Przeszukaj forum

Chciałem podzielić się z wami jak powstała moja mała instalacja fotowoltaiczna oraz przedstawić system monitorowania. Ale od początku, aby móc zasilać wszystkie urządzenia w mojej domowej serwerowni konieczna była modyfikacja zasilania tak aby wszystkie sprzęty były zasilane z jednego źródła. Postanowiłem postawić na instalację 24V z przetwornicami stepdown do 12V. Dlaczego 24V a nie 12V? mniejsze prądy pakiet 7s ogniw 18650 w pełni pokrywa się z zakresem napięć akumulatorów kwasowych/żelowych więc można wykorzystać standardowy/tani kontroler do paneli PV możliwość zbudowania taniej baterii z ogniw 18650 niektóre urządzenia w mojej serwerowni były przystosowane już do napięcia 24V teraz kilka suchych danych: ilość paneli PV 3 szt. moc paneli 3x180Wp szacowana pojemność baterii 100Ah pobór mocy urządzeń dzień 80W, w nocy 100W - spowodowane tym że działa tam również monitoring więc podczerwień w kamerach pobiera w nocy 20W czyli jakieś 0,8A więcej. Instalacja w lato uruchamia się około godziny 8 ładuje baterie i na bieżąco zużywa energię z słońca, po zachodzie słońca całość pracuje do godziny 7-8 następnego dnia. Czyli w pogodne dni letnie 24h mogę pracować z energii słonecznej. Gdy akumulatory rozładują się do napięcia 21.2V sterownik odcina zasilanie, a wszystkie urządzenia zaczynają pracować z zasilacza, na którym mam ustawione napięcie 20V. Przełączanie jeśli tak to można nazwać zrealizowane jest na 2 diodach. Przedstawię ilość urządzeń które zasilam bo jest tego dość sporo: Switch DES-3028 Mikrotik 750GR3 Mikrotik 750R2 AP Tp-link 1043ND AP Ubnt Bullet M2 5 szt ESP8266 - przeznaczenie różne od sterownika pieca do sterowania bramą wjazdową Raspberry Pi NAS Zyxel NSA310 rejestrator Dahua 8 kamer Stacja meteo na Arduino Nano Nazbierało się tego dość sporo. Jak już wspomniałem energię gromadzę w 4 pakietach z ogniw 18650. Dwa z nich to pakiety 7s7p, jeden 7s14p oraz jeden 6s6p. Dlaczego tak, niestety przy samych pakietach 7s zdarzało się że przy głębokim rozładowaniu BMSy odłączały pakiety. Niestety mój sterownik z automatycznym wyborem napięcia akumulatorów następnego dnia włączał się z ustawieniami 12V. Aby temu zapobiec zbudowałem pakiet 6s, gdzie zakres pracy takiego pakietu to od 16.8V od 25.2V. Teraz wszyscy złapią się za głowę i powiedzą to co ten słynny kot na memie 😉 (Andrzej to .... ) Spokojnie tak wiem 7s to zakres od 19.6V do 29.4V. BMS w pakiecie 6s bardzo dobrze pilnuje aby nie przeładować ogniw, powyżej maksymalnego napięcia pakiet jest odłączany i w tym momencie ładowane są tylko pakiety 7s. Przewidziałem również prowizoryczny “system gaśniczy”, składający się z kuli gaśniczej, która podczas kontaktu z ogniem rozpyla 1.3 kg proszku. Wszystko zamknięte jest w szafie rack 5U, więc w razie pożaru kula powinna sobie poradzić. Opis jak są zbudowane moje baterie znajdziecie w osobnym poście bo ta historia jest również ciekawa, link tutaj. Jeszcze fotka z montażu skrzyni, jak widać baterie siedzą w dodatkowej skrzynce z grubej blachy. Do monitorowania ilości wytworzonego prądu oraz napięć na akumulatorach wykorzystuję EPS8266 oraz 3 szt. ACS712 podłączone do ADS1115, wszystkie dane zbieram w systemie Domoticz czyli: napięcie na pakietach prąd pakietów