Самодостатнє живлення на пасіці - HoneyPi
Зазвичай на пасіці відсутнє джерело живлення, тому ця стаття присвячена самодостатньому живленню Raspberry Pis (RPi). Raspberry Pi 3 B вимагає оптимальної вхідної напруги 5,1 В та 3 А. У порівнянні з іншими платами, такими як Arduino або ESP8266, це багато. Тим не менше, такий блок живлення може бути реалізований. За допомогою RPi Zero W споживається лише 160 мА/год. Як результат, батарея з Zero W служить приблизно вдвічі довше, ніж з RPi 3 B.
Якщо підключено серфінг-палицю, споживання енергії ще більше зростає (якщо дані вимірювань передаються через стільникову мережу).
акумулятор
У моєму випадку у мене вдома був старий автомобільний акумулятор на 12 В. Однак свинцеві батареї, наприклад, також можна використовувати замість літієвих. Важливо забезпечити, щоб акумулятор мав якомога більший рейтинг "Ах". Ємність щонайменше 70Ah була б ідеальною.
Для живлення Raspberry Pi використовується 12-євровий "DC-DC Buck Converter" з двома портами USB.
Зарядка за допомогою сонячного модуля
Для автоматичного заряджання батареї я прикріпив до свого вулика сонячну панель потужністю 25 Вт. Це коштує від 47 до 58 євро на Amazon і вже включає регулятор заряду 3А.
Вузьке місце в електроенергії протягом зимових місяців
Відвідувач надав нам наступну діаграму кривих, на якій зображена крива напруги його акумулятора. У зимові місяці, якщо сонячного випромінювання занадто мало, Малиновий нуль закінчується електроенергія. Червоний момент, коли зовнішньо заряджений акумулятор було знову підключено. Синій, був тимчасовим рішенням для мотоциклетного акумулятора. Це, звичайно, набагато менше, і тому триває не так довго. Але це працює і при низькій напрузі.
Графіка надходить із проекту "Камера Raspberry Pi". Операційна система Raspbian працює на нашому Raspberry Pi. Це означає, що такі компоненти, як камера, також можуть бути підключені та підтримуватися програмним забезпеченням.
Акумулятор не забезпечує повну енергію взимку, і кількість сонячних годин менше. Тому акумулятор потрібно заряджати вручну кожні кілька днів (залежно від ємності).
Розрахуйте час роботи акумулятора
Цей інструмент можна використовувати для розрахунку часу роботи акумулятора: Калькулятор часу роботи акумулятора
Ідея: пасовищна огорожа сонячних систем
Можливо, літієві батареї на 12 В, які доступні для потреб електричної огорожі, можна замовити разом як сонячну систему.
Додаток: управління часом та енергією
Якщо ви хочете обійтися без великої батареї або великої сонячної панелі, ви також можете підключити модуль Witty Pi Mini для економії енергії. Ви можете дізнатися все про цей додатковий (необов’язковий) модуль у цій статті. Отже, у вас дійсно вистачає акумулятора навіть у зимові місяці. Цей модуль можна придбати згодом.
Хобі пасічник і пристрасний програміст. Навчився бджільництву в робочій групі під час школи. Пасічник з 2013 р. Член Бджолярської асоціації Вюрмгау.
24 думки про “самодостатнє живлення на пасіці”
Доброго вечора,
Навіть якщо варіант з автомобільним акумулятором, сонячним елементом, перетворювачем напруги тощо сподобається серцю мого любителя, я все-таки зважився на найпростіший можливий спосіб і просто купив цей.
QTshine Solar Powerbank 26800mAh, сонячний зарядний пристрій із входами типу C, потужний зовнішній акумулятор з високою ємністю Портативний зарядний пристрій із швидким зарядом для iPhone, iPad, Samsung Galaxy та ін. Https://www.amazon.de/dp/B0895SL557/ref=as_li_ss_tl?ie = UTF8 & linkCode = ll1 & tag = honeypi-21 & linkId = ba80a2f266f5abffc21ad47ec1c88048 & language = de_DE
Я упакував powerbank у водонепроникний мішок ZIP. А місце, куди виводиться зарядний кабель до Пі, герметизується броньованою стрічкою на вулиці. Вуаля!
Електроенергія, яка споживається вночі, заряджається навіть тоді, коли восени небо хмарно.
Поки що я дуже задоволений цим рішенням.
Вся інша електроніка знаходиться у водонепроникному байдарці для байдарки. У якому я просвердлив отвір і герметично закрив кабелі гарячим клеєм.
Якщо хтось шукає мобільне рішення. Я точно можу порекомендувати цю версію.
Як ви заряджаєте банк живлення? Тільки з вбудованою сонячною панеллю?
Чи справді цього достатньо, як часто ви надсилаєте дані?
