanechať v sekcii komentárov alebo použite ďalšie technické otázky na našom fóre.