Solarbewässerungssystem für Gewächshaus [geschlossen]

Verwenden Sie einen 12-V-Blei-Säure-Akku, es ist einfacher, sicher aufzuladen. Lassen Sie den Pi fallen, es ist eine 5-W-Verschwendung. Verwenden Sie stattdessen ein Arduino. Wenn Sie eine drahtlose Verbindung benötigen, verwenden Sie einen ESP8266 und kein Arduino, der ESP8266 kann in Arduino IDE programmiert werden. Überprüfen Sie arduino.stackexchange, wie Sie einen Webserver auf ESP8266 erstellen. Persönlich würde ich einen ESP8266 verwenden, um Daten an einen Pi (in Ihrem Haus) zu senden, und den Pi in Intervallen von 60 Sekunden eine schöne Seite mit Grafiken usw. erstellen lassen.

Verwenden Sie DHT22 für Temperatur + Luftfeuchtigkeit oder besser SI7021. Wenn Sie viele Erfassungspunkte für die Temperatur benötigen, fügen Sie einige DS18B20-Sensoren hinzu.

Auf dem Arduino können Sie die Narcoleptic-Bibliothek verwenden, um den Stromverbrauch drastisch zu reduzieren.

Ich habe einen 12-V-Batterieladeregler für Solar mit einem Arduino (ohne Narcoleptic), aber er muss poliert werden. Das Aufladen erfolgt in drei Phasen:

• 1) Konstantstrom
• 2) Topping-Gebühr
• 3) schwebende Ladung

Ich habe nie herausgefunden, wie man diese drei ohne eine Art Stromsensor macht, also habe ich einfach die Batteriespannung mit einem Zener gemessen und den Ladevorgang bei ~ 12,7 unterbrochen, gewartet, erneut gemessen und den Ladevorgang bei Bedarf fortgesetzt. Geladen habe ich mit 13,5V @ 1A. Es gibt eine magische Spannung, bei der Sie Ihren Akku nicht belasten, bei der Sie den Ladevorgang nicht abbrechen müssen, aber ich empfehle es nicht. Eine 12V-Batterie kann man bei 11,5V als „leer“ betrachten, unterhalb dieser Marke entlade ich nicht. An dieser Markierung schalte ich meine Lasten mit einem Relais aus und löse einen Alarm aus, indem ich eine RGB-LED rot blinken lasse.

Ich weiß aus ziemlich guter Quelle, dass Blei-Säure-Batterien höhere Temperaturen vertragen können, ohne an Effizienz zu verlieren, als all das Li-*-Zeug. Obwohl ich wahrscheinlich meine Batterie wahrscheinlich sowieso in ein Loch im Boden einbetten würde (richtig vor Feuchtigkeit geschützt), um sie vor Schaden zu schützen und ziemlich kühl zu halten.

Das funktioniert gut genug für Ihre Anwendung. Ich empfehle, einige niederohmige Vgs-MOSFETs zur Steuerung des Ladevorgangs zu verwenden. Der P-Kanal-MOSFET IRF9630 ist in Ordnung, denken Sie an einen Pull-up-Widerstand.

Wenn Sie Li-*-Akkus möchten, sind diese 18650-Akkus billig, aber Sie müssen etwas Geld in den Laderegler stecken. Sie benötigen wahrscheinlich auch eine Aufwärtsumwandlung, um die verschiedenen Bits in Ihrem Gewächshaus anzutreiben, was für ein 12-V-System nicht erforderlich wäre.

Für das Solarpanel selbst benötigen Sie Bypass-Dioden mit Anode am Minuspol für jede Zelle und eine schöne dicke 2A-Sperrdiode, deren Anode mit dem Solarpanel Vout verbunden ist. Wenn sie nicht beleuchtet oder gesättigt sind, verbrauchen diese Dinge Strom aus einer verfügbaren Quelle. Unabhängig davon, welche Spannung Sie laden müssen, benötigen Sie einen Abwärtswandler am Eingang des Ladereglers. 18 V ist nur die Nennleistung, sie wird oft niedriger sein. Wenn ein hochwertiger Abwärtswandler aus Budgetgründen außerhalb der Grenzen liegt, versuchen Sie vorübergehend einen LM350-Spannungsregler (er ist verlustbehaftet).

