Самодостатъчно захранване на пчелина - HoneyPi
Обикновено на пчелина няма захранване, така че тази статия е посветена на самодостатъчното захранване на Raspberry Pis (RPi). Raspberry Pi 3 B изисква оптимално входно напрежение от 5.1V и 3A. В сравнение с други платки като Arduino или ESP8266, това е много. Независимо от това, такова захранване може да бъде приложено. С RPi Zero W се консумира само 160mA/h. В резултат на това батерията с Zero W издържа около два пъти по-дълго, отколкото с RPi 3 B.
Ако е свързан сърф стик, консумацията на енергия се увеличава още повече (ако данните за измерването се предават чрез клетъчна мрежа).
батерия
В моя случай имах стара 12V батерия за кола вкъщи. Оловните батерии, например, също могат да се използват вместо литиеви батерии. Важно е да се гарантира, че батерията има възможно най-голям рейтинг "Ah". Капацитет от поне 70Ah би бил идеален.
За да се захрани Raspberry Pi с мощност, се използва конвертор DC-DC Buck Converter от 12 евро, който има два USB порта.
Зареждане със соларен модул
За да заредя автоматично батерията, прикачих 25-ватов соларен панел към своя кошер. Това струва между 47 и 58 евро на Amazon и вече включва регулатор на зареждане 3A.
Тесното тяло през зимните месеци
Посетителят ни е предоставил следната диаграма на кривата, на която е показана кривата на напрежението на неговата батерия. През зимните месеци, ако има твърде малко слънчева радиация, Малина нула без електричество. Зачервява момента, когато външно заредената батерия е била свързана отново. Blue, беше мотоциклетна батерия като временно решение. Това, разбира се, е много по-малко и следователно не трае толкова дълго. Но работи и с ниско напрежение.
Графиката идва от проект "Raspberry Pi Camera". Операционната система Raspbian работи на нашата Raspberry Pi. Това означава, че компоненти като камера също могат да бъдат свързани и поддържани от софтуер.
Батерията не осигурява пълна мощност през зимата и броят на слънчевите часове е по-малък. Следователно батерията трябва да се зарежда ръчно на всеки няколко дни (в зависимост от капацитета).
Изчислете времето за работа на батерията
Този инструмент може да се използва за изчисляване на времето за работа на батерията: Калкулатор на времето за работа на батерията
Идея: слънчеви системи с електрическа ограда
Възможно е 12V литиеви батерии, които се предлагат за нуждите на електрическата ограда, да бъдат поръчани заедно като слънчева система.
Допълнение: управление на времето и енергията
Ако искате да се справите без голяма батерия или голям слънчев панел, можете също да свържете модула Witty Pi Mini, за да спестите енергия. Можете да разберете всичко за този допълнителен (незадължителен) модул в тази статия. Така че наистина имате достатъчно батерия дори през зимните месеци. Този модул все още може да бъде закупен след това.
Хоби пчелар и страстен програмист. Обучено пчеларство в работна група по време на училище. Пчелар от 2013 г. Член на пчеларската асоциация Würmgau.
24 мисли за „самодостатъчно захранване на пчелина“
Добър вечер,
Дори вариантът с автомобилната батерия, слънчевата клетка, преобразувателят на напрежение и т.н. да се хареса на сърцето на моя любител, аз все пак избрах възможно най-простия начин и току-що си купих този.
QTshine Solar Powerbank 26800mAh, Слънчево зарядно устройство с входове тип C, Power Bank Външна батерия с голям капацитет Бързо зареждане Портативно зарядно устройство Батерия за iPhone, iPad, Samsung Galaxy и други https://www.amazon.de/dp/B0895SL557/ref=as_li_ss_tl?ie = UTF8 & linkCode = ll1 & tag = honeypi-21 & linkId = ba80a2f266f5abffc21ad47ec1c88048 & language = de_DE
Опаковах powerbank във водоустойчива торба с ZIP. А точката, където кабелът за зареждане към Pi е изведен, е запечатана с външна бронирана лента. Voila!
Консумираното през нощта електричество се презарежда, дори когато небето е облачно през есента.
Засега съм много доволен от това решение.
Цялата останала електроника е във водонепроницаема цев за каяк. В която пробих дупка и извадих кабелите, запечатани с горещо лепило.
Ако някой търси мобилно решение. Определено мога да препоръчам тази версия.
Как зареждате захранващата банка? Само с вградения соларен панел?
Наистина ли е достатъчно, колко често изпращате данните нагоре?
