Làm thế nào tôi có thể chạy Pi trên Năng lượng mặt trời?

Có ai đã thiết lập thành công Pi của họ để chạy bằng năng lượng mặt trời chưa? Nếu vậy, điều gì sẽ là cách rẻ nhất để đạt được điều này một cách hợp lý và đáng tin cậy, bằng cách sử dụng kết hợp pin mặt trời / pin / bộ điều chỉnh điện áp?

Đây có phải là một trường hợp chỉ xây dựng các bảng cung cấp dòng điện cần thiết, điều chỉnh điện áp và cung cấp một pin dự phòng, hoặc có điều gì khác tôi nên biết không?

Có một vài điều bạn cần lưu ý nếu bạn muốn xây dựng nguồn cung cấp năng lượng mặt trời của riêng mình.

Điều chính là đầu ra điện áp của pin mặt trời có thể thay đổi dữ dội dựa trên ánh sáng mặt trời tới (trời nắng như thế nào).

Các tấm pin mặt trời không được kiểm soát đơn giản được bán dưới dạng 'bộ sạc pin' thường được thiết kế cho pin 12 giây 'giải trí' chu kỳ sâu , nhưng có thể được đo ở mạch hở 18v trở lên trong ánh sáng mặt trời (thậm chí ở Anh * 8 '). Điện trở trong của pin giữ điện áp đó xuống mức pin, nhưng nếu không có điện áp cao hơn điện áp danh định có thể làm hỏng các thiết bị điện tử được kết nối trực tiếp nếu không được điều chỉnh.

Như vậy, bạn nên xem xét việc điều chỉnh bảng điều khiển năng lượng mặt trời hoặc kiểm duyệt đầu ra của nó bằng pin và lý tưởng là cả hai. Sử dụng pin cũng cho phép bạn tích lũy năng lượng sản xuất và cung cấp năng lượng dư thừa khi năng lượng từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời giảm, điều đó có nghĩa là bạn có thể thoát khỏi bảng năng lượng mặt trời có kích thước cho nhu cầu năng lượng trung bình của bạn, thay vì một kích thước tối đa nhu cầu năng lượng.

Nếu bạn muốn giữ kích thước của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và pin ở mức tối thiểu, bạn có thể muốn tính tổng tải năng lượng dự kiến, sản lượng điện trung bình trong suốt cả năm và công suất pin để giúp bạn vượt qua các đêm và những tháng mùa đông.

Có một số lời khuyên tuyệt vời về sạc năng lượng mặt trời trong câu trả lời cho câu hỏi của tôi về trao đổi ngăn xếp điện tử, bao gồm thông tin về cách tính liệu ánh nắng mặt trời trong khu vực của bạn có đủ cho ứng dụng của bạn cho một bảng điều khiển năng lượng mặt trời và kết hợp pin, sử dụng thông tin cụ thể về vị trí từ gaisma .

Có thể đáng để xem xét Bộ sạc Solio , được tích hợp trong các tấm pin mặt trời, bộ điều chỉnh điện áp và pin dự phòng. Họ cũng rất có thể có kết nối nguồn thích hợp cho Raspberry Pi.

Bạn nên tránh để Raspberry Pi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trực tiếp vì điều này có thể gây ra sự cố (chẳng hạn như quá nóng hoặc xuống cấp của một số loại thành phần như tụ điện). Bức xạ UV không có lợi cho thiết bị điện tử. Ngoài ra, tôi nghĩ bạn sẽ ổn nếu bạn có pin dự phòng và bộ điều chỉnh chất lượng.

Lưu ý rằng bạn có thể dễ dàng che chắn một thiết bị điện tử khỏi bức xạ UV bằng cách đặt nó vào một hộp chứa mờ đục, một hộp các tông đơn giản sẽ làm hoặc bạn có thể bọc nó trong giấy xây dựng. Ngay cả một chiếc hộp bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt cũng sẽ lọc được hầu hết tia UV. Sau đó, bạn có thể chạy hệ thống dây điện từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời đến Raspberry Pi thông qua một lỗ hổng trong trường hợp của bạn.

Đây là thiết lập của tôi: bảng điều khiển năng lượng mặt trời 30 watt với bộ sạc 12 volt được nối với pin 33 amp giờ, 12 volt. Tắt pin Tôi có bộ khử pin 12 volt đến 5 volt giảm điện áp xuống mức 5 volt một cách an toàn mà tôi ghép vào dây micro USB.