Не уявляю, що цього достатньо після мого нинішнього досвіду. Технологія літію має проблему з мінусовими градусами, яка поставляється з нею. Можливо, він розповість вам про свій досвід.
Ми не знаємо, чи використовує він Pi Zero з дотепним.
Тому я запитую, 🙂
Але я теж хотів протестувати щось подібне .
За допомогою Pi zero + Witty і надсилайте дані один або два рази на день через Wi-Fi
Перш за все, похвала команді HoneyPi. Дійсно класний проект !
Я ось-ось вирішу, яке сонячне рішення підходить мені. Я використовую Pi Zero W з паличкою для серфінгу.
Якщо я правильно розумію документацію, дуже ймовірно зовнішнє заряджання батареєю на 70 Ач + сонячна панель 10-20 Вт взимку, правильно !?
Тоді я волію спробувати Witty Pi 3 Mini + маленька сонячна панель + старий блок живлення (20Ah).
За допомогою якої установки без Witty Pi можна безпечно пережити зиму 🙂 ?
Дякую за твою допомогу
Ну, я повинен сказати так, проект мені дуже подобається. Я почну переносити все це на ESP32/NodeMCU. Це повинно зробити все це дуже, дуже енергоефективним:).
Я вже про це думав. Я хотів би додати порт до організації: https://github.com/Honey-Pi Ми раді обговорити подальші деталі електронною поштою.
багато привітань
Яван
Нарешті у мене є 2 шкали, які працюють.
Чи є якісь новини про esp32/nodemcu? Зараз у мене проблема споживання.
Привіт Стефане,
від нас не буде версії Esp32, оскільки ми створили відповідне рішення за допомогою модуля WittyPi. Є також інші модулі синхронізації, які можна використовувати.
привітання
Яван
З привітанням пасічника та техніка електроніки
Крістоф
Остання версія мікропрограми вже має цю функцію вимірювання даних у режимі офлайн. Потім ви можете завантажити дані в цілому та вручну імпортувати їх у ThingSpeak.
Так, якщо ви підключите пристрій для серфінгу до Raspberry Pi за допомогою адаптерного кабелю, пристрій для серфінгу отримує живлення лише тоді, коли Raspi увімкнено. Так ідеально підходить для того, що ви маєте на увазі без об’їздів.
Додаток до мого попереднього коментаря: У мене є кілька таких датчиків напруги, які можна лежати, ви можете надіслати одного-двох поштою 🙂
Вольтметр тепер інтегрований з версії v1.0. 🙂
Окремі компоненти з Китаю повільно надходять до мене, так що я можу поступово завершити лабораторне налаштування на своєму столі. Це чудовий проект і справді весело. Дякуємо, що зробили це доступним 🙂
Я також планую самодостатнє сонячне джерело живлення. Я хотів би мати можливість бачити напругу акумулятора через Thingspeak. Якщо я правильно розумію, така функція ще не передбачена.
hbmcw3) у прошивку, щоб її можна було налаштувати як п’ятий тип датчика?
Я думаю, було б круто, якби надсилали push-повідомлення у разі критичного зниження напруги, але це, мабуть, спрацювало б так само, як і "ройова сигналізація". Але я ще не так далеко.
Аварійне відключення заряду напруги акумулятора для запобігання повного розряду також може представляти інтерес. Розумний сонячний зарядний пристрій також включає цю функцію.
Я хотів би зробити це найближчим часом.
Додавання компонента як додаткового датчика не становить проблем.
Хтось інший запрошує написати PR для цього: https://github.com/Honey-Pi/rpi-scripts
Додаток: Вольтметр тепер інтегрований з версії v1.0.
багато привітань
Яван
Привіт Яване,
Зараз я будую незалежний блок живлення. Чи вже існує можливість підключення згаданого вище датчика напруги?
багато привітань
Мартін Косманн
Ні, на жаль, це ще не реалізовано. За останні кілька тижнів я зміг застосувати інші відкриті точки і незабаром завантажу нову версію прошивки.
Додаток: Вольтметр тепер інтегрований з версії v1.0.
Привіт Яване,
тепер усі компоненти для мого самодостатнього джерела живлення надійшли, щоб я міг зібрати все. Ви вже змогли подбати про варіант підключення поточного датчика?
багато привітань
Мартін
Додаток: Вольтметр тепер інтегрований з версії v1.0.
Привіт Яване,
Я в процесі планування сонячного варіанту.
Було б непогано просто використовувати акумулятор як акумулятор. З точки зору завантажувального обсягу він був відносно невеликим, але, можливо, цього повинно бути достатньо. Чи буде з'єднання працювати з другим постійним струмом постійного струму або що повинно бути пов'язане між контролером сонячної панелі та енергобанком?
