Byta strömkälla när spänningen sjunker (Arduino)

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Falun
Registrerad
Sep 2010

Byta strömkälla när spänningen sjunker (Arduino)

Hej!

Håller på med ett projekt för skolan.
Jag ska ge strömförsörjning till en arduino uno och ska använda batteri och solcell.
Jag har sett att man kan använda sig av en laddningsmodul genom att koppla solcellen och ett batteri till den och om det finns tillgång till ljus så laddas batteriet och arduinot får ström osv.

Men till frågan, kan jag göra så att jag programmerar så att batteriet tar över när spänningen sjunker under en viss nivå? alltså så att batteriet inte används alls för ens solcellen inte kan ge mer än t.ex 6-7 volt?
Eller är det så att dessa laddningsmoduler redan är programmerade att batteriet ska ta över när det sjunker?

Jag är rätt så nybörjare inom elektronik men har kunskap inom de enkla sakerna så som motstånd, ström, spänning, effekt och enklare koppling av dessa i kombination med leds osv. Lär mig mer för varje dag men detta med byte av strömkälla vid viss spänningsnivå har jag inte kommit någon vart med för hittar inget om det...

Om jag får någon klarhet inom detta så fortsätts detta med en till frågeställning:
Går det att hålla en fix last med konstant effekt trots att den drivs av en källa med varierande spänning?
Formeln P=U*I=U^2/R hjälper ju i denna frågeställning då jag antar att man kan ta hjälp av ett rörligt motstånd? (potentiometer?)

denna klarar jag nog av själv men om någon har lust av tillföra information som hjälper mig på vägen är detta självklart ett +!

All hjälp mottages med glädje! Tack på förhand!

Dad's home!

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Göteborg
Registrerad
Jan 2009
Skrivet av weebag:

Hej!

1.
Håller på med ett projekt för skolan.
Jag ska ge strömförsörjning till en arduino uno och ska använda batteri och solcell.
Jag har sett att man kan använda sig av en laddningsmodul genom att koppla solcellen och ett batteri till den och om det finns tillgång till ljus så laddas batteriet och arduinot får ström osv.
Men till frågan, kan jag göra så att jag programmerar så att batteriet tar över när spänningen sjunker under en viss nivå? alltså så att batteriet inte används alls för ens solcellen inte kan ge mer än t.ex 6-7 volt?

2.

Går det att hålla en fix last med konstant effekt trots att den drivs av en källa med varierande spänning?
Formeln P=U*I=U^2/R hjälper ju i denna frågeställning då jag antar att man kan ta hjälp av ett rörligt motstånd? (potentiometer?)

Du får nog länka laddningsmodulen annars är det bara gissningar,
Rimligtvis så torde den använda solcellen när det är möjligt, både till enheten, samt att ladda batteriet, huruvida den tar all ström från batteriet och laddar det samtidigt, eller tar ström från solcellen spelar ju praktiskt sett ingen roll.
Eller så missar jag hur du menar/vill använda.

om du ska programmera något kräver ju att du dels har en kontrollmodul, samt kopplar så att du mäter spänningen, och sen kopplar om, varför du skulle vilja ha två separata kretsar förstår jag dock inte, och särskilja dem.

ladda batteriet med solcellen i största möjliga mån, när solen inte ger tillräckligt med energi börjar den tömma batteriet, när solcellen ger tillräckligt så kommer batteriet vara "fulladdat" och arduinon "indirekt" få strömmen från solcellen.

2.
Ändrar du spänningen så kräver det ju att du ändrar resistansen för samma effekt.
P=U*I, dvs minskar du spänningen behöver du öka strömmen för samma effekt.
Men varför vill du det? och ska du manuellt ändra resistansen via potentionmeter för att ha en konstant effekt i kretsen, eller hur tänker du?

Win11 pro | AMD i6 3670c 2.13ghz | Asus mode-kort delux | 16 GB 1337 MHz RAM
Nvidia 6850 | Intel 535ssd 120gb+ 350ssd 120gb | ~2 KB HDD
Fractal design K3 | motionscykel 650W | Dell 27 ventiler överliggande kam
mbturbo.com

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Västerås
Registrerad
Mar 2012
Skrivet av weebag:

Men till frågan, kan jag göra så att jag programmerar så att batteriet tar över när spänningen sjunker under en viss nivå? alltså så att batteriet inte används alls för ens solcellen inte kan ge mer än t.ex 6-7 volt?
Eller är det så att dessa laddningsmoduler redan är programmerade att batteriet ska ta över när det sjunker?

