Як я можу запустити Pi на сонячній потужності?

Хтось успішно налаштував свій Pi для роботи на сонячній енергії? Якщо так, то який найдешевший спосіб розумно та надійно досягти цього, використовуючи комбінацію сонячних батарей / батарей / регуляторів напруги?

Це випадок просто побудови панелей, які подають необхідний струм, регулюючи напругу та забезпечуючи резервну батарею, чи є щось інше, про що я повинен знати?

Є кілька речей, про які потрібно пам’ятати, якщо ви хочете створити власний сонячний блок живлення.

Головне, що вихід напруги сонячних батарей може різко змінюватися залежно від падаючого сонячного світла (наскільки це сонячно).

Прості нерегульовані сонячні батареї, що продаються як «зарядні пристрої», часто розроблені для 12 - дюймових батарей глибокого циклу «дозвілля», але їх можна виміряти при 18В або більше відкритому контурі при яскравому сонячному світлі (навіть у Великобританії * 8 '). Внутрішній опір акумуляторної батареї підтримує напругу до рівня акумулятора, але без однієї напруги, що перевищує номінальну, може завдати шкоди безпосередньо підключеній електроніці, якщо вона не регулюється.

Таким чином, ви повинні дивитися як на регулювання сонячної панелі, так і на модерацію її виходу за допомогою акумулятора, а в ідеалі і те й інше. Використання акумулятора також дозволяє акумулювати надлишкову кількість енергії та енергопостачання, коли живлення від сонячної панелі зменшується, а це означає, що ви, можливо, зможете піти на сонячну панель розміром для ваших середніх потреб у енергії, а не на один розмір для ваших максимальних потреби в електроенергії.

Якщо ви хочете звести розмір сонячної панелі та акумулятора до мінімуму, ви можете розрахувати загальне очікуване навантаження енергії, середню генерацію електроенергії протягом року та ємність акумулятора, щоб провести вас протягом ночі та зимових місяців.

Є кілька чудових порад щодо сонячної зарядки у відповідях на моє запитання щодо обміну стеком електроніки, включаючи інформацію про те, як розрахувати, чи достатньо сонячного світла у вашій місцевості для вашої заявки для даної комбінації сонячних батарей та акумуляторів, використовуючи інформацію про місце розташування від gaisma .

Можливо, варто заглянути в зарядні пристрої Solio , вбудовані в сонячні батареї, регулятори напруги та резервну батарею. Вони також, швидше за все, матимуть належне підключення живлення для Raspberry Pi.

Вам слід уникати впливу вашого Raspberry Pi на прямі сонячні промені, оскільки це може спричинити проблеми (наприклад, перегрівання або деградацію певних типів компонентів, таких як конденсатори). УФ-випромінювання не сприятливо для електроніки. Окрім цього, я думаю, ви маєте добре, якщо у вас є резервне копіювання акумулятора та регулятор якості.

Зауважте, що ви можете легко захистити електронний пристрій від ультрафіолетового випромінювання, помістивши його в непрозорий контейнер, просту картонну коробку, або ви могли загорнути його в будівельний папір. Навіть прозорий скляний або пластиковий корпус фільтрував би більшість ультрафіолетових променів. Потім можна провести електропроводку від сонячної панелі до Raspberry Pi через отвір у вашому випадку.

Ось моя настройка: сонячна панель на 30 Вт із зарядним пристроєм на 12 вольт, підключений до 33 амперної години, 12 вольт. Вимкнено акумулятор. У мене відсікач від 12 до 5 вольт, який безпечно знижує напругу до 5 вольт, яку я зробив на шнур мікро USB.

Він успішно працює вже два дні. Я хотів би поекспериментувати з меншим акумулятором і панеллю, але виходячи з математики, у моїх налаштуваннях є додаткові накладки як на батареї, так і на панелі. Я все ж відкритий до вдосконалень.

Як мінімум вам знадобляться: сонячна панель, контролер заряду, акумулятор глибокого циклу, перетворювач струму постійного струму (для зниження напруги акумулятора до 5 В), обладнання для монтажу панелі, щось для розміщення всіх компонентів.

Хитрість полягає в розмірі сонячних компонентів, і це залежить від того, скільки сонячного світла ви отримуєте і скільки резервної потужності ви хочете. Однак, навіть за найкращих обставин, я вважаю, що в більшості місць живленням Pi 24/7/365 може бути складним енергоблоком з чим-небудь меншим за 30Вт панель та 12В 5AH AGM SLA акумулятор.

Причина полягає в тому, що панель повинна забезпечити достатньою потужністю, щоб не тільки підтримувати Pi вдень, але і заряджати акумулятор, щоб Pi працював вночі. Pi споживає приблизно 1,5 Вт. За 24 години роботи це 1,5 Вт х 24 години = 36 Вт-год. Акумулятор SLA 12В 5AH AGM теоретично може постачати енергію 60 Вт. Але ніколи не хочеться зливати свинцеву кислоту більше ніж на 50%. Також завжди є неефективність. Таким чином, від батареї ви отримаєте лише 23 ват-години. Цього достатньо, щоб отримати Pi протягом ночі, але тільки якщо акумулятор був повністю заряджений для початку. І ось тут важлива потужність панелі.

Панель потужністю 30 Вт теоретично може забезпечити 30 Вт на годину при "піковому сонячному світлі". Але реально ви збираєтесь отримати лише 23 Вт з панелі. Таким чином, вам знадобиться 1,6 години пікового сонячного світла (1,6 годин x 23 Вт = 36,8 Вт-год) для живлення Пі, що використовує 36 Вт на день. Ви можете перевірити в Інтернеті, щоб побачити, скільки годин пік сонячного світла отримує ваш район Ви хочете в середньому за зиму.

Наприклад, Сіетл, штат Вашингтон, взимку отримує лише 1,6 в середньому. Тож панель потужністю 30 Вт просто зробить це. Але це все ще передбачає, що ви отримаєте щонайменше 1,6 пікових годин сонячного світла в день. Насправді ви можете проходити дні без жодного сонячного світла. Ось чому ви хочете збільшити розмір панелі + акумулятор для резервного живлення.

Тому було б незвично живити Pi з панеллю потужністю 150 Вт та акумулятором 75АГ. Багато хто скаже, що це надмірно. Але це не так, якщо ви хочете резервувати енергію для похмурих днів.

Я використовую дещо інший підхід ... Я використовую повнорозмірний сонячний комплект від Harbor Freight. Я заряджаю звичайний 12-вольтовий акумулятор глибокого циклу, і подаю 12 вольт на перетворювач змінного струму від 12 до 120 вольт.

Це забезпечує 120 вольт для живлення пі-пи та монітор HDMI все в один кадр. Завдяки подачі квадратної хвилі на джерело Pi, я використовую 5-амперний настінний супровід, щоб подбати про падіння напруги. Монітор працює чудово самостійно від 120-вольтового перетворювача змінного струму.

Є компанія, яка займається малиною Pi, їх називають PiJuice, оснащена портативною батареєю, і сонячні батареї можуть бути додані як додаткові додатки. :

https://www.kickstarter.com/projects/pijuice/pijuice-a-portable-project-platform-for-every-rasp