Come misurare il consumo totale di energia di una scheda arduino

Ho un progetto a cui sto attualmente lavorando. Abbiamo costruito un muro verde, che consiste di piante su un muro

Muro verde

Ora, abbiamo una pompa situata sul fondo che innaffia tutte le piante. C'è una scheda arduino che decide quando mettere la pompa. Alimentarlo è un pannello solare e una turbina eolica. Vogliamo sapere quanta energia abbiamo risparmiato utilizzando il pannello solare e la turbina.

Domanda:

Come misuro la quantità di energia, in Wh, utilizzata dalle 00:00 di quel giorno? C'è una biblioteca? O questo non è possibile con Arduino?

Molte grazie.

Per chiarire alcune cose

No, la pompa non è alimentata direttamente dal pin Arduino. Stiamo usando uno scudo motore.

Sì, c'è un accumulatore nel circuito. L'energia solare ed eolica ricaricano una batteria che a sua volta alimenta i componenti.

Vorrei sapere tutta l'energia consumata, non solo la pompa.

programming sensors

— DLJ
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Volete sapere la corrente usata dalla scheda, non i volt. I volt saranno costanti. La corrente cambierà all'accensione / spegnimento del motore.

— sachleen,

O più precisamente, vuoi che l'energia (in Wh, Watt-ora) venga consumata dalle 00:00. Per calcolare l'energia, è necessaria la tensione, che è una costante, e l'andamento della corrente (in A o mA, Ampère) nel tempo.

— jfpoilpret,

Ok ci proverò

— DLJ il

Hai menzionato una pompa: proviene direttamente da un pin Arduino (spero di no). Quali sono le specifiche per la pompa? Immagino che la maggior parte dell'energia consumata provenga da lì, mentre potresti forse considerare l'enezia per Arduino stessa trascurabile.

— jfpoilpret,

@jfpoilpret Utilizzando l'energia solare ed eolica, è probabile che né la tensione né la corrente siano costanti. Altrimenti il tuo metodo è corretto. Energia [Wh] = V [V] × I [A] × t [s] / 3600 [s / h]

— jippie

Risposte:

Per calcolare la quantità di energia devi prima calcolare la potenza.

La relazione è

Energia = (Potenza * Tempo di utilizzo)

Come calcolare la potenza?

La tensione per ciascun dispositivo nel sistema è costante. Ciò che cambia è l'attuale prelievo in ciascun componente del progetto. La cosa principale che hai qui è la pompa e quanto consuma corrente. Di solito, si avrà sulla "piastra" della pompa l'attuale prelievo.

Supponiamo che consumi 2 Amp. Se ciò non è disponibile lì, utilizzare un "multimetro digitale" DMM e collegarsi in serie con la pompa e misurare la quantità di corrente.

Se ci sono altri componenti importanti / importanti nel tuo progetto, calcola semplicemente il prelievo corrente da essi.

Ora sommate tutte le correnti e dite che siete finiti con 2 Ampere.

Se tutti i componenti funzionano alla stessa tensione, basta moltiplicare la quantità totale di prelievo di corrente per la tensione. PERCHÉ? Perché: P (potenza) = V (tensione) * I (corrente)

In caso contrario, trova la potenza di ciascun componente. Aggiungi tutti i poteri di tutti i tuoi componenti.

Ora dovrai solo calcolare l'energia.

E (Energia) = Potenza * tempo

Il tempo qui si riferisce a quanto funziona il tuo sistema? È un giorno intero, un paio d'ore. Non importa. Di solito per rendere le cose più facili usare il tempo (in termini di ore).

Supponiamo che la tua potenza sia finita con 3kW di chilo Watt. Hai avviato il sistema per 2 ore al giorno Energia = 3 * 2 = 6 kWh

Se lo hai tenuto per un mese intero. Risparmio energetico in un mese = 180kWh.

Scopri quanto costa il ministero per ogni kWh e saprai quanti soldi hai risparmiato!

— Adel Bibi
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Penso che questa formula non possa essere applicata così com'è in questo caso poiché il consumo corrente varierà notevolmente quando la pompa è accesa (e non è sempre fortunatamente).

— jfpoilpret,

Può scoprire la corrente di avviamento (nella corrente di punta) e vedere quanta percentuale aumenta rispetto al normale funzionamento. Quindi può aggiungere questa percentuale, giusto nel caso, per compensare questo errore. Ovviamente deve vedere su avg quante volte viene accesa la pompa. Io penso che non farà una grande differenza in quanto la durata della corrente di avviamento è davvero piccolo.

— Adel Bibi,

Penso che questo mi possa aiutare molto. Ci proverò e poi dirò cosa succede. Grazie!

— DLJ

Esistono alcuni chip che misurano il flusso di corrente (come ACS714). Assicurati di acquistare un chip che non frigga sotto il tuo carico e montalo in serie con la pompa. Quel chip porterà ad Arduino un segnale analogico (ma c'è un re "più intelligente" che usa i2c o spi), usando la formula sul foglio dati è possibile scoprire il flusso di corrente reale (beh, come sempre ci sono piccoli errori).

Dovresti già conoscere la tensione della pompa, ma puoi leggerla facilmente con un chip simile o anche un divisore di tensione , fai solo attenzione se stai usando PWM come se falsificasse la tua lettura)

Ora, come già sottolineato da Adel Bibi, puoi moltiplicare la tensione della pompa per il valore corrente letto (trova potenza), moltiplicare per il tempo trascorso dall'ultima misura e riassumere con la misura precedente (integrale della potenza per tempo )

puoi fare lo stesso sul pannello solare / eolico, basta invertire il segno della corrente (come stai producendo e non consumare energia) e voilà!

— Lesto
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Con l'accumulatore nel sistema, l'assorbimento di corrente aumenta man mano che viene completato. L'accumulatore fornisce una pressione sufficiente per guidare il sistema. Man mano che la pressione del sistema diminuisce, la pompa si accende per richiamare l'accumulatore, con il massimo assorbimento vicino alla pressione di interruzione. Prendendo il tempo totale di funzionamento della pompa in questione (@DLJ), puoi dividerlo in blocchi discreti e misurare il sorteggio in quei periodi, tracciarlo. Mi piace quella Greenwall e ne voglio una. - Aloha nui loa, MKK edit - A parte questo, anche una pompa da 12V che porta l'accumulatore da 1 litro più piccolo a 250 kPa, assorbirà fino a 3A per alcuni istanti, date le dimensioni del sistema. Quale scudo del motore stai usando?

— MKK
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