Доработка ИБП APC Back-UPS CS650 / 500 для работы на LiFePo4 аккумуляторах

Смыл доработки в увеличении максимального напряжении заряда до 13.85V, что равно 3.46V на банку.

BMS в железофосфатный АКБ должен быть с балансиром, начинающим балансировку с 3.4V или ниже на ячейку, но не выше, иначе будет  плохо балансировать.

Перед доработкой нужно заменить все конденсаторы на плате, если это еще не сделано.

Защита котла от замерзания, версия 2 (питание от 220V).

Система антизаморозки котла работает таким образом - при падении температуры теплоносителя ниже определенной (в разных котлах по разному, у одних 5 градусов, у других 7 градусов) включается котел и греет какое-то время.

Если в систему залит антифриз, то смысл в системе антизаморозки теряется, только бесполезно расходуется энергия.

Управление вытяжкой генератора

    Появилась задача включать вентилятор вытяжки генератора автоматически. Особенность такова, что генератор стоит в общем помещении и вентилятор должен включаться автоматически при запуске генератора, выключаться с задержкой, а так же включаться вручную по кнопке, года генератор выключен. Вентиляция имеет автоматический воздушный клапан, в выключенном состоянии он закрыт.

Так же, автоматы УЗО, стоящие как на генераторе, так и на основной сети должны хорошо себя чувствовать и не срабатывать.

По этой причине используется двойное изолированное питание и большое количество реле.

Микроконтроллер - AVR ATTINY44A.

Вытяжка и вентиляция на кухне

        Для автоматического управления вентиляцией и удобного управления вытяжкой на кухне была разработана такое устройство - по датчику CO2 (Sensair S8) включается и выключается вентилятор для проветривания.

Управление вытяжкой для приготовлении пищи - ИК пультом или с Flipper Zero (nRF24-Batch fap).

Для управление нагрузкой доступно 4 реле, два из которых могут управлять мощностью.

С датчика CO2 значение считывается через PWM выход и передается с помощью nRF24L01 на контроллер вентиляции.

Замена платы управления автоматического ввода резерва ATS W2R (ремонт)

 

На площадке Aliexpress продаются, в общем то, не плохие автоматы ввода резерва (АВР), но есть в них несколько недостатков из-за использования механического реле для переключения.

Через некоторое время (чем больше переключений, тем быстрее) контакты залипают и плата управления выгорает со спец эффектами.

Еще при низком напряжении в сети перегорают соленоиды, переключающие контакты - соленоиду не хватает мощности, чтобы переключиться, он греется, греется и сгорает. 

Все это можно исправить, заменив плату управления на свою с микроконтроллером внутри...

Плата Народного Контроллера теплового насоса

Открытый проект платы теплового насоса.

На плате:

• Разъемы для установки Arduino DUE R3
• Проводная сеть (W5500) для доступа к контроллеру через интернет
• Две раздельные линии для цифровых датчиков температуры DS18B20, одна из которых может быть 2-х проводной.
• Разъем для micro SD карты
• Флеш-память для веб морды
• Память 128кбайт для настроек и лога
• Часы с батарейкой CR2032
• Опора точного напряжения для аналоговых входов (нужно переключить режим на Arduino DUE)
• Подключение символьного дисплея LCD 16x2-20x4, доступен также графический Nextion.
• ЭРВ с униполярной катушкой
• 2 входа токовая петля 4-20мА
• 4 аналоговых входа с делителем напряжения
• 6 цифровых полностью изолированных входов с раздельным подключением изолированного источника напряжения.
• 2 аналоговых выхода 0-10V
• Выход на платы реле (до 12 реле)
• 1 высокоскоростной ШИМ
• 2 изолированных DC выхода
• 4 сериал порта
• 2 шины I2C
• 6 неизолированных многоцелевых (включая ШИМ) входов-выходов.
• Зуммер на 12V
• Разъем для 4-х кнопок.

Размер 176x120 мм, Arduino DUE выступает на 16 мм.

Гербер и BOM файл - здесь: https://github.com/vad7/ControlHeatPump

Там же можно скачать исходник базовой прошивки.

По вопросам прошивки - обращаться на v1708800-blog@yahoo.com

Подключение активного BMS к инвертору МАП Микроарт по шине I2C

К инвертору МАП производителя Микроарт можно подключить BMS для балансировки ячеек аккумулятора как их собственного производства, так других производителей с помощью "сухих" контактов. 