prąd wytworzony prąd zużyty licznik produkcji licznik zużycia A przy pomocy Grafany prezentuje je tak: Ważny szczegół, połączenia między ACS712 a ADS1115 warto polutować, bo inaczej mogą występować dziwne wahania prądów. Monitoruje dodatkowo temperaturę pakietów oraz szafy. Temperatura pakietów nie przekracza 30st podczas końcowego etapu ładowania/rozładowywania, a w samej szafie maksymalnie odnotowałem 25st. Jak widać zastosowałem też bezpieczniki 10A na pakiety 7s, 4A na pakiet 6s oraz 16A na panele PV. Cała elektronika zamontowana jest na listwie din a do sterownika dołożyłem z tyłu radiator oraz wentylator który załączany jest termistorem przy 50st. Teraz zapewne omówię najciekawszą sprawę jaka jest opłacalność. Zwrot z inwestycji w same panele, sterownik, bezpieczniki powinien zwrócić się po 24 miesiącach. (tak to wyliczyłem nie pamiętam jak ale chcę w to wierzyć ;) ) Nie liczę tu ceny ogniw bo pochodzą z odzysku i czasu jaki poświęciłem na budowę. Jest jeszcze jeden ważny aspekt, zmniejszyło mi się obciążenie UPSa więc w razie zaniku zasilania cały pozostały sprzęt w domu popracuje dłużej. Oprócz tej mini instalacji PV mam też instalacje z inwerterem 5.5kW, więc tą instalacje traktuję jako ciekawostkę. Jeszcze bym zapomniał, jeśli znajdą się zainteresowani kodem źródłowym to chętnie udostępnię, tylko jak zawsze muszę znaleźć czas aby go posprzątać i porobić komentarze 😉

Pisałem już o mojej małej instalacji PV lecz budowę samych pakietów ogniw opiszę w osobo, ponieważ jest to temat ciekawy, a moje doświadczenia myślę że przydają się kolejnym osobom. Całość podzieliłem na kilka etapów: 1. Testowanie ogniw Ogniwa które wykorzystuję w moich projektach pochodzą z starych baterii laptopowych. Ciekawostka! stare baterie można podzielić na: Całkiem niezdatne do użytku. 1/3 ogniw w baterii jest uszkodzona. Wszystkie ogniwa są w doskonałej kondycji bo uszkodzeniu uległa elektronika. Cały proces dzielę kilka etapów. pierwszy polega na naładowaniu wszystkich zdobytych ogniw. Następnie leżakują one sobie przez tydzień. Kolejny krok to pomiary napięć, jeśli jakieś ogniwo w ciągu tygodnia rozładuje się poniżej 4V, nie nadaje się ono do użytku. Resztę ogniw wkładam do ładowarki i mierzę ich pojemności. Ładowanie oraz testy należy wykonywać z prądem minimum 700mA, do tego celu przyda się taka ładowarka do ogniw, jeśli któreś z ogniw będzie się bardzo grzać podczas ładowania, też eliminuje je to do dalszej pracy. Zmierzone pojemności ogniw zapisuję na nich. 2. Uchwyt Do wykonania uchwytu można wykorzystać gotowe uchwyty do 18650 które łączymy ze sobą, lub jeśli posiadacie drukarkę 3D wydrukować, projektów na thingiverse jest mnóstwo ja używam tego https://www.thingiverse.com/thing:666162 Niestety nie zawsze wszystko wychodzi podczas druku, ale nie ma co się zniechęcać, warto grzać stół cały czas tak aby boki wydruku się nie odklejały bo może wyjść makaron 😛 3. Projektowanie pakietu W tym punkcie przydatna jest strona https://www.repackr.com/ wpisujemy na niej wszystkie pojemności ogniw które posiadamy następnie wybieramy pakiet 7s7p i strona oblicza nam które ogniwa mamy ze sobą połączyć. 