선형 전력 조정 기능을 갖춘 스마트 온도 조절기 "도우미", "Wi-Fi 전압 컨트롤러"
오픈 소스 프로젝트: 선형 전력 조정 기능을 갖춘 스마트 온도 조절기 "도우미" 만들기, "Wi-Fi 전압 컨트롤러"
개요: 태양광 발전 시스템이 그리드로 내보내는 전력량을 최소화하는 것을 목표로 태양광 발전 시스템의 실시간 그리드 전력을 기반으로 전력 출력을 실시간으로 조정하여 선형 전력 출력을 제어할 수 있는 장치를 만듭니다.
소개
IAMMETER는 고객이 태양광 시스템의 효율성을 최적화할 수 있도록 돕기 위해 최선을 다해 왔습니다. 공급 전력 가격과 전력 비용의 격차가 커지면서 그리드 전력 소비를 최소화하고 태양광 발전 시스템의 자체 소비율을 극대화하려는 요구가 있습니다.
자체 소비율을 높이는 데는 일반적으로 두 가지 접근 방식이 있습니다.
- 배터리 저장 시스템을 소개합니다. (IAMMETER는 고객이 배터리 저장 시스템을 도입하는 것이 비용 효율적인지 평가하는 데 도움이 되는 기능을 제공합니다.보고서: 실제 사용량을 기반으로 배터리 보관의 이점 예측)
- 부하를 합리적으로 제어하고 이상적으로는 그리드 전력을 기반으로 실시간으로 조정합니다.
이 기사에서는 주로 다음 기능을 갖춘 선형적으로 전력 출력을 제어할 수 있는 장치를 만드는 두 번째 접근 방식을 다룹니다.
- Wi-Fi를 통해 전력 출력을 제어할 수 있는 Wi-Fi 기능(ESP32 사용)을 제공합니다.
- 전압 조정 모드를 통해 최대 전력 출력을 선형적으로 제어합니다. (전압을 제어하므로 보일러 발열체와 같은 순수 저항성 부하에 권장됩니다.)
- 온도 조절 장치와 직렬로 사용할 수 있는 최대 단상 3.5kW 저항 부하를 지원합니다.
- 수동 모드를 지원하여 최대 출력 전력을 수동으로 설정할 수 있습니다. 다른 계량기 또는 시스템 그리드 전력 데이터를 기반으로 최대 출력 전력 설정을 실시간으로 조정하는 자동 모드를 지원합니다.
시스템 다이어그램
전압 조정 모듈(최대 3.5kW 저항 부하 지원)
우리는 단상 220V 시스템에서 최대 3.5kW 저항 부하를 지원할 수 있는 표준 전압 조정 모듈을 채택했습니다.
이 모듈은 또한 표준 아날로그 신호 입력(4-20mA, 1-5V) 및 RS485 디지털 제어 인터페이스를 제공합니다.
전압 조정기 모듈 내부에 Wi-Fi 모듈(ESP32)을 통합했습니다.
Wi-Fi 모듈을 추가하면 전체 전압 조정 모듈이 다음과 같이 나타납니다(Wi-Fi 모듈은 이미 플라스틱 케이스 내부에 설치되어 있습니다).
실험
솔루션을 더욱 개방적으로 만들기 위해 처음에는 ESP Home 펌웨어를 사용하여 테스트했습니다.
간단한 구성 후 10W의 전력 조정 단계를 통해 홈어시스턴트에서 최대 출력 전력을 직접 제어할 수 있습니다.
나중에 관련 ESP 홈 구성 파일을 Github에 게시할 예정입니다.
IAMMETER 제품과 통합
이 "Wi-Fi 전압 컨트롤러"를 만드는 주요 목적 중 하나는 IAMMETER 시스템의 전력 출력을 선형적으로 제어할 수 있는 로드를 제공하는 것입니다.
나중에 이 "Wi-Fi 전압 컨트롤러"는 모든 IAMMETER 스마트 미터(WEM3080,WEM3080T,WEM3046T,WEM3050T) 통합을 통해IAMMETER API 인터페이스, 실시간 그리드 전력 데이터(1s/s) 읽기를 통해모드버스/TCP 인터페이스, 히터에 제공되는 최대 전력 출력을 실시간으로 조정하여 태양광 발전 시스템의 병입 전력 활용을 극대화합니다.
물론 이 "Wi-Fi 전압 컨트롤러"는 IAMMETER 제품에만 사용하도록 제한되지 않습니다. 이론적으로는 홈어시스턴트에 통합할 수 있는 모든 하드웨어와 함께 사용할 수 있습니다.
테스트 샘플 요청
집에 저항성 히터를 사용하는 보일러 등 제어 가능한 장치가 있고, 이 장치에 관심이 있는 경우 당사에 문의하여 샘플 테스트를 신청할 수 있습니다.
배송비와 제품 비용이 포함된 $100 USD의 수수료가 부과됩니다.
참조
ESP32 + SCR 모듈: 홈 어시스턴트의 히터와 같은 저항성 부하의 전력 출력을 선형으로 조정합니다.