Не мога да си представя, че това е достатъчно след настоящия ми опит. Литиевата технология има проблем с минусовите градуси, който идва с нея. Може би той ще ви разкаже за своите преживявания.
Не знаем дали той използва Pi Zero с остроумен.
Ето защо питам, 🙂
Но аз също исках да тествам нещо подобно .
С Pi zero + Witty и изпращайте данни веднъж или два пъти на ден през WiFi
На първо място, похвала на екипа на HoneyPi. Наистина готин проект !
Тъкмо ще реша кое слънчево решение е подходящо за мен. Използвам Pi Zero W със сърф стик.
Ако разбирам документацията правилно, много вероятно е външно презареждане със 70Ah батерия + 10-20 вата слънчев панел през зимата, правилно !?
Тогава бих предпочел да опитам Witty Pi 3 Mini + малък слънчев панел + стара захранваща банка (20Ah).
С коя настройка без Witty Pi можете да преминете през зимата безопасно 🙂 ?
Благодаря ти за помощта
Е, трябва да кажа да, проектът много ми харесва. Ще започна да пренасям цялото нещо в ESP32/NodeMCU. Това трябва да направи всичко много, много енергийно ефективно:).
Вече съм мислил за това. Бих искал да добавя порта към организацията: https://github.com/Honey-Pi Радваме се да обсъдим допълнителни подробности по имейл.
много поздрави
Яван
Най-накрая имам 2 скали и работи.
Има ли новини за esp32/nodemcu? Сега имам проблема с консумацията.
Здравей Стефан,
Няма да имаме версия Esp32, защото сме създали подходящо решение с модула WittyPi. Има и други модули за превключване на времето, които могат да се използват.
поздравления
Яван
С пчеларски и електронен техник поздрави
Кристоф
Най-новата версия на фърмуера вече има тази функция за офлайн измерване на данни. След това можете да изтеглите данните като цяло и ръчно да ги импортирате в ThingSpeak.
Да, ако свържете Surfstick с Raspberry Pi чрез адаптер, Surfstick получава захранване само когато Raspi е включен. Толкова идеален за това, което имате предвид без заобикаляне.
Допълнение към предишния ми коментар: Имам няколко от тези датчици за напрежение, разположени наоколо, можете да изпратите един или два по пощата 🙂
Волтметърът вече е интегриран от версия v1.0. 🙂
Отделните компоненти от Китай бавно пристигат при мен, за да мога постепенно да завърша лабораторната настройка на бюрото си. Това е страхотен проект и наистина забавно. Благодарим ви, че предоставихте това 🙂
Планирам и самодостатъчно слънчево захранване. Бих искал да мога да видя напрежението на батерията чрез Thingspeak. Ако съм разбрал правилно, такава функция все още не е предоставена.
hbmcw3) във фърмуера, така че да може да бъде конфигуриран като пети тип сензор?
Мисля, че би било страхотно, ако се изпрати push съобщение в случай на критично понижено напрежение, но това вероятно ще работи по същия начин като "алармата за рояк". Но още не съм толкова далеч.
Аварийно изключване, зависещо от напрежението на батерията, за предотвратяване на пълно разреждане също може да представлява интерес. Разумното слънчево зарядно устройство също включва тази функция.
Бих искал да го направя скоро.
Добавянето на компонента като допълнителен сензор не представлява проблем.
Някой друг е добре дошъл да напише PR за него: https://github.com/Honey-Pi/rpi-scripts
Допълнение: Волтметърът вече е интегриран от версия v1.0.
много поздрави
Яван
Здравей Яван,
В момента съм в процес на изграждане на независимо захранване. Има ли вече възможност за свързване на датчика за напрежение, споменат по-горе?
много поздрави
Мартин Косман
Не, за съжаление това все още не е приложено. Успях да приложа другите отворени точки през последните няколко седмици и скоро ще кача нова версия на фърмуера.
Допълнение: Волтметърът вече е интегриран от версия v1.0.
Здравей Яван,
сега всички компоненти за самодостатъчното ми захранване са пристигнали, за да мога да сглобя всичко. Успяхте ли вече да се погрижите за опцията за свързване на текущия сензор?
много поздрави
Мартин
Допълнение: Волтметърът вече е интегриран от версия v1.0.
Здравей Яван,
В процес съм на планиране на слънчевия вариант.
Би било хубаво просто да използвате захранваща банка като батерия. Той беше сравнително малък по отношение на товарния обем, но може би би трябвало да е достатъчен. Дали връзката ще работи с 2-ри DC-DC Buck или какво би трябвало да бъде свързана между контролера на слънчевия панел и захранващата банка?