Но тут есть один нюанс - шина (I2C) в МАП одна, как для подключение BMS так и солнечного контроллера MPPT (КЭС) и если нужна связь с MPPT контроллером, то BMS по сухим контактам работать уже не будет.

По этому нужно подключиться к шине I2C и передавать МАП-у информацию от BMS.

Есть много различных китайских BMS, я использовал активный балансир JK-DZ11-B2A24S с выходом RS485 для мониторинга.

В качестве шлюза выступает микроконтроллер Atmega328p, который запрашивает данные по UART с BMS и передает их по шине I2C инвертору.

Ваттроутер для солнечных батарей

  

    Сколько бы не было солнечных батарей, все равно будет ситуация, когда энергию от солнца не куда девать - аккумуляторы под завязку заряжены, а дом потребляет в данный момент меньше, чем выдает солнце.

    И тут полностью использовать энергию солнца поможет гибридный / сетевой инвертор (например, МАП Доминатор) в связке с ваттроутером, который будет подключать разную нагрузку (бойлер, тэн, осушитель, и т.п.), чтобы вся энергия с солнечных батарей утилизировалась. Но на небе бывают тучи и солнце в течении дня меняет свое положение, поэтому мощность, забираемая ваттроутером, должна постоянно подстраиваться.

    Есть один нюанс, связанный со счетчиками энергосбыта - некоторые счетчики, например Меркурий 230, 231, считают энергию за один полупериод сетевого напряжения (0.01 сек) и управлять мощностью нагрузки нужно в пределах этого времени, то есть нужен или полноценный инвертор c широкой регулировкой выходного напряжения или диммер.

    Я использовал китайский диммер на 10000W для регулируемой нагрузки и реле (пускатели) для дискретной. В качестве контроллера используется народный контроллер теплового насоса (НК), на базе Arduino DUE.

    Ниже более детально.

Доработка прошивки Народного Контроллера ТН

В этом сообщении будут указаны все доработки прошивки НК, которых нет в выложенной прошивке на публичный репозиторий гитхаба.

Актуальная версия 1.200 от 28.05.2025.

• Управления дополнительным солнечным подкачивающим инвертором (через реле).
  
• Подсчет потребления по дневному/ночному тарифу раздельно, опциональное.
  
• Управление котелом - электрическим или газовым. Управление через адаптер EctoControl Opentherm (модбас) или реле или Модбас реле. Возможность настроить раздельные цели для котла и ТН
  
• Динамические картинки на схеме.
• Поддержка символьного дисплея 20x4 символов (LCD2004), может работать совместно с Nextion.
• ТН Воздух-Вода - полная поддержка, разморозка, установка оборотов компрессора и ЭРВ.
• Ежесуточные реле - переключение по температуре и по ночному тарифу
• Дамп ячеек Modbus, загрузка файла дампа в устройство Modbus
• Частотник Vacon: управление вентилятором, настройка мощности, контроль температуры, авто-сброс ошибки связи
• Дисплей Nextion: описание ошибки ТН текстом на главном экране
• Исправление множества ошибок в функциях: EEV, WR, Vacon, COP, Pumps, web
• Корректировка ЭРВ при переходе отопление-бойлер
• Опция включения циркуляционного насоса ГВС по расписанию
• Возможность изменять аварийные границы датчиков температур через веб
• Ограничение оборотов компрессора по времени
• ГВС: использовать только тэн во время "расписание только для тэна"
• Не считать статистику с меткой "во время работы" в переходных моментах бойлер-отопление и при возврате масла
• Статистика - отдельно считается тэн бойлера
• Пересоздание stats файлов при ошибке последовательности или длине=0
• Исправление работы насосов в паузе
• Исправление синхронизации времени, запрет смены часов во время работы ТН
  
• Исправление скролбара в веб
  
• Опция запрещать смену конкретного расписания
• Исправление безопасного доступа через веб, из-за кэширования он не работал адекватно
  
