So messen Sie den Gesamtenergieverbrauch eines Arduino-Boards

Ich habe ein Projekt, an dem ich gerade arbeite. Wir haben eine grüne Mauer gebaut, die aus Pflanzen an einer Mauer besteht

Jetzt haben wir unten eine Pumpe, die alle Pflanzen bewässert. Es gibt eine Arduino-Platine, die entscheidet, wann die Pumpe eingeschaltet wird. Die Stromversorgung erfolgt über ein Solarpanel und eine Windkraftanlage. Wir möchten wissen, wie viel Energie wir durch den Einsatz von Solarpanel und Turbine eingespart haben.

Frage:

Wie messe ich die Energiemenge in Wh, die an diesem Tag ab 00:00 Uhr verbraucht wird? Gibt es eine Bibliothek? Oder ist das mit Arduino nicht möglich?

Vielen Dank.

Um einige Dinge zu klären

Nein, die Pumpe wird nicht direkt vom Arduino-Pin angetrieben. Wir verwenden einen Motorschutz.

Ja, im Stromkreis befindet sich ein Akkumulator. Die Solar- und Windkraft lädt eine Batterie auf, die wiederum die Komponenten antreibt.

Ich möchte den gesamten Energieverbrauch kennen, nicht nur die Pumpe.

Um die Energiemenge zu berechnen, müssen Sie zuerst die Leistung berechnen.

Die Beziehung ist

Energie = (Leistung * Nutzungsdauer)

Wie berechnet man die Leistung?

Die Spannung für jedes Gerät im System ist konstant. Was sich ändert, ist die aktuelle Auszahlung in jeder Komponente im Projekt. Die Hauptsache, die Sie hier haben, ist die Pumpe und wie viel Strom sie verbraucht. Normalerweise haben Sie auf der "Platte" der Pumpe die Stromentnahme.

Angenommen, es verbraucht 2 Ampere. Wenn dies dort nicht verfügbar ist, verwenden Sie ein DMM "Digital Multimeter" und schalten Sie es in Reihe mit der Pumpe und messen Sie die Strommenge.

Wenn Ihr Projekt andere wichtige Komponenten enthält, berechnen Sie einfach die aktuelle Auszahlung.

Addieren Sie nun alle Ströme und sagen Sie, dass Sie am Ende 2 Ampere haben.

Wenn alle Komponenten mit der gleichen Spannung arbeiten, multiplizieren Sie einfach die Gesamtmenge der Stromentnahme mit der Spannung. WARUM? Weil: P (Leistung) = V (Spannung) * I (Strom)

Wenn nicht, finden Sie einfach die Leistung jeder Komponente. Addieren Sie alle Kräfte aller Ihrer Komponenten.

Jetzt müssen Sie nur noch die Energie berechnen.

E (Energie) = Leistung * Zeit

Die Zeit bezieht sich hier darauf, wie lange Ihr System funktioniert. Ist es ein ganzer Tag, ein paar Stunden? IT spielt keine Rolle. Normalerweise, um die Zeit zu vereinfachen, verwenden Sie die Zeit (in Stunden).

Sagen Sie Ihre Leistung mit 3kW endete kilo Watt führen Sie haben das System für 2 Stunden täglich Energie = 3 * 2 = 6 kWh

Wenn Sie dies einen ganzen Monat lang aufbewahrt haben. Energieeinsparung in einem Monat = 180 kWh.

Finden Sie heraus, wie viel das Ministerium für jede kWh kostet, und Sie wissen, wie viel Geld Sie gespart haben!

Es gibt einige Chips, die den Stromfluss messen (wie ACS714). Kaufen Sie nur einen Chip, der unter Ihrer Last nicht brät, und montieren Sie ihn mit der Pumpe in Serie. Dieser Chip bringt ein analoges (aber es gibt einen "intelligenteren" Chip, der i2c oder spi verwendet) Signal an Arduino. Mithilfe der Formel auf dem Datenblatt können Sie den tatsächlichen Stromfluss (wie immer, da es immer kleine Fehler gibt) ermitteln.

Sie sollten die Spannung der Pumpe bereits kennen, aber Sie können sie leicht mit einem ähnlichen Chip oder sogar einem Spannungsteiler ablesen. Achten Sie nur darauf, wenn Sie PWM verwenden, als würde dies Ihren Messwert verfälschen.

Wie bereits von Adel Bibi ausgeführt, können Sie nun die Spannung der Pumpe mit dem abgelesenen Stromwert multiplizieren (Leistung ermitteln), mit der seit dem letzten Maß verstrichenen Zeit multiplizieren und mit dem vorhergehenden Maß (Integral der Leistung nach Zeit) summieren )

Sie können dasselbe auf dem Wind- / Solarpanel tun, indem Sie einfach das Vorzeichen des Stroms (während Sie Strom produzieren und nicht verbrauchen) und voilà umkehren!

Mit dem Akku im System steigt die Stromaufnahme, wenn diese aufgefüllt wird. Der Druckspeicher bietet ausreichend Druck, um das System anzutreiben. Wenn der Systemdruck abnimmt, schaltet sich die Pumpe ein, um den Druckspeicher hochzufahren, wobei sich der maximale Abzug dem Abschaltdruck nähert. Wenn Sie die Gesamtlaufzeit der betreffenden Pumpe (@DLJ) nehmen, können Sie diese in diskrete Stücke zerlegen und den Verbrauch über diese Zeiträume messen. Zeichnen Sie dies auf. Ich mag diesen Greenwall und ich möchte einen. - Aloha nui loa, MKK edit - Abgesehen davon wird selbst eine 12-V-Pumpe, die den kleinsten 1-Liter-Speicher auf 250 kPa antreibt, angesichts der Größe Ihres Systems für einige Momente bis zu 3 A verbrauchen. Welchen Motorschutz verwenden Sie?