Roheline tehnika asi

Töökorras toiteplokk, kuvamas akupinget

Lõpuks sai koolis kiire aeg läbi. Suutsin oma labori toiteplokile ekraani ja vajalikud protsessorid ära kinnitada. Ekraaniks kasutasin kahte 7 segmendilist LED ekraani, mida juhin läbi 7447 loogikakivide Atmega88ga. Ekraanile saab kuvada aku, päiksepaneeli ja väljundpinget ning väljundi ja päiksepaneeli voolutugevust.

Vahepeal olen ka avastasnud, et mu seni kasutatud autoaku on praeguseks kogu oma mahtuvusest vabanenud. Praegu on mahtuvust umbes 0.02Ah jagu järel. Põhjuseks on ilmselt liiga kõrge pingega laadimine, kuna mul polnud seni mitte mingit laadimisregulaatorit. Selle probleemi lahenduseks olen ka juba plaaninud paar laadimisregulaatorit, aega neid valmis ehitada pole veel jõudnud. Idee on selline et seni kuni aku pinge on väiksem kui 14.5V on päiksepaneel ja aku ühenduses, kui pinge selleni jõuab ühendatakse paneel relleega lahti. Ilusam ja odavam oleks küll kasutada MOSFETi, aga mul vedeleb karbis hunnik väikesi relleesid ja ma mõtlesin neid siis ära kasutada.

Eelmise aku hävimise tõttu hankisin ka uue aku. Proovimise mõttes sebisin endale UPSi aku. Tegemist on siis 12V 4Ah pliiakuga. Koos akuga sain ka 300W UPSi, mida on tulevikus plaanis inverterina kasutama hakata. Kahjuks praegusel talvisel ajal annab päiksepaneel voolu milliamprites, mis muudab kasutuks ka inverteri olemas olu.

Voolu puudumise tõttu olen hakanud lugema tuulegeneraatorite kohta. Hetkel on silma jäänud vertikaalse teljega generaatorid. Nende puhul on küll efektiivsus madalam, aga samas on neid tuhandeid kordi lihtsam teha, sest ma ei pea õppima igavaid tiivikute valmistamise tehnoloogiaid ja hankima varustust. Esimene idee on toru neljast kohast katki lõigata ja see kuullaagri otsa toppida. Kui mõni vastav toru näppu jääb siis testin ja kirjutan.

Vana toiteplokk

Järgmine asi minu elektrisüsteemis, mis sai välja vahetatud on labori toiteplokk. Vana toiteplokk andis välja pinget 3V, 4.5V, 6V, 7.5V või 12V. Kõike seda 2A juures. Selline suur ja raske must kast. Tegi oma tööd väga hästi, aga tal olid oma probleemid. Mida ma üritan lahendada uuega.

1. Ei tööta päikesepaneelilt vaid seinast. Päiksesüsteemist tuleb nagunii 12V, mis on väga hea alguspunkt.
2. Puudus 5V väljund. Väga halb kuna enamus elektroonikat tahab 5V saada.
3. Madalaim pinge on 3V, mis on täiesti ebasobimatu LEDide katsetamiseks.
4. Väljundpinget ei saa sujuvalt muuta.
5. Väljundpinget ja amperaasi kontrollimiseks pean kasutama multimeetrit.
6. Lisaks vajasin ka töölauale 12V väljundit akust, kuhu ma saaksin oma katsetusi ja dremeli ühendada.

Vooluallikas seest

Niisiis hakkasin uut toiteplokki disainima. Lisaks eelnevalt mainitud omadustele hakkab regulaator ka silma peal hoidma päiksepaneeli sisendpingel ja ampritel. Kuna kõik peab olema modulaarne jagasin projekti kolme ossa.

Reguleerimisplaat: Ainus plaadi osa mis praeguseks füüsiliselt valmis ehitatud ja töötab. Plaat tegeleb pinge reguleerimisega ja sellel plaadil on mõlemad voolutugevuse tajumise (current sense) takistid (0.1Ω, 1W). Pingeregulaatorid on L7805 5V jaoks ja LM350 misiganes pinge jaoks. Mõlemad regulaatorid on varustatud radiaatoriga ja annavad välja voolutugevust kuni 3A. Esimesel toiteplokil kasutasin lineaarseid pingeregulaatoreid, sest eesmärgiks oli lihtsus ja töökindlus. Kunagi hiljem võin võib olla ehitan lülituvaks regulaatoriks ümber.  Plaat on varustatud ka pistikuga protsessoriplaadi jaoks.

12V sisse, kõike välja toiteplokk

Ekraaniplaat koosneb kahest 7-segmendi led ekraanist, 5 ledist, mis näitavad mille pinget/voolutugevust hetkel näidatakse ja ühest nupust millega ekraanil kuvatavat infot vahetada.

Protsessoriplaat Koosneb Atmega88st ja mõnest pistikust. Selle eesmärk on mõõta ADCga aku, päiksepaneeli ja väljundi pinget ning voolutugevust ja neid ekraanile kuvada.

Kogu loomingu toppisin endisesse kõrvatikkude karpi ja varustasin banaanipistikute, 5.5×2.5mm alalispinge pistikute ja autoraadiost saadud potentsiomeetriga.