Przedstawiam mój kolejny projekt, który czekał ponad rok od momentu zamontowania baterii fotowoltaicznych, które są częścią awaryjnego zasilanie mieszkania opisanego:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1764675.html
Chroniczny brak czasu nie pozwalał mi wejść na dach i skończyć tego co zacząłem w październiku zeszłego roku. W końcu strach wziął górę przed kolejną zimą i zasypanymi panelami, które praktycznie nie pracowały zeszłej zimy, bo... były przysypane śniegiem, a przy tym ich stały kąt (około 27 stopni) fatalnie wpływał na sprawność. Maksymalnie mogłem uzyskać około 2A w słońcu (jeśli odśnieżyłem
), którego zresztą w zimie jak na lekarstwo, więc cały system pracował tylko jako źródło awaryjne - w normalnym cyklu ładowania (jaki jest w lato) wykorzystuję energię wieczorem do oświetlenia praktycznie całego mieszkania, a naładowanie akumulatorów następnego dnia (jeśli jest słoneczny) trwa zaledwie kilka godzin. To tyle tytułem wstępu.
Pozycjoner, jak widać na fotkach, nie jest konstrukcją opartą na osi dla ruchu poziomego. Po pierwsze komplikowałoby mi to konstrukcję nieco, a po drugie takie rozwiązanie nie bardzo mógłbym umieścić na dachu – byłoby zbyt wysokie. Zresztą obecna konstrukcja zapewnia mi wystarczający kąt dla zimowej pory (bo to o nią najbardziej chodzi). W lato i tak jest wystarczająco dużo światła. Praktycznie od wschodu do zachodu słońce jest dokładnie wycelowane w centrum paneli. Większy zakres i tak nie miałby sensu, bo budynek gospodarczy sąsiada przeszkadza i ...mój dach. W sumie zakres ruchu poziomego to około 110-120 stopni, a pionowego około 50-60 stopni. Mnie to już wystarcza. Prąd ładowania znacząco się podniósł w godzinach niskiego słońca o 100%(!) Teraz co najmniej przez 4-5h w ciągu dnia mam dwukrotnie większy prąd niż wtedy, gdy panele nie podążały za słoneczkiem i dwukrotnie większy prąd w godzinach szczytu, a to baaardzo dużo.
Jako napęd kierunkowy wykorzystałem zwykłe tanie siłowniki zakupione na portalu aukcyjnym. Spokojnie wystarczają do tego celu. Spodobała mi się w nich regulacja wbudowanych krańcówek, które po prostu odcinają napięcie.
Do śledzenia słoneczka wykorzystałem cztery fototranzystory wybrane z pośród chyba 20 – straszny rozrzut parametrów był (!). Początkowo między nimi była mała przesłona, ale praktyka pokazała, że ma być inaczej i większe przesłonki pod kopułką instalowałem już ... na dachu silikonem.
Układ sterujący jest całkowicie mojego autorstwa. Nie sugerowałem się żadnymi innymi konstrukcjami – oczywiście oprócz głównej zasady działania, czyli podążania za światłem
Płytka wykonana termotransferem, a po zlutowaniu zabezpieczyłem ją lakierem w spraju (fotki brak).
Program powstał w BASCOM'ie. Ludzi uczulonych na ten język programowania pragnę tylko uspokoić (pocieszyć), że nie użyłem tu ani jednego WAIT i GOTO, a sam program podzielony jest na czytelne funkcjonalne bloki i zajmuje nieco ponad 4Kb. Właśnie - aż 4Kb... można by pomyśleć: „a cóż potrzeba do śledzenia słońca, toż to parę linijek!” - zgadza się, i tak było na początku. Najpierw wszystko było na Atmega48, ale jak mi zaczęło brakować troszkę miejsca, to w końcu w układzie wylądowała Atmega8 (taką akurat miałem i mimo starości spokojnie daje radę).
Co potrafi program?