Skrivet av Bellerefon:

Rimligtvis så torde den använda solcellen när det är möjligt, både till enheten, samt att ladda batteriet, huruvida den tar all ström från batteriet och laddar det samtidigt, eller tar ström från solcellen spelar ju praktiskt sett ingen roll.
...
ladda batteriet med solcellen i största möjliga mån, när solen inte ger tillräckligt med energi börjar den tömma batteriet, när solcellen ger tillräckligt så kommer batteriet vara "fulladdat" och arduinon "indirekt" få strömmen från solcellen.

De flesta laddningsregulatorer kopplas in "mellan" batteriet och laddningskällen (solcellen i detta fall). Lasten kopplas sedan till batteriet. Se det lite som en online-UPS, där solcellen laddar batteriet, och driver lasten när solen skiner. När den inte gör det, så driver batteriet lasten. Har du en mer intelligent laddningsregulator så kan den ladda batteriet även om solcellens spänning sjunker under batterispänningen (switchad regulator, kanske även med MPPT för ökad verkningsgrad).
Bellerefon har givit ett bra svar.

Skrivet av weebag:

Om jag får någon klarhet inom detta så fortsätts detta med en till frågeställning:
Går det att hålla en fix last med konstant effekt trots att den drivs av en källa med varierande spänning?
Formeln P=U*I=U^2/R hjälper ju i denna frågeställning då jag antar att man kan ta hjälp av ett rörligt motstånd? (potentiometer?)

Det är inte så att du vill ha en konstant spänning då? Detta löses enkelt med en spänningsregulator. En linjär är enklast, men den är också mer ineffektiv (beroende på ström som krävs, och spänningsdifferens), än en switchad regulator. Det finns switchade regulatorer som har samma pinout och direkt kan ersätta en linjär regulator ur den populära 7800-serien.

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Falun
Registrerad
Sep 2010
Skrivet av Bellerefon:

Du får nog länka laddningsmodulen annars är det bara gissningar,
Rimligtvis så torde den använda solcellen när det är möjligt, både till enheten, samt att ladda batteriet, huruvida den tar all ström från batteriet och laddar det samtidigt, eller tar ström från solcellen spelar ju praktiskt sett ingen roll.
Eller så missar jag hur du menar/vill använda.

om du ska programmera något kräver ju att du dels har en kontrollmodul, samt kopplar så att du mäter spänningen, och sen kopplar om, varför du skulle vilja ha två separata kretsar förstår jag dock inte, och särskilja dem.

ladda batteriet med solcellen i största möjliga mån, när solen inte ger tillräckligt med energi börjar den tömma batteriet, när solcellen ger tillräckligt så kommer batteriet vara "fulladdat" och arduinon "indirekt" få strömmen från solcellen.

Denna var det jag tänkte på https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/arduino-solar/
Men även om detta är en bekvämlig och nog det man borde använda, så letar jag efter att lösa själva problemet att läsa av spänningen och byta när den passerar en gräns. Så bekvämlighet och att det är praktiskt är inte det jag letar efter, även fast det låter dumt.
har två tankesätt:

1. Att ha någon slags kontrollmodul/relä (eller att läsa av med arduinot) mellan solcellen och laddningsmodulen. på det sättet så kommer det bli så som jag tänker, men otroligt onödigt.

2. Att ha en kontrollmodul/relä mellan solcellen och arduinot, samt ha ett relä mellan batteriet och arduinot, dock försvinner det att jag kan ladda batteriet. här är en länk som förklarar det lite bättre, något snabbt ihopsatt bara: https://gyazo.com/71a919ddf30d127ff89f044b7db552ca

Dessa är några slags lösningar hoppas jag, väldigt lika, dock onödiga då det finns bra bekväma lösningar men inte på exakt mitt problem.
Ha i åtanke att detta problem jag försöker lösa är rent i lärdomens syfte. jag förstår att detta är ett dumt sätt att lösa men försöker att lära mig om allt möjligt och nu är det detta problem.

Skrivet av Bellerefon:

2.
Ändrar du spänningen så kräver det ju att du ändrar resistansen för samma effekt.
P=U*I, dvs minskar du spänningen behöver du öka strömmen för samma effekt.
Men varför vill du det? och ska du manuellt ändra resistansen via potentionmeter för att ha en konstant effekt i kretsen, eller hur tänker du?