Благодаря ти за помощта
С Най-Добри Пожелания
Свен
Здравейте Свен, Powerbank може да е оскъдна, но възможна с Witty Pi Mini.
Трябва сами да се убедите колко волта доставя вашият слънчев панел и с какво е заредена вашата захранваща банка.
Raspi Zero може да бъде свързан директно към USB гнездото на захранваща банка, без допълнителен DC-DC порт.
Здрасти,
Просто мисля за самодостатъчното захранване на пчелина (соларен модул с контролер за зареждане и батерия).
И накрая, правилното оразмеряване трябва да позволи на батерията да не се зарежда от електрическата мрежа на всеки няколко дни. Доста пчелари биха имали проблем, тъй като на пчелина обикновено няма мрежова връзка 230V.
Направих някои изследвания и открих следната информация за производителността на Pi 3B +:
Режим на готовност: 7,6W
Консумация на енергия на Sysbench (3 повторения, 4 нишки): 14,0 W
При 5V вградено напрежение това би било 14W/5V = 2.8A, т.е. приблизително 3A, което улеснява изчисленията.
Доста, мисля !
В "най-лошия случай" това би означавало, че батерията ще трябва да осигури капацитет (всъщност заряд) от 24h x 3A = 72Ah, така че платката да може да работи под пълна пара за един ден.
За презареждане на батерията препоръчваме слънчев модул като тези за градинарство, къмпинг и използване на открито.
Тук разглеждам слънчевия модул WS20M от доставчика Watthour.
https://www.wattstunde.de/files/wattstunde/Datenblatt/Technische%20Daten/WS-M%20Modulreihe.pdf
WS20M е 20W модул със зададен среден дневен добив от 80Wh, който трябва да отговаря на предварително изчисленото изискване от 72 часа.
Още една дума за батерията. Разбира се, можете да използвате стара батерия за кола, за да избегнете разходите за закупуване на нова. Автомобилните батерии обаче са така наречените стартерни батерии, предназначени за много висок пиков ток. Това не е необходимо в нашия случай, ние се нуждаем от технология за възможно най-висок капацитет и умерени разрядни токове. Това са така наречените слънчеви батерии за резервни системи (UPS) или островни мрежи.
Такива батерии се предлагат в специализирани магазини, 100 Ah оловно-киселинна слънчева батерия (мокра батерия) струва около 100 EUR, оловните гел-батерии, които не се нуждаят от поддръжка, са по-скъпи.
Консумацията на енергия на Raspberry Pi 3B + е доста висока, възможно е да изпратите контролера в режим на пестене на енергия в моменти, когато не трябва да се събират измерени стойности (например през нощта) ?
Произхождам от света на 8/16/32 бита на микроконтролери и това изобщо не е проблем. MCU се поставя в енергоспестяващ режим и се активира циклично чрез прекъсване на таймера.
Също така бих могъл да си представя да изключвам контролера за една нощ (яркост или контролирано време) и да го събуждам за кратко на всеки 10 минути, за да наблюдавам кражба.
Такива характеристики могат значително да намалят средното изискване за мощност и да позволят по-рентабилен дизайн на захранването.
Може би вече сте внедрили тези функции, нека чуем какво мислите за тях 😉
Благодарим ви за коментара и съжаляваме за нашия късен отговор!
Тъй като досега сме тествали HoneyPi само при „лабораторни условия“, това все още не ни се е случило. Досега HoneyPi работи на Raspberry Pi 3 (т.е. без плюс), който се нуждае от малко по-малко mA от 3B+.
Но за дългосрочна работа на открито, ще тестваме нашия фърмуер на Raspberry Pi Zero W по-късно тази седмица. Той е направен точно за това, по-евтин и трябва да работи чудесно с него.
Благодаря, че посочихте батерията, ще добавя това към списъка за пазаруване. Току-що случайно имах резервна батерия за кола вкъщи.
Надяваме се да прочетем повече от вас.
много поздрави
Яван
Здравей Стефан, оловна гел батерия с 20W модул със сигурност е по-елегантното решение. Модулът от 50W (42 €) със стара батерия за кола със сигурност е много по-евтин. Поради по-големия модул, батерията е толкова добра, колкото не е разредена и издържа много дълго време (за мен това е почти половин година) и дори ако се счупи, нова при продавача на скрап струва между 10 и 20 € ...
Оставете коментар отмяна отговор
HoneyPi - Умната везна за кошера, която да изградите сами.