Sistema de Energía Inteligente: Gestión de Baterías Solar Alimentada por Arduino

Componentes de hardware

Conexiones del sistema

1. Panel Solar: Proporciona una corriente y voltaje estables para cargar la batería a través del convertidor reductor.
2. Batería: Proporciona 12V de energía al Arduino, asegurando su funcionamiento.
3. Arduino: Conectado a la pantalla a través de I2C para mostrar datos en tiempo real del estado de la batería y la carga.
4. Módulo INA226: Monitorea la tensión, la corriente y la potencia tanto de la batería como de las dos cargas.

#include "INA226.h"

#define INA_COUNT  4

// IIC Address Selection 
// A1 = 0  A0 = 0 ->0x40
// A1 = 0  A0 = 1 ->0x41
// A1 = 1  A0 = 0 ->0x44
// A1 = 1  A0 = 1 ->0x45
INA226 INA[INA_COUNT] =
{
  INA226(0x40),
  INA226(0x41),
  INA226(0x44),
  INA226(0x45)
};

carácter cadena_V[10];
carácter cadena_I[10];
carácter cadena_W[10];
carácter cadena_X[10];

configuración vacía()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println(__FILE__);
  Serial.print("INA226_LIB_VERSION: ");
  Serial.println(INA226_LIB_VERSION);

  Cable.begin();
  bool falló = false;
  for (int ID = 0; ID < INA_COUNT; ID++)
  {
    si (!INA[ID].begin() )
    {
      falló = verdadero;
      Serie.println(ID);
    }
    INA[ID].setMaxCurrentShunt(8, 0.01);
  }
  si (falló)
  {
    Serial.println("Uno o más INA no pudieron conectarse. Corrija y reinicie");
    mientras (1);
  }

 Serial.println("\nID\tBUS\tSHUNT\tCURRENT\tPOWER");
}

bucle vacío()
{
    float voltage = INA[0].getBusVoltage();
    dtostrf(voltage, 4, 3, string_V);  // Convierte un número de punto flotante a una cadena, manteniendo tres decimales
    carácter cadena_X[50];
    carácter str[50];
    sprintf(string_X, "page0.t10.txt=\"%s V\"\xff\xff\xff", string_V);  // Concatenando cadenas
    Serial.print(string_X);
    Serial.print(str);
    retraso(1000);
}

Características

1. Monitoreo de Batería: Utiliza el módulo INA226 para monitorear la tensión, corriente y potencia de la batería en tiempo real y enviar los datos a Arduino a través de comunicación serial.
2. Funcionalidad de Pantalla: Muestra el voltaje, la corriente y la potencia tanto de la batería como de la carga en una pantalla LCD a través de I2C.
3. Gestión de Carga: El sistema utiliza Arduino para monitorear el estado de dos cargas y ajusta el suministro de energía según los datos recuperados del módulo INA226.
4. Control Remoto: El sistema se puede integrar en una plataforma de hogar inteligente a través de IoT, lo que permite el control remoto a través de una aplicación móvil para ver datos y ajustar la configuración del sistema.

Casos de uso

1. Monitoreo Remoto de Batería: Los usuarios pueden monitorear el estado de carga de la batería y los niveles de energía, asegurando que los dispositivos operen dentro de un rango de potencia óptimo.
2. Gestión de Carga: Suitable for smart homes or solar-powered systems, it can monitor multiple load devices to ensure stable operation.
3. Gestión Energética Ecológica: El sistema utiliza energía solar, reduciendo la dependencia de fuentes de energía tradicionales y mejorando la sostenibilidad del sistema.

Desarrollo y Expansión Futura

1. Expansión Multifuncional: Los usuarios pueden agregar módulos de sensor adicionales, como sensores de temperatura, humedad y luz, para mejorar aún más el monitoreo ambiental.
2. Predicción y Ajuste Inteligente: El sistema incorporará tecnología de IA para predecir inteligentemente el uso de energía, ajustando los modos de suministro de energía para optimizar la eficiencia del sistema.
3. Gestión Solar Optimizada: A medida que la tecnología de paneles solares sigue mejorando, el sistema puede integrar paneles solares más eficientes para aumentar la eficiencia de carga general y el tiempo de uso.
4. Gestión de Múltiples Dispositivos: Al aprovechar plataformas en la nube e IoT, los usuarios pueden gestionar y monitorear múltiples dispositivos, lo que permite un control más amplio de los sistemas de hogar inteligente.

Conclusión