Sie sollten ein Relais verwenden, um die Pumpe anzutreiben, und eine Bypass-Diode mit Anode an ihrem Minuspol hinzufügen. Eine Pumpe kann für Arduinos ziemlich laut sein. Möglicherweise möchten Sie auch einen 100-V-10-100-uF-Entkopplungskondensator im Pumpenkreis.

Siehe http://www.bristolwatch.com/solar_charger.htm – es ist ein sehr schöner und ausführlicher Artikel.

Hier ist ein obskures Diagramm meines Lademoduls:

Und ein Bild des Prototyps (Ja, ich weiß, es ist nicht schön):

Bitte ignorieren Sie die Eingangsspannung von 14,67, ich hatte die neuartige Idee, einen LM317-Strombegrenzer zu verwenden. Tu das nicht. Verwenden Sie einfach 12,7 V.

Bearbeiten: Verwenden Sie dies als Vorlage für Ihren Pi-Webserver: http://randomnerdtutorials.com/esp8266-publishing-dht22-readings-to-sqlite-database/

1. Verwenden Sie ein Batteriemanagementsystem zum Laden und Überwachen des Ladezustands der Batterien. Wenn Sie es selbst bauen, haben Sie eine hervorragende Chance, die Lithium-Batterien zu malträtieren – was dazu führt, dass sie ausfallen und „mit Flammen ausschlagen“, was dazu führen wird, dass Ihr Gewächshaus ebenfalls in Rauch aufgeht.

2. Das BMS löst auch Ihre Frage „wie man den Ladezustand überwacht“.

3. Verbinden Sie die Batterien in Reihe für über 12 Volt. Verwenden Sie einen Abwärtsregler, um 5 V für die Stromversorgung des Pi und des Arduino zu erhalten. Auf diese Weise können Sie alle benötigten Teile aus den Batterien mit Strom versorgen. Das Herunterfahren auf die niedrigere Leistung für die 5-V-Teile sollte effizienter sein als das Hochladen des Hochstrommaterials auf 12 V.

4. Sie können eine Pumpe oder ein Solenoid nicht direkt an den Arduino oder den Pi anschließen. Sie müssen entweder einen geeigneten Schaltkreis bauen (schaltet die 12 V mit einem 3,3-V- oder 5-V-Signal auf die Pumpe/das Solenoid um, viele Beispiele sind auf diesem Stack verfügbar) oder ein Relaismodul kaufen, um die Umschaltung vorzunehmen.

5. Ob eine Pumpe oder ein Ventil ausreicht, hängt vom physikalischen Aufbau ab. Für die Schwerkraftzufuhr (mit nur einem Magnetventil) muss der Tank hoch genug sein, um genügend Druck bereitzustellen, damit das Wasser überall hinkommt. Bei einer Pumpe das gleiche Problem - sie muss genügend Druck und Volumen liefern, um alle Ihre Pflanzen zu bewässern, aber immer noch schwach genug für Ihre verfügbare Stromversorgung (Batterien) sein. Sie müssen herausfinden, wie viel Wasser und wie viel Druck und ob die Schwerkraftzufuhr ausreicht oder ob eine Pumpe benötigt wird.

Sie sollten in der Lage sein, die Sensoren direkt an den Pi anzuschließen und das vArduino zu eliminieren. Weniger Teile sind normalerweise besser.

Sie könnten immer einige Pumpen wie diese verwenden , die ich auch gekauft habe, ungefähr zum gleichen Preis wie ein Magnetventil und 5 V obendrein