Poza śledzeniem słońca ma pozycję parkowania przeciwwiatrowego. Co prawda czujki jeszcze nie ma, ale może jeszcze w tym roku coś dorobię. Będzie to na zwykłym mierzeniu obrotów. Kiedy obroty będą zbyt duże przez określony czas, wtedy program zaparkuje panel. Póki co panel parkuje, jak ma zbyt mało światła. Bezsensownym jest wodzenie po niebie za jasną plamą, żeby zyskać 100 czy 200mA, kiedy silniki potrzebują na to około 0,5A. Kiedy na wszystkich czujnikach jednocześnie jest podobne natężenie światła (dobrane doświadczalnie poniżej opłacalności jazdy), wtedy układ parkuje. Jest też oczywiście histereza, żeby panel co chwila się nie kręcił. Samo podążanie za światłem realizowane jest co około 15minut. Wtedy to badane są czujniki i ustalany kierunek jazdy. Program uwzględnia również fakt, że tuż po tych 15 minutach, kiedy badanie właśnie minęło, a słońce właśnie wyszło, to jeśli przekroczony jest (też dobrany doświadczalnie) próg, to wtedy program ignoruje ten czas, który pozostał do odliczenia 15minut i łapie promienie, po czym przechodzi do liczenia nowych 15 minut. Oczywiście jest kilkusekundowe zabezpieczenie antybłyskowe, aby jakieś przypadkowe błyski (jeśli jest noc) nie wzbudziły na darmo obsługi śledzenia.
Pozycja parkowania jest ustalana ręcznie. Służy do tego tryb serwisowy i przyciski. Współrzędne pamiętane są w EEPROM - aha, a liczone są względem pozycji startowej. Po włączeniu zasilania panel jedzie do lewej strony i w dół, zeruje liczniki i ustawia się na pozycji antywiatrowej. Od tego momentu zaczyna się pętla główna i pierwsze badanie światła. Obroty liczone są oczywiście z zabezpieczeniem przed drganiem styków i w zasadzie program ich nie gubi, ale dorobiłem opcję, aby po 10 parkowaniach antywiatrowych (czyli w słoneczne dni to jest 10 wieczorów, kiedy wykona się takie parkowanie) wykonała się kalibracja, czyli dojazd do lewej i w dół. Przy okazji jest to zabezpieczenie, jakby z jakiegoś powodu podczas liczenia obrotów program kilka zgubił lub dodał, chociaż nawet 10-15 nie ma tu większego znaczenia, tyle że z czasem błąd by mógł się nawarstwiać.
Jako że lubię jak coś błyska i miga, to zrobiłem sobie sygnalizację świetlną. Była nieopisaną pomocą przy testowaniu i tak zostało. Kiedy panel jest zaparkowany, to dioda błyska 30ms co 6s. Wiem wtedy, co się dzieje z programem i wiem, że działa. Gdy jest wybudzony, to dioda miga 50ms co 2s (widoczne nawet w dzień); wtedy też wiem, że nic się nie zacięło i wszystko gra. Podczas parkowania dioda bardzo szybko błyska (wtedy wiem, że układ nie zgłupiał tylko po prostu parkuje); oczywiście jest zabezpieczenie, gdyby krańcówka jeszcze nie była osiągnięta, silnik włączony, a impulsy obrotów nie liczone – wtedy włącza się tryb awaryjny i dioda miga z częstotliwością 1Hz. Silniki są natychmiast wyłączane i po 15 minutach kolejna próba uruchomienia. Kontrola obrotów trwa 2,5s. Przyczyną zatrzymania może być np. zamarznięcie wody w siłowniku (chociaż świadomie umieściłem ich do góry nogami, żeby wszystko wyleciało, w razie gdyby jakimś cudem coś się tam skropliło), spalony silnik, zwały śniegu, itp. Generalnie 2,5s to bezpieczny czas, żeby silnik nie zdążył się zapalić.
Całość zasilana jest z 24V z akumulatorów, które ładują owe panele. Zdecydowałem się umieścić całą elektronikę za panelami, bo strasznie dużo kabli musiałbym pod dach wciągać, a ani to wygodne, ani praktyczne. Pierwsze nocne mrozy (kilka razy -8 stopni) ma już za sobą i nie zauważyłem jakiegoś błędnego działania.
Schematu i programu nie udostępnię, ale chętnie odpowiem na pytania.
Zapraszam do komentowania
Cool? Ranking DIY
Lepszym rozwiązaniem jest MOC3043 + jakiś triak, ale to tylko moja osobista uwaga 