4. Lutowanie Po ułożeniu ogniw w uchwytach przechodzimy do lutowania, tutaj przyda się odpowiednio duży grot, tak aby punktowo zagrzać miejsce i nie męczyć całego ogniwa. Ja łącze ogniwa drucikami z skrętki komputerowej kat 5E (powinny zadziałać jak bezpiecznik gdyby któreś z ogniw spowodowałoby zwarcie), a te druciki lutuję do żyły o przekroju 2,5mm. 5. Podłączamy BMS Niestety BMS'y 7s nie należą do najtańszych, ja używam takich o prądzie maksymalnym 20A, przetestowałem do tej porty 2 rozdaje i obydwa sprawują się tak samo. 6. Testy Dla testu przed zalepieniem pakietu taśmą kaptonową rozładowuje go obciążeniem 5A, i sprawdzam czy któreś z ogniw jednak się nie grzeje, narazie niestety robię to metodą dotykową, tutaj przydałaby się jakaś kamera termowizyjna. Podczas rozładowywania podłączam też miernik napięcia do pakietów pozwala mi on obserwować czy wszystkie serie ogniw rozładowywują się jednakowo. 7. Na koniec zalepiamy pakiet taśmą kaptonową tak aby nie spowodował zwarcia, można też użyć odpowiednio dużej koszulki termokurczliwej. Takiego rodzaju ogniw używam w: w mini instalacji PV (kilka pakietów pakietów 7s7p i 6s6p) jako podtrzymanie alarmu (pakiet 3s6p) do awaryjnego otwierania bramy wjazdowej (7s4p) - tutaj ciekawostka pakiet działa już 3 lata bez serwisowania, gdzie aku żelowe padły po pierwszym roku użytkowania. jako zasilanie do mojej kamery foto-pułapki (3s4p)

Potrzebuję zasilić urządzenia oparte na ESP32 bez dostępu do sieci. Chciałbym do tego celu wykorzystać panele słoneczne dające napięcie rzędu 5-10V o mocy około 0.5W. Napięcie i moc można zmodyfikować, to jest tylko punkt wyjścia. Zakładam całoroczne korzystanie z urządzeń bez nadzoru czyli potrzebuję jakiś akumulator pośredniczący pomiędzy panelem a urządzeniem. Wymyśliłem sobie po prostu powerbanka do komórek o pojemności 4000mAh za ca. 16 pln. Czy mogę się spodziewać jakichś problemów? Power bank będzie pracować nonstop oddając energię urządzeniom, podejrzewam zapotrzebowanie na prąd nie większy niż 100-200 mA i to tylko w piku ponieważ głównie ESP32 będzie sobie smacznie spał, ale będzie się budził raz, dwa razy na godzinę aby popracować przez kilkanaście sekund. Jak długo taki "układ" ładowania codziennie ma prawo wytrzymać i czy mogę się spodziewać jakichś innych ewentualnych kłopotów? Zakładam, że elektronika powerbanka ochroni akumulatory od przegrzania i przeładowania, ale czy w każdym powerbanku, jak to sprawdzić? Ponadto jeśli ESP32 lub coś na jego pokładzie się sfajczy, zrobi zwarcie albo jakiś inny głupi numer, to powerbank po prostu przestanie zasilać trupa i sam nie będzie zagrożeniem pożarowym? Czy jest jakiś lepszy pomysł na zasilanie ESP32 bez sieci i bez przerabiania powerbanku i pakowania kolejnego kontrolera do kontrolowania zasilania? Na elegancji rozwiązania mi nie zależy, byle było skuteczne i w miarę długowieczne oraz łatwe w instalacji. Ponieważ skorzystam z kilku a może nawet kilkunastu takich konstrukcji (pewnie spalę pierwsze prototypy), to taniość rozwiązania jest dosyć kluczowa w tej zabawie, a cała "elegancja" tych urządzeń ma być skoncentrowana w oprogramowaniu tych zabawek - biorąc dodatkowo pod uwagę fakt, że jestem tylko prostym konsumentem elektroniki i mam problem nawet z banalnym lutowaniem dwóch drutów, proszę o wyrozumiałość i przyjazne początkującemu odpowiedzi 🙂