Jak zmierzyć całkowite zużycie energii płyty arduino

Mam projekt, nad którym obecnie pracuję. Zbudowaliśmy zieloną ścianę, na którą składają się rośliny na ścianie

Zielona ściana

Teraz mamy na dole pompę, która podlewa wszystkie rośliny. Istnieje tablica arduino, która decyduje, kiedy włączyć pompę. Zasilanie to panel słoneczny i turbina wiatrowa. Chcemy wiedzieć, ile energii zaoszczędziliśmy dzięki zastosowaniu panelu słonecznego i turbiny.

Pytanie:

Jak zmierzyć ilość energii w Wh zużytej od 00:00 tego dnia? Czy jest tu biblioteka? Czy to nie jest możliwe w Arduino?

Wielkie dzięki.

Aby wyjaśnić niektóre rzeczy

Nie, pompa nie jest zasilana bezpośrednio przez pin Arduino. Używamy tarczy silnika.

Tak, w obwodzie jest akumulator. Energia słoneczna i wiatrowa ładuje akumulator, który z kolei zasila komponenty.

Chciałbym poznać całą zużytą energię, nie tylko pompę.

programming sensors

— DLJ
źródło

Chcesz poznać prąd używany przez tablicę, a nie wolty. Wolty będą stałe. Prąd zmieni się w miarę włączania / wyłączania silnika.

— sachleen

Lub dokładniej, chcesz energii (w Wh, watogodzinach) zużywanej od 00:00. Aby obliczyć energię, potrzebujesz napięcia, które jest stałe, i trendu prądu (w A lub mA, Ampère) w czasie.

— jfpoilpret

Ok, spróbuję

— DLJ

Wspomniałeś o pompie: czy jest bezpośrednio pozyskiwana przez pin Arduino (mam nadzieję, że nie). Jakie są specyfikacje pompy? Wydaje mi się, że większość zużywanej energii będzie pochodzić stamtąd, ponieważ możesz uważać, że enegencja dla samego Arduino jest znikoma.

— jfpoilpret

@jfpoilpret Używając energii słonecznej i wiatrowej, są szanse, że ani napięcie, ani prąd nie będą stałe. W przeciwnym razie Twoja metoda jest poprawna. Energia [Wh] = V [V] × I [A] × t [s] / 3600 [s / h]

— jippie

Odpowiedzi:

Aby obliczyć ilość energii, musisz najpierw obliczyć moc.

Relacja jest

Energia = (moc * czas użytkowania)

Jak obliczyć moc?

Napięcie dla każdego urządzenia w systemie jest stałe. Zmiany dotyczą bieżącego wycofania w każdym elemencie w projekcie. Najważniejsze, co tu masz, to pompa i ile pobiera prąd. Zwykle na „płycie” pompy będzie pobierany prąd.

Powiedz, że zużywa 2 amperów. Jeśli nie jest to tam dostępne, użyj „Multimetru cyfrowego” DMM i połącz szeregowo z pompą i zmierz natężenie prądu.

Jeśli w twoim projekcie są jakieś inne ważne / ważne elementy, po prostu obliczyć bieżące wycofanie z nich.

Teraz zsumuj wszystkie prądy i powiedz, że skończyłeś z 2 amperami.

Jeśli wszystkie elementy pracują pod tym samym napięciem, wystarczy pomnożyć całkowitą wartość poboru prądu przez napięcie. DLACZEGO? Ponieważ: P (moc) = V (napięcie) * I (prąd)

Jeśli nie, po prostu znajdź moc każdego komponentu. Dodaj wszystkie moce wszystkich twoich komponentów.

Teraz będziesz musiał tylko obliczyć energię.

E (energia) = moc * czas

Czas tutaj odnosi się do tego, jak długo twój system działa? Czy to cały dzień, kilka godzin. IT nie ma znaczenia. Zwykle w celu ułatwienia czasu użytkowania (pod względem godzin).

Powiedzmy, że twoja moc skończyła się na 3kW kilograma. Uruchomiłeś system przez 2 godziny każdego dnia Energia = 3 * 2 = 6 kWh

Jeśli trzymasz to przez pełny miesiąc. Oszczędność energii w ciągu miesiąca = 180 kWh.

Dowiedz się, ile kosztuje ministerstwo za każdy kWh, a dowiesz się, ile pieniędzy zaoszczędziłeś!

— Adel Bibi
źródło

Myślę, że ta formuła nie ma zastosowania w tym przypadku asi-as, ponieważ pobór prądu będzie się znacznie różnić, gdy pompa będzie włączona (i to nie zawsze na szczęście).

— jfpoilpret

Może dowiedzieć się, jaki jest prąd rozruchowy (w prądzie rozruchowym) i zobaczyć, jaki procent wzrostu jest większy od normalnej pracy. Następnie może dodać ten procent - tylko w przypadku - aby zrekompensować ten błąd. Oczywiście musi zobaczyć na śr. Ile razy włącza się pompa. Myślę , że nie zrobi to dużej różnicy, ponieważ czas trwania prądu rozruchowego jest naprawdę niewielki.

— Adel Bibi

Myślę, że to może mi bardzo pomóc. Spróbuję, a następnie powiem, co się stanie. Dzięki!

— DLJ

Istnieje kilka układów mierzących przepływ prądu (np. ACS714). Pamiętaj tylko, aby kupić układ, który nie będzie smażyć pod obciążeniem, i zamontuj go seryjnie z pompą. Ten układ przyniesie sygnał arduino za pomocą analogowego (ale „inteligentniejszego” układu, który używa i2c lub spi), korzystając ze wzoru w arkuszu danych, gdzie można znaleźć rzeczywisty (cóż, jak zawsze mały błąd) przepływ prądu.

Powinieneś już znać napięcie pompy, ale możesz łatwo odczytać go za pomocą podobnego układu scalonego lub nawet dzielnika napięcia , po prostu zwróć uwagę, jeśli używasz PWM, jakby to fałszowało twój odczyt)

Teraz, jak już wskazał Adel Bibi, możesz pomnożyć napięcie pompy przez odczytaną wartość prądu (znaleźć moc), pomnożyć przez czas, który upłynął od ostatniej miary i zsumować z miarą poprzednią (całka mocy przez czas )

możesz zrobić to samo z panelem wiatrowym / słonecznym, po prostu odwróć znak prądu (ponieważ produkujesz, a nie zużywasz energii) i voilà!

— Lesto
źródło

Przy akumulatorze w systemie pobór prądu wzrośnie, gdy zostanie uzupełniony. Akumulator zapewnia wystarczające ciśnienie do napędzania układu. Gdy ciśnienie w układzie spada, pompa włącza się, aby podnieść akumulator, przy maksymalnym ciśnieniu zbliżającym się do ciśnienia odcięcia. Biorąc pod uwagę całkowity czas pracy danej pompy (@DLJ), możesz pokroić to na odrębne porcje i zmierzyć pobór w tych okresach, wykreślić to. Podoba mi się ten zielony mur i chcę go. - Aloha nui loa, edycja MKK - Nawiasem mówiąc, nawet pompa 12 V napędzająca najmniejszy 1-litrowy akumulator do 250 kPa będzie pobierać do 3 A przez kilka chwil, biorąc pod uwagę wielkość twojego systemu. Jakiej osłony silnika używasz?

— MKK
źródło