Làm thế nào để đo tổng mức sử dụng năng lượng của một bảng arduino

Tôi có một dự án mà tôi hiện đang làm việc. Chúng tôi đã xây dựng một bức tường màu xanh lá cây, bao gồm các nhà máy trên một bức tường

Bức tường màu xanh lá cây

Bây giờ, chúng tôi có một máy bơm nằm ở phía dưới, tưới tất cả các nhà máy. Có một bảng arduino quyết định khi nào nên đặt máy bơm vào. Cung cấp năng lượng cho nó là một bảng điều khiển năng lượng mặt trời và tuabin gió. Chúng tôi muốn biết chúng tôi đã tiết kiệm được bao nhiêu năng lượng bằng cách sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời và tua-bin.

Câu hỏi:

Làm cách nào để đo lượng năng lượng, tính bằng Wh, được sử dụng từ 00h00 ngày hôm đó? Đây có phải là một cái thư viện? Hay điều này là không thể với Arduino?

Cảm ơn rất nhiều.

Để làm sáng tỏ một số điều

Không, bơm không được cung cấp nhiên liệu trực tiếp bởi chân Arduino. Chúng tôi đang sử dụng một lá chắn động cơ.

Vâng, có một tích lũy trong mạch. Năng lượng mặt trời và năng lượng gió sạc lại một pin, từ đó cung cấp năng lượng cho các thành phần.

Tôi muốn biết toàn bộ năng lượng tiêu thụ, không chỉ máy bơm.

programming sensors

— DLJ
nguồn

Bạn muốn biết hiện tại được sử dụng bởi hội đồng quản trị, không phải là volt. Các vôn sẽ không đổi. Dòng điện sẽ thay đổi khi động cơ bật / tắt.

— sachleen

Hay chính xác hơn, bạn muốn năng lượng (tính bằng Wh, giờ-giờ) được tiêu thụ kể từ 00:00. Để tính toán năng lượng, bạn cần điện áp, là hằng số và xu hướng của dòng điện (tính bằng A hoặc mA, Ampère) theo thời gian.

— jfpoilpret

Ok tôi sẽ thử điều đó

— DLJ

Bạn đã đề cập đến một máy bơm: nó có nguồn gốc trực tiếp bởi một chân Arduino (tôi hy vọng là không). Thông số kỹ thuật cho máy bơm là gì? Tôi đoán phần lớn năng lượng tiêu thụ sẽ đến từ đó, vì bạn có thể cân nhắc sự ghen tị với Arduino không đáng kể.

— jfpoilpret

@jfpoilpret Sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng gió, rất có thể là cả điện áp và dòng điện đều không đổi. Nếu không phương pháp của bạn là chính xác. Năng lượng [Wh] = V [V] × I [A] × t [s] / 3600 [s / h]

— jippie

Câu trả lời:

Để tính lượng năng lượng bạn phải tính công suất trước.

Mối quan hệ là

Năng lượng = (Sức mạnh * Thời gian sử dụng)

Làm thế nào để tính toán sức mạnh?

Điện áp cho mỗi thiết bị trong hệ thống là không đổi. Những thay đổi là rút tiền hiện tại trong từng thành phần trong dự án. Điều chính bạn có ở đây là máy bơm và nó tiêu thụ bao nhiêu hiện tại. Thông thường, bạn sẽ có trên "tấm" máy bơm rút tiền hiện tại của nó.

Nói rằng nó tiêu thụ 2 Amps. Nếu điều đó không có sẵn ở đó, hãy sử dụng "Đồng hồ vạn năng số" DMM và kết nối nối tiếp với máy bơm và đo lượng dòng điện.

Nếu có bất kỳ thành phần chính / quan trọng nào khác trong dự án của bạn, chỉ cần tính toán rút tiền hiện tại từ chúng.

Bây giờ cộng tất cả các dòng và nói rằng bạn đã kết thúc với 2 Amps.

Nếu tất cả các thành phần đang hoạt động ở cùng một điện áp, chỉ cần nhân tổng số lượng rút hiện tại với điện áp. TẠI SAO? Vì: P (nguồn) = V (điện áp) * I (dòng điện)

Nếu không, chỉ cần tìm sức mạnh của từng thành phần. Thêm tất cả các quyền hạn của tất cả các thành phần bạn.

Bây giờ bạn sẽ chỉ phải tính toán năng lượng.

