Stefan Radulescu - Data Acquisition System for Solar Energy Applications
Introducere si descriere tehnica
Proiectul propus constă în realizarea unui sistem IoT de monitorizare a unei instalații fotovoltaice, cu scopul de a colecta și transmite în cloud date relevante despre funcționarea acesteia. Sistemul este construit în jurul unui microcontroller ESP32, care citește în timp real parametri electrici precum tensiunea bateriei, curentul absorbit și puterea generată de panoul solar, și transmite aceste date către o bază de date InfluxDB, accesibilă prin rețea.
Componente hardware principale
ESP32 – microcontroller cu suport Wi-Fi, ideal pentru aplicații IoT.
INA219 – senzor de curent și tensiune, utilizat pentru măsurarea precisă a valorilor electrice.
Panou solar 6V – sursa de energie pentru încărcarea bateriei.
Baterie Li-Ion – asigură alimentarea sistemului și permite monitorizarea stării de încărcare.
Transformator Ams1117 Step-Down 3.3v - utilizat pentru alimentarea sistemului ESP32.
CN3791 - modul de incarcare solara acumulator
Componente software și funcționalități
Arduino (C++) – platforma utilizată pentru dezvoltarea firmware-ului ESP32.
Biblioteci Adafruit și InfluxDBClient – pentru integrarea cu senzorul și cu baza de date.
InfluxDB – server de baze de date optimizat pentru stocarea seriilor de timp, utilizat pentru salvarea măsurătorilor.
Protocol NTP – pentru sincronizarea timpului și timestamp corect al datelor.
Flux de funcționare
Inițializare: ESP32 inițializează magistrala I²C și senzorul INA219.
Conectare la Wi-Fi: Se stabilește o conexiune către rețeaua locală.
Citire date: Se citesc Tensiunea bateriei, Curentul absorbit, Puterea generată.
Estimare SOC (state of charge): Se calculează nivelul bateriei în procente, pe baza tensiunii (între 3.0V și 4.2V).
Transmitere date: Se creează un obiect Point care este scris în bucket-ul proiect_iot pe serverul InfluxDB.
Deep sleep: ESP32 intră în somn profund timp de 5 minute pentru a reduce consumul energetic.
Produs final
Rezultate