Kleine Solaranlage mit UNI und Arduino überwachen

Ich hatte wieder mal ne Idee und was gebastelt..

Ich bekomme für den Garten ein 30W Solarpanel mit 12V Akku 17Ah für den Garten.

Darüber werden dann die Shellys zur Gartenbewässerung, Sonnensensor, Autoradio und ggf. andere Verbraucher versorgt.

Die Teile sind bestellt, "darf" ich aber erst in 3 Wochen aufbauen (Geschenk)

Also schon mal die Elektronik und den UNI dafür getestet

Wegen den Messungen habe ich auf einen MPPT Regler mit gemeinsamem GND geachtet.

Alles kommt in einen AP Verteilerschank mit Hutschienen ins Gartenhaus.

Elektronik kommt auch in Hutschienengehäuse (35, 52mm)

Bauteile: Ein Arduino Nano, 2 x INA219 Spannungs- und Stromsensor, 1 Lichtsensor und etwas Elektronik.

Die INA219 sind fertige Module für bis 26V und +- 3,2A.

Mit entsprechenden Shunt geht auch mehr Strom, Spannung aber nur bis 26V.

Ich habe noch einen 0,1Ohm Shunt aufgelötet um den Spannungsabfall am Akku zu reduzieren ( max. 6,4A bei 0,05Ohm)

Die INA Module wertet der Arduino aus, ebenso die Spannung an der Solarzelle.

Der Arduino emuliert 5 Sensoren an dem UNI, der UNI misst nebenbei noch die Helligkeit (Sonne) und schaltet später 1-2 Ventile.

Einzigster "Haken", der zeigt logischerweise nur -40 bis 125°C an.

Strom theoretisch bis 12,5A (125°C, bzw. die 10mA Schritte sind so 1,9°C = 190mA, negative Werte bis 4A am Akku = -40°C)

Spannung also direkt als °C (12V = 12°C)

Eine höhere Auflösung mit Umrechnung wollte ich nicht nutzen.

Ich habe jetzt alles getestet, Erfahrungen folgen später

Strombedarf Arduino und UNI ca. 60mA.

Der Arduino bekommt wahrscheinlich noch von einer älteren ungenutzten Solar LED mit Bewegungsmelder auch Strom (6V Akku 4,5Ah)

Die Schaltung erstmal nur als Blockschaltbild, Foto von INA219 Modulen und Arduino.

PS. Kleiner Fehler im Screenshot, habe ne Adresse bei den Test geändert, jetzt ist Sensor 0 = Sensor 1.

(Adresse ändere ich an dem anderen UNI noch)

Update.

Arduino und UNI mit 2 Relais in "Sandwichbauweiste" steckbar

in Hutschienengehäuse verbaut.

Zusätzlich nen Tiefentladungsschutz für den 12V Akku und 8V Regler für den Arduino.

Der Arduino läuft mit 5V und der verbaute Regler mag nicht viel mehr wie 12V.

Der 12V Akku wird ja bis 14,5V geladen.

Ich habe noch ne Solarzelle und 6V 4,5Ah Akku übrig.

Im Gehäuse war noch Platz übrig und nen Laderegler für die 6V eingebaut.

Der steuert automatisch von den 6V Solar auf die 12V DC um wenn der Akku zu leer ist.

Ebenso kann der Arduino alleine über die 6V laufen.

Natürliches alles mit Feinsicherungen und Verpolungsschutz.

Da ich kl. Bastler bin, gibt es ein paar LEDs zur Info und die Mini-DVM hatte ich noch "rumliegen"

Muss ja nicht sein und ich kann alles ab- und zuschalten

(8 Schalter an der Seite verbaut)

Da sind natürlich ein paar Bauteile "draufgegangen", hatte alles.

Am UNI sind 2 Relais mit Umschaltkontakt.

Das Steuerventil 12V für Wasser kann ich damit auf und zufahren.

Da sind Endschalter verbaut und die kommen noch an den UNI.

Den Sonnensensor habe ich nicht fotografiert, der ist per analog auch am UNI und kann auch nen Input nutzen.

Alles getestet, jetzt fehl noch die 12V Soralgeschichte dran.

Und Stufe 3 kommt noch..ich habe einen Durchflussmesser für nach dem Wasserventil zur Bewässerung..

Über zweiten Arduino mit Display, wenns klappt, brauche ich da wohl nen zweiten UNI für..

Strombedarf ohne "DVM Spielerei" 60-70mA, Relais + ca. 15mA, die DVM je 5mA.

Der Laderegler im Leerlauf 4mA, läd mit max. 120mA den 6V Akku nach.

Im unteren Teil des Gehäuses kommt der Laderegler und daneben das Display mit Bedienung rein.

Den durchsichtigen Klappdeckel vom Gehäuse hatte ich abgenommen.

Ist doch ne schöne "Lichtorgel" im Gartenhaus

Nee, die 30W Solar, den MPPT Regler mit getrennten Display und Akku "darf" ich erst nächste Woche verbauen

Die fehlen ja noch, der Rest funktioniert ja schon mal.

Ich habe Lowpower Leds genutzt, die sind auch noch über 24k-33k an 12V noch hell.

Der Arduino hat noch etwas Reserven, der UNI kommt mit ADC In und 5 Sensoren etwas mehr ins "Schwitzen"

Aber es gab schon, der UNI wird zu "warm", wird der nicht..

Der benötgt seine üblichen 30-40mA

Die RGB Led am UNI leuchtet immer grün und wechselt je nach Relais an die Farbe.

Das Stellventil für die Bewässerung habe ich natürlich auch geöffnet.

Easy, Relais als Polwender verbaut und 2 Endschalter.

Die 30W darf man ja bei Solar "nicht wörtlich nehmen", es muss ja was zum Akku laden übrig beleiben..