Aurinkopaneelien käyttö Arduino-projektien power-tehoon voi lisätä kestävyyttä ja vähentää riippuvuutta akuista tai verkkotehosta. Oikeat laskelmat ovat välttämättömiä, jotta järjestelmä tuottaa luotettavaa energiaa vaihtelevissa olosuhteissa. Tämä artikkeli kattaa keskeiset näkökohdat ja laskelmat Arduino-laitteiden tehokkaan aurinkovoiman suunnittelun kannalta.

Tehovaatimusten arviointi

Määritä Arduinon keskimääräinen virrankulutus. Tähän sisältyvät Arduinon levy, sensorit, moduulit ja muut komponentit. Mittaa tai löydä tyypillinen virtapiirto milliampeissa (mA) ja jännite (V). Kerrotaan, jotta saadaan aikaan milliwattia (mW).

Esimerkiksi jos Arduino kuluttaa 50 mA:ta 5 V:ssä, tehontarve on:

Power = Nykyinen x Jännite = 50 mA x 5 V = 250 mW

Aurinkopaneelin tuotannon laskeminen

Valitse Aurinkopaneeli, jonka teholuokka ylittää Arduinon tehotarpeen, kun otetaan huomioon tehokkuus ja auringonvalo. Paneelin huipputehon (Pmax) pitäisi riittää täyttämään tai ylittämään laitteen kulutuksen auringonvalon huipputuntien aikana.

Esimerkiksi 5 W aurinkopaneeli ihanteellisissa olosuhteissa voi tuottaa noin 5 000 mWh tunnissa. Jos Arduino kuluttaa 250 mW, se voi ajaa jatkuvasti paneelilla, joka tarjoaa vähintään 250 mW auringonvalon tuntien aikana.

Akun ja varastointilaskelmat

Ota mukaan akku, joka tallentaa liikaa energiaa ja varmistaa jatkuvan käytön alhaisen auringonvalon aikana. Laske tarvittava akun kapasiteetti halutun varmuuskopioinnin keston perusteella.

Jos Arduino tarvitsee 12 tuntia ilman auringonvaloa ja kuluttaa 250 mW, tarvittava kokonaisenergia on:

Energia = Teho x Aika = 250 mW x 12 tuntia = 3000 mWh

Suositellaan akkua, jonka kapasiteetti on vähintään 3000 mWh, ottaen huomioon tehokkuushäviöt ja turvamarginaalit.

Lisähuomioita

  • Varmista, että aurinkopaneeli on sijoitettu mahdollisimman suurta auringonvaloa varten.
  • Sisällytä latausohjain akun ylilatauksen estämiseksi.
  • Huomioikaa auringonvalon intensiteetin kausivaihtelut.
  • Käytä jännitesäätimen antaa vakaa teho Arduino.