Дякую за твою допомогу
з найкращими побажаннями
Свен
Привіт Свен, Powerbank може бути дефіцитним, але можливим завдяки Witty Pi Mini.
Ви повинні самі переконатися, скільки вольт видає ваша сонячна панель і чим заряджений ваш енергобанк.
Raspi Zero можна підключити безпосередньо до роз'єму USB банку живлення без додаткового відключення постійного струму.
Привіт,
Я просто думаю про самодостатнє живлення пасіки (сонячний модуль з контролером заряду та акумулятором).
Нарешті, правильні розміри повинні дозволити акумулятору не заряджатись від мережі кожні кілька днів. Досить багато бджолярів мали б проблеми, оскільки на пасіці, як правило, немає мережевого підключення 230 В.
Я провів кілька досліджень і виявив наступну інформацію про продуктивність Pi 3B +:
Режим очікування: 7,6 Вт
Споживання енергії Sysbench (3 повтори, 4 потоки): 14,0 Вт
При вбудованій напрузі 5 В це буде 14 Вт/5 В = 2,8 А, тобто приблизно 3 А, що полегшує розрахунки.
Дуже багато, я думаю !
У "найгіршому випадку" це означало б, що акумулятор повинен забезпечити ємність (фактично заряд) 24 год х 3А = 72Аг, щоб плата могла працювати повним пару протягом доби.
Для підзарядки акумулятора ми рекомендуємо сонячний модуль, такий як для садівництва, кемпінгу та на відкритому повітрі.
Тут я розглядаю сонячний модуль WS20M від постачальника Watthour.
https://www.wattstunde.de/files/wattstunde/Datenblatt/Technische%20Daten/WS-M%20Modulreihe.pdf
WS20M - це модуль потужністю 20 Вт із заданою середньодобовою продуктивністю 80 Вт/год, який повинен відповідати попередньо розрахованим вимогам 72 год.
Ще одне слово про акумулятор. Звичайно, ви можете використовувати старий автомобільний акумулятор, щоб уникнути витрат на придбання нового. Однак автомобільні акумулятори - це так звані стартерні акумулятори, розраховані на дуже високий піковий струм. У нашому випадку це не потрібно, нам потрібна технологія для максимально можливої потужності та помірних струмів розряду. Це так звані сонячні батареї для резервних систем (ДБЖ) або острівних мереж.
Такі акумулятори можна придбати у спеціалізованих роздрібних торговців, свинцево-кислотна сонячна батарея потужністю 100 Агод (мокра батарея) коштує близько 100 євро, свинцево-гелеві акумулятори, що не потребують обслуговування, дорожчі.
Енергоспоживання Raspberry Pi 3B + досить велике, можна перевести контролер в режим енергозбереження в той час, коли не потрібно збирати виміряні значення (наприклад, вночі) ?
Я походжу зі світу мікроконтролерів 8/16/32, і це зовсім не проблема. MCU переведено в енергозберігаючий режим і знову циклічно прокидається через таймер переривання.
Я також міг уявити, що вимикаю контролер на ніч (регулюється яскравість або час) і лише на короткий час прокидаю його кожні 10 хвилин для моніторингу крадіжки.
Такі характеристики можуть значно зменшити середню потребу в енергії та забезпечити більш економічну конструкцію джерела живлення.
Можливо, ви вже реалізували ці функції, давайте почуємо, що ви про них думаєте 😉
Дякуємо за ваш коментар та вибачте за нашу пізню відповідь!
Оскільки HoneyPi ми тестували лише в "лабораторних умовах", цього у нас ще не сталося. До цього часу HoneyPi працював на Raspberry Pi 3 (тобто без плюсу), який потребує трохи менше мА, ніж 3B+.
Але для довготривалої роботи на відкритому повітрі ми протестуємо нашу прошивку на Raspberry Pi Zero W пізніше цього тижня. Він зроблений саме для цього, дешевший, і він повинен чудово з ним працювати.
Дякуємо, що вказали на акумулятор, я додаю це до списку покупок. У мене щойно трапився вдома запасний автомобільний акумулятор.
Ми сподіваємось прочитати більше від вас.
багато привітань
Яван
Привіт Стефане, свинцевий гелевий акумулятор з модулем 20 Вт, безумовно, є більш елегантним рішенням. Модуль 50 Вт (42 євро) зі старим автомобільним акумулятором, безсумнівно, набагато дешевший. Завдяки збільшеному модулю акумулятор так само хороший, як і не розряджений, а також служить дуже довго (для мене це майже півроку), і навіть якщо він зламається, новий у продавця брухту коштує від 10 до 20 € ...
Залиште коментар скасувати відповідь
HoneyPi - Розумний масштаб вулика, щоб побудувати себе.