Esp8266 kullanarak güneş enerjisi kurulumu için IoT tabanlı lityum pil izleme sistemi

Bu projenin amacı, bir güneş enerjisi tesisatında bir Lityum Pil Bankasını uzaktan izlemektir. Her bir Pil Paketi için akımı ayrı ayrı izler. Ayrıca solar şarj cihazı ile iletişim kurar ve eve ve akü bankasına giden enerjinin canlı değerlerini hesaplar. Grafikler, dahili geçmiş veriler içeren bir web sunucusu içerir ve isteğe bağlı olarak, Thingspeak ve Blynk'e veri yükleyebilir.

Bu IoT projesi, bir güneş enerjisi tesisatına paralel olarak bağlanan Li-ion pil paketlerinin (BMS dahil) davranışını ve ömrünü kontrol etmek için yapılan bir deneyin parçasıdır. Burada kullanılan Lityum Pil Kimyası, genellikle güneş enerjisi kurulumları için önerilen LiFePo4 3.65V / Hücre değil, daha fazla kapasite ve çalışma riski olan normal Li-ion piller 4.2V / Hücre'dir. Yukarıdaki fotoğrafta da görülebileceği gibi, Pil Paketleri aşağıdaki güvenlik çantalarına ve Pil Analizörüne yerleştirilmiş ve her şey çatıda. Burada kullanılan güneş kontrol cihazı Tracer 2206AN'dır.

Kullanılan donanım:

Bu Lityum iyon pil izleme sistemi için tam devre şeması aşağıda gösterilmiştir

NodeMCU (D-duino) kurulu 5V batarya paketinin çıkış gerilimini dönüştürücüler, bir DC-DC dönüştürücüsü kova tarafından desteklenmektedir. Kart üzerindeki 3.3V düzenlenmiş DC çıkış pini, DS18B20 ve RHT03 sensörlerine güç sağlamak için kullanılır. Şematik ayrıca 5 Lityum pilin (her biri 24V), her bir pilden geçen akımı izlemek için ACS712 akım sensörüne nasıl bağlandığını gösterir. Bu akım sensörlerinden çıkış analog değerleri, daha yüksek çözünürlük için ADS1115 ADC modülleri tarafından ölçülür, elde edilen sonuç daha sonra I2C İletişimi aracılığıyla ESP kartına aktarılır. ACS712'nin benzer şekilde kullanıldığı bu Enerji izleme projesine de başvurabilirsiniz. Ayrıca bir voltaj sensörü modülü kullandıkakü voltajını izlemek için. Bu proje yalnızca tüm pil paketi voltajını izler, her pilin voltajını izlemeniz gerekiyorsa bu hücre voltajı izleme projesini kontrol edebilirsiniz.

Pil paketini güneş enerjisinden şarj etmek için Güneş panelinin (24V 500W) pil paketine bir MPPT Güneş Kontrol Cihazı aracılığıyla nasıl bağlandığını not edebilirsiniz. Solar kontrol cihazı RJ45 üzerinden iletişim kurar, bu nedenle Solar kontrol cihazı ile ESP8266 kartı arasında iletişim kurmak için XY-017 TTL - RS485 dönüştürücü kullandık.

ESP8266 Programı:

Bu lityum iyon pil monitöründe, ESP8266 (D-duino) pil takımının akımını ve voltajını okumak için programlanmıştır ve ayrıca eve giden gücün ve pil takımının canlı değerlerini hesaplamak için solar şarj cihazı ile iletişim kurar. Ayrıca, tarihsel verilerin grafiğini çıkarmak ve parametreleri görselleştirmek için bir Web sunucusu kurduk. Ayrıca, bu değerleri internet üzerinden uzaktan izlemek için ThingSpeak ve Blynk'e yüklemek için bir seçenek programladık. Eğer yeni iseniz ThingSpeak ve Blynk iki projelerin altına başvurabilir.

• Thingspeak kullanarak Sıcaklık ve Nem izleme
• Blynk kullanarak RGB LED'i kontrol etme

Temel bilgiler anlaşıldıktan sonra program kendi kendini açıklar niteliktedir. Bu proje için eksiksiz program aşağıdaki bağlantıdan indirilebilir. Bu kodu doğrudan ESP kartınıza yüklemek için Arduino IDE'yi kullanabilirsiniz.

• IoT tabanlı Lityum Pil İzleme Sistemi Kodu

Programla ilgili notlar

Kodu derlemeden önce aşağıdaki kitaplık paketlerini Arduino IDE'nize dahil ettiğinizden emin olun.

• Adafruit_ADS1015 (Analog Girişler)
• NtpClientLib (DST destekli NTP İstemcisi)
• TimeLib (Zaman fonksiyonları)
• Adafruit SSD1306 - OLED Ekran Sürücüsü
• RemoteDebug - Telnet hata ayıklama günlükleri
• Modbus Master - MODBUS iletişimi için

Tracer ile Modbus RS485 iletişimi için, dpoulson ve jaminNZx'ten gelen bu referanslar çok yararlı olmuştur

ESP8266 Katıştırılmış Web sunucusu:

Web sunucu sayfası, akım sayaçlarından Ham Ölçüleri ve şarj cihazı ile MODBUS İletişiminden elde edilen değerleri gösterir. Solar şarj cihazında bir AC Katı Hal Rölesini ve DC Yük çıkışını doğrudan kontrol etme seçeneği sunar. Ayrıca, Blynk veya Modbus iletişimlerini etkinleştirmek / devre dışı bırakmak için bir seçenek sunar. Lityum iyon pil izleme sistemi için eksiksiz web sunucusu sayfası aşağıda gösterilmiştir

Aşağıdaki resimde Fotovoltaik Panellerden Eve, Pil Bankasına ve Paketlere Güç Dağıtım değerleri gösterilmektedir:

Web sunucusunda grafik olarak çizilen canlı veriler aşağıda gösterilmiştir.

Ayrıca, gerekli bir veri ve zaman seçerek geçmiş verileri görüntülemek de mümkündür. Bu, sistemin herhangi bir zamanda uzaktan izlenmesini sağlar.

Mobil Uygulama ile İletişim Kurma (Blynk)

Daha önce de belirtildiği gibi, bu lityum pil monitörünün programı, uzaktan izleme için Blynk adlı bir mobil uygulama ile iletişim kurmamıza da izin veriyor. Uygulamayı Play Store veya Appstore'dan indirebilirsiniz. Mobil uygulamanın anlık görüntüsü aşağıda gösterilmiştir

Blynk uygulamasını indirdikten sonra, teste hazır proje kurulumunu elde etmek için aşağıdaki QR kodunu tarayabilirsiniz.

ThingSpeak ile İletişim

ThingSpeak, popüler bir IoT analiz platformudur. Ayrıca ESP'mizi izlenen değerleri ThingSpeak'e gönderecek şekilde programladık. ThingSpeak tablosu aşağıda gösterilmiştir.

Bu lityum pil monitörünün tam kodu buradan indirilebilir.

Umarım projeyi anladınız ve sistemlerinizi oluştururken onu kullanırsınız. Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen çekinmeden yorum bölümüne bırakın veya diğer teknik sorular için forumlarımızı kullanın.