Slim Energiesysteem: Arduino-gebaseerd Zonne-energie Batterijbeheer

Hardwarecomponenten

Systeemverbindingen

1. Zonnepaneel: Levert een stabiele stroom en spanning om de batterij op te laden via de step-down converter.
2. Batterij: Levert 12V stroom aan de Arduino, wat zorgt voor de werking.
3. Arduino: Verbonden met het display via I2C om realtime gegevens van de batterij- en laadstatus weer te geven.
4. INA226 Module: Monitort de spanning, stroom en vermogen van zowel de batterij als de twee belastingen.

#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)
};

tekenreeks_V[10];
tekenreeks_I[10];
tekenreeks_W[10];
tekenreeks_X[10];

lege setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println(__FILE__);
  Serial.print("INA226_LIB_VERSION: ");
  Serial.println(INA226_LIB_VERSION);

  Draad.begin();
  bool mislukt = false;
  voor (int ID = 0; ID < INA_COUNT; ID++)
  {
    als (!INA[ID].begin() )
    {
      mislukt = waar;
      Serieel.println(ID);
    }
    INA[ID].setMaxCurrentShunt(8, 0.01);
  }
  als (mislukt)
  {
    Serial.println("Een of meer INA konden niet verbinden. Los het op en herstart.");
    terwijl (1);
  }

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

lege lus()
{
    float voltage = INA[0].getBusVoltage();
    dtostrf(voltage, 4, 3, string_V);  // Zet een drijvendekommagetal om naar een string, met behoud van drie decimalen
    tekenreeks_X[50];
    teken str[50];
    sprintf(string_X, "page0.t10.txt=\"%s V\"\xff\xff\xff", string_V);  // Strings samenvoegen
    Serial.print(string_X);
    Serieel.afdruk(str);
    vertraging(1000);
}

Functies

1. Batterijbewaking: Maakt gebruik van de INA226-module om de spanning, stroom en vermogen van de batterij in real-time te monitoren en de gegevens via seriële communicatie naar Arduino te verzenden.
2. Weergavefunctionaliteit: Toont de spanning, stroom en vermogen van zowel de batterij als de belasting op een LCD-scherm via I2C.
3. Laadbeheer: Het systeem gebruikt Arduino om de status van twee lasten te monitoren en past de stroomvoorziening aan op basis van gegevens die zijn verkregen van de INA226-module.
4. Afstandsbediening: Het systeem kan worden geïntegreerd in een slim huisplatform via IoT, waardoor afstandsbediening mogelijk is via een mobiele app om gegevens te bekijken en systeeminstellingen aan te passen.

Gebruiksgevallen

1. Remote Battery Monitoring: Gebruikers kunnen de oplaadstatus en het energiepeil van de batterij volgen, zodat apparaten binnen een optimaal energiebereik functioneren.
2. Laadbeheer: Geschikt voor slimme huizen of op zonne-energie aangedreven systemen, het kan meerdere laadapparaten monitoren om een stabiele werking te waarborgen.
3. Milieuvriendelijke Energiebeheer: Het systeem maakt gebruik van zonne-energie, vermindert de afhankelijkheid van traditionele energiebronnen en verbetert de duurzaamheid van het systeem.

Toekomstige Ontwikkeling en Uitbreiding

1. Multi-Functie Uitbreiding: Gebruikers kunnen extra sensormodules toevoegen, zoals temperatuur-, vochtigheid- en lichtsensoren, om de milieumonitoring verder te verbeteren.
2. Intelligente Voorspelling en Aanpassing: Het systeem zal AI-technologie integreren om energieverbruik intelligent te voorspellen, en de stroomvoorzieningsmodi aan te passen om de systeemefficiëntie te optimaliseren.
3. Geoptimaliseerd Zonnebeheer: Naarmate de technologie van zonnepanelen blijft verbeteren, kan het systeem efficiëntere zonnepanelen integreren om de algehele oplaadefficiëntie en gebruiksduur te verhogen.
4. Multi-Apparaatbeheer: Door gebruik te maken van cloudplatforms en IoT kunnen gebruikers meerdere apparaten beheren en monitoren, wat een bredere controle over slimme huissystemen mogelijk maakt.

Conclusie