E (Năng lượng) = Sức mạnh * thời gian

Thời gian ở đây đề cập đến hệ thống của bạn làm việc trong bao lâu? Có phải là một ngày đầy đủ, vài giờ. CNTT không thành vấn đề. Thông thường để làm cho mọi thứ dễ dàng hơn sử dụng thời gian (tính theo giờ).

Giả sử công suất của bạn kết thúc với 3kW kilo watt Bạn đã chạy hệ thống trong 2 giờ mỗi ngày Năng lượng = 3 * 2 = 6 kWh

Nếu bạn đã giữ điều này trong cả tháng. Tiết kiệm năng lượng trong một tháng = 180kWh.

Chỉ cần tìm hiểu chi phí của Bộ cho mỗi kWh là bao nhiêu và bạn sẽ biết mình đã tiết kiệm được bao nhiêu tiền!

— Adel Bibi
nguồn

Tôi nghĩ rằng công thức này không thể áp dụng trong trường hợp này vì mức tiêu thụ hiện tại sẽ thay đổi đáng kể khi bật máy bơm (và điều đó không phải lúc nào cũng may mắn).

— jfpoilpret

Anh ta có thể tìm ra dòng khởi động (Dòng cao điểm) và xem sis tăng bao nhiêu phần trăm so với hoạt động bình thường. Sau đó, anh ta có thể thêm phần trăm này - điều chỉnh trong trường hợp - để bù cho lỗi này. Tất nhiên anh ta phải xem trên avg bao nhiêu lần anh ta bật máy bơm. Tôi nghĩ rằng điều đó sẽ không tạo ra sự khác biệt lớn bởi vì thời lượng của dòng khởi động là rất nhỏ.

— Adel Bibi

Tôi nghĩ rằng điều này có thể giúp tôi rất nhiều. Tôi sẽ thử nó và sau đó nói những gì xảy ra. Cảm ơn!

— DLJ

Có một số chip đo lưu lượng hiện tại (như ACS714). Chỉ cần chắc chắn để mua một con chip sẽ không chiên dưới tải của bạn và gắn nó vào serie với máy bơm. Con chip đó sẽ mang lại tín hiệu tương tự (nhưng có một chip "thông minh hơn" sử dụng tín hiệu i2c hoặc spi) cho arduino, sử dụng công thức trên biểu dữ liệu mà bạn có thể tìm ra dòng chảy thực (cũng như luôn có lỗi nhỏ).

Bạn đã biết điện áp của máy bơm, nhưng bạn có thể dễ dàng đọc nó với một con chip tương tự hoặc thậm chí là một bộ chia điện áp , chỉ cần chú ý nếu bạn đang sử dụng PWM như thể nó sẽ giả mạo việc đọc của bạn)

Bây giờ, như Adel Bibi đã chỉ ra, bạn có thể nhân điện áp của máy bơm với giá trị hiện tại được đọc (tìm công suất), nhân với thời gian trôi qua từ biện pháp cuối cùng và tổng hợp với số đo trước đó (tích phân công suất theo thời gian )

bạn có thể làm tương tự trên bảng điều khiển gió / mặt trời, chỉ cần đảo ngược dấu hiệu của dòng điện (như bạn đang sản xuất và không tiêu thụ năng lượng) và voilà!

— Lesto
nguồn

Với bộ tích lũy trong hệ thống, khả năng rút tiền hiện tại sẽ tăng lên khi nó được đứng đầu. Bộ tích lũy cung cấp đủ áp lực để lái hệ thống. Khi áp suất hệ thống giảm xuống, bơm sẽ bật lên để tích lũy, với áp suất rút tối đa gần áp suất cắt. Lấy tổng thời gian chạy của máy bơm được đề cập (@DLJ), bạn có thể cắt nó thành các phần riêng biệt và đo mức độ rút ra trong các khoảng thời gian đó, vẽ ra. Tôi thích bức tường xanh đó, và tôi muốn một cái. - Aloha nui loa, chỉnh sửa MKK - Ngoài ra, ngay cả một máy bơm 12 V điều khiển bộ tích lũy 1 lít nhỏ nhất đến 250 kPa, sẽ thu hút tới 3A trong một vài giây, với kích thước hệ thống của bạn. Những gì lá chắn động cơ bạn đang sử dụng?

— MKK
nguồn