• Опция продолжения отопления после нагрева бойлера, если внутри гистерезиса
• Отображение на веб о включении суточных реле
• Корректировка минимальной мощности ваттроутера в зависимости текущей мощности с MPPT
• Поддержка двунаправленного электро-счетчика DDS238-2 ZN/S
• Настройки насосов отопления и дополнительного тэна перенесены в профили
• Новый режим работы дополнительного тэна на выходе ТН - интеллектуальный, теперь их три: по дому, по улице, интеллектуально
• Температура цели бойлера на схеме
• Корректировка датчиков WiFi (esp8266)
• Нагрев бойлера во время отсутствия электричества, если есть солнце
• Перенос настройки выключения насоса после останова компрессора в профили, отдельная задача по управлению насосами, чтобы была возможность контроля температур цели.
• Автопереключение режима работы - Отопление / Охлаждение
• Возможность использовать несколько периодов включения одного и того же ежесуточного реле.
• Возможность задать дополнительно любой датчик температуры как цель отопления. Расписание по часам контроля этих датчиков для каждого профиля.
• Догрев бойлера тэном во время паузы компрессора и низкой температуры или когда не смог нагреть с первого раза
• Управление теплым полом по датчикам теплого пола. Два режима - по превышению на заданную дельту целевой температуры или по целевой температуре датчика.
• Старт нагрева по минимальной температуре подачи.
• Максимальная температура цели для принудительного останова цикла нагрева, если по другим датчикам еще нужно греть.
• Поддержка частотников Danfoss VLT, Danfoss Micro Drive FC-51.

За прошивкой и доработками обращайтесь на почту v1708800-blog@yahoo.com или в комментарии.

Подключение 3-х фазного частотника к однофазному генератору

Для частного хозяйства в качестве резервного питания оптимальным, с точки зрения финансов и удобств, является однофазный генератор или инвертор.
Так же это позволяет не беспокоиться о балансировки нагрузки, да и полностью ее невозможно добиться.
Единственная проблема, если установлен 3-х фазный тепловой насос либо какой другой трехфазный потребитель.
Есть разные способы запитки 3-х фазного потребителя от однофазной сети, ниже схема при применении частотного привода и повышающего трансформатора 220 -> 380V.
Это позволяет не вмешиваться в схему частотника.

Контроллер управления водоподготовкой (фильтрацией)

Вода из скважины у меня идет с сильным превышением по железу (в 30 раз), марганцу, сероводороду. Жесткость тоже повышенная.

Применяю уже несколько лет систему очистки - бак для отстаивания, колонна с Quantum DMI-65, дозатор хлорки, колонна с умягчителем.

Контроллер для управлением дозатором и включением промывки сейчас стоит простейший.

Есть некоторые особенности системы, которые требуют постоянного внимания, плюс

созрела необходимость видеть состояние системы удаленно, а так же иметь больше возможностей - защита насосной станции от сухого хода, контроль протечки, дренажа.

Старый контроллер этого не тянет, в новом используется более мощный на базе Arduino DUE со встроенным веб-сервером.

Управление фанкойлом или термостат на Arduino MiniCore

Для очередного фанкойла решил сделать контроллер управления.
Чтобы и обороты вентилятора (или другое исполнительное оборудование) задавал по заданной температуре и отключался, если подача жидкости слишком низкая (для режима отопления) или высокая (для охлаждения).
Выход на нагрузку - два твердотельных реле (симисторы), но можно обойтись и одним. Сама плата поддерживает ШИМ регулировку оборотов.

Ядром контроллера является мк Atmega8a, для которого есть MiniCore board в Arduino.
Для отображения используется символьный экран LCD1602.
Датчики температуры NTC.

Базовая плата и плата реле для Arduino DUE Core

Arduino DUE, имеющая на борту 32-битный ARM микроконтроллер Atmel SAM3X8E, достаточно мощное железо для использования его мозгом автоматизации чего-либо.

Единственное, не хватает "материнской" платы, куда можно вставить DUE и использовать этот бутерброд в виде готового устройства автоматизации.

Недавно обнаружил, что выпускается мини плата (приблизительно в 2 раза меньше стандартной DUE) c контроллером SAM3X8E.
Так как для меня итоговый размер плат критичен, то решил использовать ее.
В итоге этот бутерброд можно использовать для управления тепловым насосом с помощью прошивки народного контроллера, а так же для чего угодно, так как все основные интерфейсы микроконтроллера выведены, включая сеть на плате W5500.
Плата разработана для минимального использования паяльника - максимально используются дешевые готовые китайские платы расширения.

Китайские герметичные датчики температуры DS18B20 в трубках

В связи с неадекватной реакцией на изменение температуры вскрыл один герметичный датчик температуры DS18B20.

Датчик был залит твердым компаундом, сначала попробовал строительным феном, но без результата - пришлось пилить.

Подключаемся к автомобильной шине K-Line

К контроллеру теплового насоса нужно было подключать радио-датчики, приемный модуль которых работает по авто шине K-Line на скорости 115200 бод.
Пришлось ваять адаптер - конвертер уровней.