Comment mesurer la consommation totale d'énergie d'une carte Arduino

J'ai un projet sur lequel je travaille actuellement. Nous avons construit un mur végétalisé, composé de plantes sur un mur

Mur vert

Maintenant, nous avons une pompe située au fond qui arrose toutes les plantes. Il y a une carte Arduino qui décide quand mettre la pompe en marche. Il est alimenté par un panneau solaire et une éolienne. Nous voulons savoir combien d'énergie nous avons économisé en utilisant le panneau solaire et la turbine.

Question:

Comment mesurer la quantité d'énergie, en Wh, utilisée à partir de 00h00 ce jour-là? Y a-t-il une bibliothèque? Ou n'est-ce pas possible avec Arduino?

Merci beaucoup.

Pour éclaircir certaines choses

Non, la pompe n'est pas alimentée directement par la broche Arduino. Nous utilisons un bouclier moteur.

Oui, il y a un accumulateur dans le circuit. Les énergies solaire et éolienne rechargent une batterie qui à son tour alimente les composants.

Je voudrais connaître la totalité de l'énergie consommée, pas seulement la pompe.

programming sensors

— DLJ
source

Vous voulez connaître le courant utilisé par la carte, pas les volts. Les volts seront constants. Le courant changera lorsque le moteur s'allumera / s'éteindra.

— sachleen

Ou plus précisément, vous voulez que l'énergie (en Wh, Watt-heure) soit consommée depuis 00h00. Pour calculer l'énergie, vous avez besoin de la tension, qui est une constante, et de la tendance du courant (en A ou mA, Ampère) dans le temps.

— jfpoilpret

Ok, je vais essayer ça

— DLJ

Vous avez mentionné une pompe: est-elle directement issue d'une broche Arduino (j'espère que non). Quelles sont les spécifications de la pompe? Je suppose que la plupart de l'énergie consommée proviendra de là, hene vous pouvez peut-être considérer que l'énergie pour Arduino lui-même est négligeable.

— jfpoilpret

@jfpoilpret En utilisant l'énergie solaire et éolienne, il est probable que ni la tension ni le courant ne soient constants. Sinon, votre méthode est correcte. Énergie [Wh] = V [V] × I [A] × t [s] / 3600 [s / h]

— jippie

Réponses:

Afin de calculer la quantité d'énergie, vous devez d'abord calculer la puissance.

La relation est

Énergie = (Puissance * Temps d'utilisation)

Comment calculer la puissance?

La tension de chaque appareil du système est constante. Ce qui change, c'est le retrait actuel de chaque composante du projet. La principale chose que vous avez ici est la pompe et la quantité de courant consommée. Habituellement, vous aurez sur la "plaque" de la pompe le retrait actuel de celle-ci.

Disons qu'il consomme 2 ampères. Si ce n'est pas disponible là-bas, utilisez un multimètre numérique DMM et connectez-vous en série avec la pompe et mesurez la quantité de courant.

S'il y a d'autres composants majeurs / importants dans votre projet, calculez simplement le retrait actuel d'eux.

Maintenant, additionnez tous les courants et dites que vous vous êtes retrouvé avec 2 ampères.

Si tous les composants fonctionnent à la même tension, multipliez simplement la quantité totale de courant absorbé par la tension. POURQUOI? Parce que: P (puissance) = V (tension) * I (courant)

Sinon, il suffit de trouver la puissance de chaque composant. Additionnez tous les pouvoirs de tous vos composants.

Il ne vous reste plus qu'à calculer l'énergie.

E (énergie) = puissance * temps

Le temps ici fait référence à la durée de fonctionnement de votre système? Est-ce une journée complète, quelques heures. Ça n'a pas d'importance. Habituellement, pour rendre les choses plus faciles à utiliser le temps (en termes d'heures).

Supposons que votre puissance soit de 3 kW kilo watts Vous avez fait fonctionner le système pendant 2 heures par jour Énergie = 3 * 2 = 6 kWh

Si vous l'avez conservé pendant un mois complet. Économie d'énergie en un mois = 180 kWh.

Découvrez simplement combien coûte le ministère pour chaque kWh, et vous saurez combien d'argent vous avez économisé!

— Adel Bibi
source

Je pense que cette formule ne peut pas s'appliquer telle quelle dans ce cas car la consommation actuelle variera considérablement lorsque la pompe sera en marche (et ce n'est pas toujours heureusement).

— jfpoilpret

Il peut connaître le courant du démarreur (courant de démarrage) et voir combien de pourcentage augmente par rapport au fonctionnement normal. Il peut ensuite ajouter ce pourcentage - juste au cas où - pour compenser cette erreur. Bien sûr, il doit voir en moyenne combien de fois sa pompe est allumée. Je pense que cela ne fera pas une grande différence car la durée du courant de démarrage est vraiment petite.

— Adel Bibi

Je pense que cela peut m'aider beaucoup. Je vais l'essayer et dire ensuite ce qui se passe. Merci!

— DLJ

Il existe des puces qui mesurent le flux de courant (comme ACS714). Assurez-vous simplement d'acheter une puce qui ne frira pas sous votre charge et de la monter en série avec la pompe. Cette puce apportera un signal analogique (mais il existe une puce plus "intelligente" utilisant i2c ou spi) à Arduino, en utilisant la formule sur la fiche technique, vous pouvez découvrir le flux de courant réel (enfin, comme toujours il y a de petites erreurs).

Vous devez déjà connaître la tension de la pompe, mais vous pouvez facilement la lire avec une puce similaire ou même un diviseur de tension , faites juste attention si vous utilisez PWM comme si cela fausserait votre lecture)

Maintenant, comme l'a déjà souligné Adel Bibi, vous pouvez multiplier la tension de la pompe avec la valeur actuelle lue (trouver la puissance), multiplier avec le temps écoulé depuis la dernière mesure et résumer avec la mesure précédente (intégrale de la puissance par le temps )

vous pouvez faire la même chose sur le panneau éolien / solaire, inversez simplement le signe du courant (car vous produisez et ne consommez pas d'électricité) et voilà!

— Lesto
source

Avec l'accumulateur dans le système, la consommation de courant augmentera à mesure qu'elle sera complétée. L'accumulateur fournit une pression suffisante pour entraîner le système. Au fur et à mesure que la pression du système diminue, la pompe se met en marche pour faire monter l'accumulateur, avec un tirage maximal proche de la pression de coupure. En prenant le temps de fonctionnement total de la pompe en question (@DLJ), vous pouvez le découper en morceaux discrets et mesurer le tirage sur ces périodes, tracer cela. J'aime ce mur végétal et j'en veux un. - Aloha nui loa, édition MKK - En passant, même une pompe 12V entraînant le plus petit accumulateur de 1 litre à 250 kPa, consommera jusqu'à 3A pendant quelques instants, compte tenu de la taille de votre système. Quel blindage moteur utilisez-vous?

— MKK
source