Monitoraggio della potenza di un pannello solare e controllo della

Gestione di un pannello
fotovoltaico
PROGETTO REALIZZATO
dalle classi Quinte
Ind. Elettronica e Telecomunicazioni
coordinatore: prof. Sergio Pantaloni
ITIS “C. Rosatelli” di Rieti
Ind. Elettronica e Telecomunicazioni
Perché abbiamo realizzato
questo progetto?
1.
Crisi energetica e protocollo di Kyoto
2.
Seconda prova esame di maturità A.S. 2004/2005
3.
Stimolare la motivazione degli studenti allo studio mediante
la realizzazione di prototipi all’avanguardia
4.
Fornire agli allievi un percorso le cui conoscenze e
competenze risultassero spendibili nella realtà lavorativa
locale
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Obiettivo e specifiche del
progetto
1. Monitoraggio in tempo reale della
corrente e della tensione fornita da
un pannello fotovoltaico
(Vmax =24V; Imax=1.1A)
2. Controllo
della
posizione
del
pannello per ottenere la massima
esposizione solare
(motore passo-passo pilotato con PC)
3. Analisi dei dati per il controllo
dell’efficienza del sistema.
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Schema a blocchi
V
I
Condizionamento
ADC
Circuito di
interfaccia
Personal
Computer
Pilotaggio
Rotazione
Pilotaggio
Motore
Passo-Passo
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Circuito di condizionamento, ADC e
circuito di interfaccia
Il pannello fornisce tensione e corrente il cui valore
dipende dall’intensità e dall’angolo di incidenza della
radiazione solare (Vmax=24V; Imax=1.2 A)
Il PC accetta sulla porta parallela solo
tensioni di 0V o 5V; è necessario:
1. Adattare i livelli di tensione e corrente
forniti dal pannello
V =0÷24V

0÷5V
I=0÷1,2A

0÷5V
2. Convertire in digitale i segnali di V e I
3. Interfacciare
l’elettronica
esterna
al
Personal Computer
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Pilotaggio motore passo-passo
PC
LPT
Onda quadra
(la frequenza fissa la velocità di rotazione)
Verso di rotazione
Scheda di controllo del
motore passo passo
(0 V orario; 5 V anti orario)
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Gestione del motore e del pannello
Inizio
con il PC
Inizializzazione
Porta parallela
Ricerca posizione
ottimale
Vletta=max
NO
Private Sub Tmr_Motore_Timer()
If OQuadra = 0 Then
OQuadra = 1
Call IO.BitSet(ind_porta, val)
Else
OQuadra = 0
Call IO.BitReset(ind_porta, val)
End If
End Sub
SI
Acquisisci V ed I
Visualizza dati
Disegna grafico
Attendi 10 min
Fine
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Modifiche in corso
1. Rendere autonomo il sistema per l’alimentazione
2. Monitoraggio e controllo posizione in modalità wireless
3. Pubblicazione in tempo reale dei dati acquisiti su web
V
I
Condizionamento
ADC
Ricetrasmettitore
Ricetrasmettitore
E
Circuito
di interfaccia
Pilotaggio
Rotazione
Pilotaggio
Motore
Passo-Passo
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Personal
Computer
Modifiche in corso
•
Acquisizione
seriale
e
dati
con
ADC
microcontrollore
PIC16F84
•
Realizzazione
del
protocollo
RS232 e trasmissione radio con
modulazione FSK a 433MHz
•
Ricezione radio e demodulazione
FSK
•
Acquisizione dati su porta seriale
del PC
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Sviluppi futuri
1. Installazione di un impianto “vero” connesso alla rete
elettrica
2. Controllo remoto del sistema
3. Misura e visualizzazione su web in tempo reale della
potenza elettrica prodotta, assorbita e venduta
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