用于太陽能電池板的線性電機物聯(lián)網(wǎng)控制器

隨著能源成本的增加，太陽能電池板顯然是減少這些費用的一條途徑。

即使有一對面板在一串(兩個串聯(lián))，和一個電網(wǎng)限制電流逆變器(如優(yōu)秀的SUN-1000GTIL2和SUN-2000GTIL2系列)，你可以節(jié)省很多錢-即使在冬天!后面的文章將詳細介紹各種具有成本效益的選項和經(jīng)驗。

LMIC

LMIC(線性電機物聯(lián)網(wǎng)控制器)，安裝在兩個直流線性電機上，控制太陽能電池板傾斜機制。這個測試設(shè)置現(xiàn)在由我的Tasmota控制。

歷史

我一直在研究太陽能電池板和能源監(jiān)測，這導(dǎo)致了其他項目，如GTEM和GTIE，我決定重新利用一個舊的項目，控制躺椅和電動床，稱為WREN。這個小的插入式裝置是為了安全控制24V直流直線電機和即插即用安裝而設(shè)計的。

LMIC項目的想法是采用我經(jīng)過驗證的WREN設(shè)計，更新它并允許板控制面板上的線性電機-完成太陽能跟蹤。這些要求是：

需求

?柔性直流電動機控制器

?寬輸入電壓范圍10V至38dc(允許12V， 24V-29V電源模塊)

?內(nèi)置電氣安全功能，如過電流和溫度

?輸出電機電壓復(fù)制輸入電壓

?Ai-Thinker基于ESP12S (ESP8266)

?可以O(shè)TA更新的嵌入式固件

?直流電源直通

?輸出峰值電流5.6A直流

?并聯(lián)運行(增加對單個電機的電流)

?5.6A直流均方根通道

?溫度傳感器

?車載穩(wěn)壓3V3(內(nèi)部使用)

?UART閃爍端口。Wemos D1兼容。

The LMIC Board

現(xiàn)在修改后的規(guī)范已經(jīng)確定，LMIC板被設(shè)計和測試。

安全

環(huán)顧市場，我可以看到一系列的太陽能電池板直線電機控制器，但對我來說，最重要的方面，當(dāng)激勵這些直線電機，是安全的。繼電器控制不是我認為安全控制直線電機!

直線電機具有令人難以置信的扭矩，加上極端天氣，重新利用我的舊WREN項目是唯一的出路。直流電機驅(qū)動器，已被證明是非?？煽康腟T L6205雙DMOS全橋驅(qū)動IC。

軟件保護，作為主要的方法，在我?guī)啄昵白龅囊幌盗袦y試中被證明不是理想的，所以一個專用的硬件安全電路包含在板上，在警報旅行中設(shè)置一個標(biāo)志到GPIO。根據(jù)這個警報信號，你可以根據(jù)需要采取行動——最好是停止!

與硬件安全相關(guān)的示例代碼可以在LMIC-1_Test_Code_Bring_Up_Hardware_Test中找到

安全要求：

?防止過流，如干擾

?過熱保護，熱關(guān)閉

?交叉?zhèn)鲗?dǎo)保護

?欠壓閉鎖

?穩(wěn)健的直流驅(qū)動器

OLED顯示器

該板的一個簡潔功能是OLED I2C頭，因此您可以輕松地將顯示器直接連接到板上。

其他需求

在控制太陽能電池板方面，一個很好的功能不僅是集成到家庭自動化系統(tǒng)中，而且還可以最大限度地利用陽光并防止強風(fēng)。這實際上是太陽追蹤。

1)有了陽光，顯然可以測量面板輸出，但在你有許多面板串，那么這可能不是完全可靠的。一個解決方案是在控制器中增加一個光電晶體管或二極管輸入。

太陽能跟蹤工作OK與單光二極管。多取點平均值是不錯的，但一個能走多遠呢?無論哪種方式，都需要在兩者之間添加一段時間(駐留)，這樣面板就不會不斷地前后移動-不必要地給直線電機施加壓力。理想情況下，代碼中可以包含一些遲滯。這些都是實驗的一部分。

2)在大風(fēng)、夜間或其他情況下，可以通過家庭自動化系統(tǒng)和氣象站的風(fēng)速計來控制面板并安全下降，這是可行的。

設(shè)計

重新設(shè)計的WREN在設(shè)計上進行了改進，稱為LMIC(線性電機物聯(lián)網(wǎng)控制器)。

L6205已配置為全并聯(lián)橋接，輸出為三路連接。

對alpha板進行了一些更改，這些是OPTO輸入和用戶控制的附加按鈕-例如手動上下，強制已知狀態(tài)等。

LMIC SDK被設(shè)計成適合防水外殼。

測試

LMIC beta通過兩個線性電機連接到面板上，結(jié)果工作得很好。它已經(jīng)服務(wù)了大約一個月，與Domoticz集成，并被證明是可靠的。

測試控制兩個直線電機的LMIC。

可用性

LMIC板現(xiàn)在可以使用SMT完成并準(zhǔn)備使用。單板采用0805組件。

代碼

示例代碼和一個新的Tasmota集成頁面，可以在GitHub上找到。

這個Tasmota集成目前將提供：

配置GPIOs

?配置web界面上下開關(guān)

?控制直線電機輸出

?配置直線電機控制器L6205使能線路，EN1

?預(yù)置周期(~60s)配置web交換機

?設(shè)置自動計時器

?在1300打開直線電機，在1800關(guān)閉

如果需要，允許LMIC板是獨立的，并且不連接到代理/服務(wù)器

未來

包括檢查安全標(biāo)志：

由于我在一些水平面板上使用兩個直線電機(一端一個)，為了安全起見，我還計劃包括一個MPU-6050陀螺儀/加速度計，給我一個“數(shù)字精神水平”(通過I2C)。然后，如果一個電機停止/堵塞，例如，面板將有效地開始傾斜/輕微扭曲，電機將立即停止!(保存我的面板)-好吧，這是理論-只需要做代碼，我只有36個小時的一天…

本文編譯自hackster.io