用于太阳能电池板的线性电机物联网控制器

随着能源成本的增加，太阳能电池板显然是减少这些费用的一条途径。

即使有一对面板在一串(两个串联)，和一个电网限制电流逆变器(如优秀的SUN-1000GTIL2和SUN-2000GTIL2系列)，你可以节省很多钱-即使在冬天!后面的文章将详细介绍各种具有成本效益的选项和经验。

LMIC

LMIC(线性电机物联网控制器)，安装在两个直流线性电机上，控制太阳能电池板倾斜机制。这个测试设置现在由我的Tasmota控制。

历史

我一直在研究太阳能电池板和能源监测，这导致了其他项目，如GTEM和GTIE，我决定重新利用一个旧的项目，控制躺椅和电动床，称为WREN。这个小的插入式装置是为了安全控制24V直流直线电机和即插即用安装而设计的。

LMIC项目的想法是采用我经过验证的WREN设计，更新它并允许板控制面板上的线性电机-完成太阳能跟踪。这些要求是：

需求

•柔性直流电动机控制器

•宽输入电压范围10V至38dc(允许12V， 24V-29V电源模块)

•内置电气安全功能，如过电流和温度

•输出电机电压复制输入电压

•Ai-Thinker基于ESP12S (ESP8266)

•可以OTA更新的嵌入式固件

•直流电源直通

•输出峰值电流5.6A直流

•并联运行(增加对单个电机的电流)

•5.6A直流均方根通道

•温度传感器

•车载稳压3V3(内部使用)

•UART闪烁端口。Wemos D1兼容。

The LMIC Board

现在修改后的规范已经确定，LMIC板被设计和测试。

安全

环顾市场，我可以看到一系列的太阳能电池板直线电机控制器，但对我来说，最重要的方面，当激励这些直线电机，是安全的。继电器控制不是我认为安全控制直线电机!

直线电机具有令人难以置信的扭矩，加上极端天气，重新利用我的旧WREN项目是唯一的出路。直流电机驱动器，已被证明是非常可靠的ST L6205双DMOS全桥驱动IC。

软件保护，作为主要的方法，在我几年前做的一系列测试中被证明不是理想的，所以一个专用的硬件安全电路包含在板上，在警报旅行中设置一个标志到GPIO。根据这个警报信号，你可以根据需要采取行动——最好是停止!

与硬件安全相关的示例代码可以在LMIC-1_Test_Code_Bring_Up_Hardware_Test中找到

安全要求：

•防止过流，如干扰

•过热保护，热关闭

•交叉传导保护

•欠压闭锁

•稳健的直流驱动器

OLED显示器

该板的一个简洁功能是OLED I2C头，因此您可以轻松地将显示器直接连接到板上。

其他需求

在控制太阳能电池板方面，一个很好的功能不仅是集成到家庭自动化系统中，而且还可以最大限度地利用阳光并防止强风。这实际上是太阳追踪。

1)有了阳光，显然可以测量面板输出，但在你有许多面板串，那么这可能不是完全可靠的。一个解决方案是在控制器中增加一个光电晶体管或二极管输入。

太阳能跟踪工作OK与单光二极管。多取点平均值是不错的，但一个能走多远呢?无论哪种方式，都需要在两者之间添加一段时间(驻留)，这样面板就不会不断地前后移动-不必要地给直线电机施加压力。理想情况下，代码中可以包含一些迟滞。这些都是实验的一部分。

2)在大风、夜间或其他情况下，可以通过家庭自动化系统和气象站的风速计来控制面板并安全下降，这是可行的。

设计

重新设计的WREN在设计上进行了改进，称为LMIC(线性电机物联网控制器)。

L6205已配置为全并联桥接，输出为三路连接。

对alpha板进行了一些更改，这些是OPTO输入和用户控制的附加按钮-例如手动上下，强制已知状态等。

LMIC SDK被设计成适合防水外壳。

测试

LMIC beta通过两个线性电机连接到面板上，结果工作得很好。它已经服务了大约一个月，与Domoticz集成，并被证明是可靠的。

测试控制两个直线电机的LMIC。

可用性

LMIC板现在可以使用SMT完成并准备使用。单板采用0805组件。

代码

示例代码和一个新的Tasmota集成页面，可以在GitHub上找到。

这个Tasmota集成目前将提供：

配置GPIOs

•配置web界面上下开关

•控制直线电机输出

•配置直线电机控制器L6205使能线路，EN1

•预置周期(~60s)配置web交换机

•设置自动计时器

•在1300打开直线电机，在1800关闭

如果需要，允许LMIC板是独立的，并且不连接到代理/服务器

未来

包括检查安全标志：

由于我在一些水平面板上使用两个直线电机(一端一个)，为了安全起见，我还计划包括一个MPU-6050陀螺仪/加速度计，给我一个“数字精神水平”(通过I2C)。然后，如果一个电机停止/堵塞，例如，面板将有效地开始倾斜/轻微扭曲，电机将立即停止!(保存我的面板)-好吧，这是理论-只需要做代码，我只有36个小时的一天…

本文编译自hackster.io