Igen är det så att jag vill lära mig bara, har ingen annan anledning till det, t.ex att jag ska bygga något specifikt.
Jag vill inte ändra manuellt, utan vill att det ska gå utav sig självt. jag har letat runt lite på olika resistorer och kommit över veristor, dock känner jag att jag inte riktigt vet vad den gör specefikt än. men det borde väll finnas någon slags resistor som kan göra detta eller är enda vägen ut att använda sig av en spänningsregulator?

Skrivet av Mizcak:

Det är inte så att du vill ha en konstant spänning då? Detta löses enkelt med en spänningsregulator. En linjär är enklast, men den är också mer ineffektiv (beroende på ström som krävs, och spänningsdifferens), än en switchad regulator. Det finns switchade regulatorer som har samma pinout och direkt kan ersätta en linjär regulator ur den populära 7800-serien.

Nja, återigen, en bra och bekväm lösning. men i mitt problem så antar jag att jag inte kan göra något åt detta och ska lösa på annat sätt.

Dad's home!

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Falun
Registrerad
Sep 2010
Skrivet av weebag:

2. Att ha en kontrollmodul/relä mellan solcellen och arduinot, samt ha ett relä mellan batteriet och arduinot, dock försvinner det att jag kan ladda batteriet. här är en länk som förklarar det lite bättre, något snabbt ihopsatt bara: https://gyazo.com/71a919ddf30d127ff89f044b7db552ca

Insåg nu att detta är en otroligt dålig ide!
strömmen kommer ju att slå av en snabb stund och om ens den hinner slå på reläet till batteriet i tid...
Ni får ursäkta den iden!

Tack för svaren föresten!!

edit: här är en länk till hur tanke nr. 1 ser ut, även denna lite snabbt ihopsatt:
https://gyazo.com/1668ef5fb8c5159935f52c66d37a46f3

Dad's home!

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Göteborg
Registrerad
Jan 2009

vill du hålla strömförbrukning nere osv så kan det vara ide att titta på något annat än relädriven styrning.

Nu har jag inte koll på strömförbrukningen på din arduino, men skulle du lägga en konding på arduinosidan av kontrollern så har du ju åtminstone lite marginal för korta avbrott vid växling mellan strömkällorna utan att allt dör.
det är ju ingen energi som "försvinner" heller direkt.

Win11 pro | AMD i6 3670c 2.13ghz | Asus mode-kort delux | 16 GB 1337 MHz RAM
Nvidia 6850 | Intel 535ssd 120gb+ 350ssd 120gb | ~2 KB HDD
Fractal design K3 | motionscykel 650W | Dell 27 ventiler överliggande kam
mbturbo.com

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
\\Localhost
Registrerad
Mar 2006

Har för mig lithiumbatterier är väl ingen fara med att ladda samtidigt som man använder dem?

se bara till att du har en skyddskrets i strömförsörjningen som klipper laddningen om batteriet når upp till 4.2V största faran är väl över/underladdning vad jag förstått som de inte gillar.

Asus Z97-A, I7 4790K @4.8GHz 1.29V, 24Gb ram, 2x GIGABYTE GTX 970 WindForce 3X OC @ 1511Mhz/7246Mhz.
[Lista] De bästa gratisprogrammen

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
U-a
Registrerad
Maj 2008

Googla gärna på "diode battery backup". Det kanske är den typen av lösning du söker. 2 dioder gärna av schottky-typ löser då ditt problem.

Trädvy Permalänk
Medlem
Registrerad
Jan 2012

Så här borde det se ut:
Solcell -> Laddningskrets(som laddar batteri från solcell) -> Batteri ->Spänningsregulator (till 5V för Arduino) -> Arduino

Vill du nu strängt kunna byta källa vilket känns dumt då batteriet i detta fall aldrig kommer laddas (iaf inte av solcellen vilket känns kontraproduktivt) så kan du ju ha ett relä eller mosfet (form av transistor) som växlar med styrning från Arduino, som läser av spänningen hos solcellen. För att inte Arduinon ska stängas av så snart det växlar mellan källor har man kondensator någonstans mellan reläet/mosfet och arduinon. Denna kondensator håller arduinon vid liv tillräckligt länge för att växlingen ska vara gjord.