Nó đã chạy thành công trong hai ngày nay. Tôi muốn thử nghiệm với một pin và bảng điều khiển nhỏ hơn nhưng dựa trên toán học của tôi, thiết lập của tôi có thêm phần đệm trên cả pin và bảng điều khiển. Tôi đang mở để cải thiện mặc dù.

Tối thiểu bạn cần: một bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bộ điều khiển sạc, pin chu kỳ sâu, bộ chuyển đổi buck DC-DC (để giảm điện áp pin xuống 5V), phần cứng để gắn bảng điều khiển, một cái gì đó để chứa tất cả các thành phần.

Bí quyết là kích thước các thành phần năng lượng mặt trời, và điều đó phụ thuộc vào lượng ánh sáng mặt trời bạn nhận được và lượng năng lượng dự trữ bạn muốn. Tuy nhiên, ngay cả trong những trường hợp tốt nhất, tôi tin rằng sẽ rất khó khăn khi cung cấp năng lượng cho Pi 24/7/365 ở hầu hết mọi nơi với bất kỳ thứ gì nhỏ hơn bảng 30W và pin 12V 5AH AGM SLA.

Lý do là bảng điều khiển phải cung cấp đủ năng lượng để không chỉ giữ cho Pi hoạt động vào ban ngày mà còn sạc pin để giữ cho Pi hoạt động vào ban đêm. Pi tiêu thụ khoảng 1,5 watt. Trong 24 giờ hoạt động, đó là 1,5 watt x 24 giờ = 36 watt-giờ. Một pin 12A AGM SLA về mặt lý thuyết có thể cung cấp năng lượng 60 watt giờ. Nhưng bạn không bao giờ muốn thoát axit chì hơn 50%. Ngoài ra luôn có sự không hiệu quả. Vì vậy, bạn sẽ chỉ nhận được 23 watt giờ từ pin. Thế là đủ để có được một Pi qua đêm, nhưng chỉ khi pin được sạc đầy. Và đó là nơi mà công suất bảng điều khiển trở nên quan trọng.

Một bảng điều khiển 30W về mặt lý thuyết có thể cung cấp 30 watt mỗi giờ ở "ánh sáng mặt trời cao nhất". Nhưng thực tế, bạn sẽ chỉ nhận được 23 watt từ bảng điều khiển. Vì vậy, bạn sẽ cần 1,6 giờ ánh sáng mặt trời cao điểm (1,6 giờ x 23 watt = 36,8 watt-giờ) để cung cấp năng lượng cho một Pi sử dụng 36 watt mỗi ngày. Bạn có thể kiểm tra trực tuyến để xem khu vực của bạn có bao nhiêu giờ ánh sáng mặt trời. Bạn muốn trung bình cho mùa đông.

Seattle, Washington, ví dụ, chỉ nhận được trung bình 1,6 trong mùa đông. Vì vậy, bảng điều khiển 30W sẽ làm cho nó. Nhưng điều đó vẫn cho rằng bạn sẽ nhận được ít nhất 1,6 giờ ánh sáng mặt trời mỗi ngày. Trong thực tế, bạn có thể đi nhiều ngày mà không có ánh sáng mặt trời nào. Đó là lý do tại sao bạn muốn tăng kích thước bảng điều khiển + pin của bạn để có năng lượng dự trữ.

Do đó, sẽ không có gì bất thường khi cấp nguồn cho Pi với bảng 150W và pin 75AH. Nhiều người sẽ nói rằng đó là quá mức cần thiết. Nhưng nó không phải là nếu bạn muốn dự trữ năng lượng cho những ngày nhiều mây.

Tôi sử dụng một cách tiếp cận hơi khác ... Tôi sử dụng một bộ năng lượng mặt trời kích thước đầy đủ từ Harbor Freight. Tôi sạc loại chu kỳ sâu pin 12 volt thông thường và nạp 12 volt đến biến tần AC 12 volt đến 120 volt.

Điều này cung cấp 120 volt để cung cấp năng lượng cho nguồn cung cấp pi và tất cả màn hình HDMI trong một lần chụp. Do nguồn cấp sóng vuông cho nguồn cung cấp Pi, tôi sử dụng nguồn cung cấp tường 5 amp để chăm sóc sự sụt giảm điện áp. Màn hình tự chạy tốt từ biến tần AC 120 volt.

Có một công ty thực hiện những điều này cho mâm xôi Pi, chúng được gọi là PiJuice đi kèm với pin di động và các tấm pin mặt trời có thể được thêm vào như các tính năng bổ sung. :

https://www.kickstarter.com/projects/pijuice/pijuice-a-portable-project-pl platform-for-every-ras