Arduino powered Solar Battery Charger (2 / 7 steg)

Steg 2: krets

Krets (intro)

Indikeringen är gjort av 4 lysdioder som syns på kretsscheman. Det finns också en återställningsknapp drog på främre styrelsen för enkel åtkomst, om koden fastnar. Denna knapp var mycket användbar under första provning.

I detta bygga för aktuell mätning används också en AD8212 nuvarande fjärranalys OP-förstärkare. Enheten visade sig vara otillförlitliga för ansökan som rekommenderas för att ersättas med en ACS712 breakout ombord.

Krets funktionsbeskrivning (se laddaren krets V1.pdf)

Q2 är huvudsakliga växlingen MOSFET för buck converter och Q3 är synkron växlingen MOSFET. MOSFET drivs av U2 som är en IR2104 MOSFET-drivrutin. IR2104 tar PWM-signal (Digital_pin_9) från Arduino input på pin 2 och används för att köra de växlingen MOSFETs. IR2104 kan också stängas med ange pin 3 till låg. Eftersom Q2 är en NFET måste en gate drive spänning som är 10V högre än den Matningsspänning som är solar indata. IR2104 använder alltså en avgift pump krets av D2 och C6 för att öka gate drive spänningen till vända på den höga sidan MOSFET. D3 är en snabb växling diod som ska börja genomföra före Q3 och på så sätt öka effektiviteten (en ökning med 1-2%).

Q1 håller batteriet från släpps ut på natten. Q1 startar när Q2 är på från spänning genom D1. R4 avlopp spänningen av utfärda utegångsförbud för av Q1 så den stängs av när Q2 stängs av.

L1 är den viktigaste induktor att släta växlingen nuvarande och tillsammans med C8 slät 's utspänningen.

För att mäta batteriet och solpanel spänningar R2, R3, C1 och R6, R7, C9 ställs som spänningsavdelare. I detta fall kondensatorerna C1 och C9 slät några pulser i signalen och ge en ren mätning för att ADC. C4 är indatafiltret kondensatorn så smidig någon input nuvarande pulser.

För att läsa aktuellt i systemet det är ett Rshunt motstånd. Spänningsfallet över är förstärks 100 gånger av U1 och skickas till ADC på Arduino.

De 3 lysdioderna är anslutna till de digitala stiften på mikrokontroller och fungera som förbindelselänk utdata visar laddning status.

Laddar Data Serial Monitor

Den aktuella koden är utformad så att den kan visa data på Arduinon seriell bildskärmen. Det visar spänningen på panelen den nuvarande spänningen i batteriet och den ström som laddaren för närvarande uppbär.

I V2 läggs en I2C 16 x 2 raders display som visar data.

Reservdelslista

Reservdelslista för hela kretsen med designators finns i filen "Delar lista V1".

För micro-styrenhet kan någon arduino körs på AtMega168/AtMega328/32u4 (Arduion Uno, Nano, mikro) användas, så länge det körs på 5V logik nivå och minst 16 MHz. En Arduino Mega kan användas emellertid kärna ur för timern kommer att behöva skrivas om så att MOSFETs i kretsen köras på 10khz frekvens.

Alla komponenter kan beställas från Farnell / RS online / eller din favorit hobby butik. Dessutom några komponenter som mosfets och Arduino styrelsen kan köpa väldigt billigt på Ebay.

För den aktuella avkänning som nämnts innan en ACS712 hall effekt ger sensor mer linjära och stabila data jämfört med OP-förstärkaren. Också kommer inte att en utbrytning styrelse vara nödvändigt eftersom chipet är lätt säljs åkermark på proto sköld.

Dessutom en I2C display som denna kan användas för att visa den uppmätta data. En I2c display är nödvändig eftersom på en standard Adruino UNO inte blir det tillräckligt tillgänglig stift.