5W ソーラーパネルと ESPマイコン でバッテリーレス ロガー製作
お父ちゃん
2021.5.26
1
0
前回はSPRESENSEにソーラパネルを直結してロガー動作を楽しみました。
SPRESENSEの低消費動作によって日中のソーラー駆動を確認でき、データはSDカードに保存しました。
しかし、データ取得にいちいちSDカードの回収が必要となり、シンドイのでここではESP32やESP8266を用いてデータをWiFiで送信できないかを検証してみました。
目次
ESP32
ESP32にソーラパネルを直結してWiFi接続し、サーバへデータをUDP送信するシステムを構築しました。
構成
ソーラパネルの発電電圧を所得するために、抵抗分圧してIOに入力しています。
-
- ESP32評価ボード
- 5W ソーラーパネル
- 昇降圧DC-DCコンバータ
- ESP32評価ボード
動作
WiFi接続してUDPでサーバにソーラパネルの発電電圧を送信します。
ESP32はWiFi送信時に約0.5Wほど消費し、晴天時の直射日光を受けれたときのみ動作しました。
我が家のベランダは東向きで午前中しか直射日光が入りませんので、以下のように晴天時の午前中のみ動作しています。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 |
2021/05/19 08:40 19.59V 2021/05/19 08:45 19.95V 2021/05/19 08:50 19.44V 2021/05/19 08:55 19.99V 2021/05/19 09:00 20.01V 2021/05/19 09:05 19.70V 2021/05/19 09:10 19.68V 2021/05/19 09:15 19.66V 2021/05/19 09:20 19.75V 2021/05/19 09:25 19.75V 2021/05/19 09:30 19.95V 2021/05/19 09:35 19.64V 2021/05/19 09:40 19.80V 2021/05/19 09:45 19.73V 2021/05/19 09:50 19.80V 2021/05/19 09:55 20.05V 2021/05/19 10:00 19.84V 2021/05/19 10:05 19.51V 2021/05/19 10:10 19.27V 2021/05/19 10:15 18.99V 2021/05/19 10:20 19.11V 2021/05/19 10:25 19.03V 2021/05/19 10:30 19.24V 2021/05/19 10:35 19.31V 2021/05/19 10:40 19.31V 2021/05/19 10:45 19.47V 2021/05/19 10:50 19.23V 2021/05/19 10:55 19.13V 2021/05/19 11:00 19.52V 2021/05/19 11:05 18.69V 2021/05/19 11:10 19.84V 2021/05/19 11:15 19.87V 2021/05/19 11:20 19.42V 2021/05/19 11:25 19.78V 2021/05/19 11:30 19.59V 2021/05/19 11:35 19.70V 2021/05/19 11:40 19.69V 2021/05/19 11:45 19.35V 2021/05/19 11:50 18.69V 2021/05/19 11:55 16.93V 2021/05/20 06:30 18.57V 2021/05/20 06:53 19.93V 2021/05/20 07:01 19.50V 2021/05/20 07:06 18.77V 2021/05/20 07:07 19.11V 2021/05/20 07:12 19.81V 2021/05/20 07:17 19.83V 2021/05/20 07:22 18.91V 2021/05/20 07:27 18.21V 2021/05/20 07:32 19.59V 2021/05/20 07:37 19.21V 2021/05/20 07:42 19.70V 2021/05/20 07:47 19.51V 2021/05/20 07:52 18.93V 2021/05/20 07:57 19.48V 2021/05/20 08:02 19.23V 2021/05/20 08:07 19.34V 2021/05/20 08:12 19.12V 2021/05/20 08:17 18.88V 2021/05/20 08:22 18.96V 2021/05/20 08:27 19.06V 2021/05/20 08:32 19.08V 2021/05/20 08:37 18.48V 2021/05/20 08:42 19.09V 2021/05/20 08:47 18.91V 2021/05/20 08:52 18.50V 2021/05/20 08:57 19.21V 2021/05/20 09:02 19.10V 2021/05/20 09:07 19.02V 2021/05/20 09:12 18.93V 2021/05/20 09:17 18.44V 2021/05/20 09:22 19.12V 2021/05/20 09:27 18.99V 2021/05/20 09:32 18.66V 2021/05/20 09:37 18.97V 2021/05/20 09:42 18.73V 2021/05/20 09:47 19.27V 2021/05/20 09:52 19.04V 2021/05/20 11:17 18.65V 2021/05/20 11:22 19.26V 2021/05/20 11:27 19.11V 2021/05/20 11:32 19.02V 2021/05/20 11:37 18.95V 2021/05/25 08:37 19.93V 2021/05/25 08:42 18.84V 2021/05/25 08:47 18.73V 2021/05/25 08:52 20.20V 2021/05/25 09:32 20.19V 2021/05/25 09:35 19.84V 2021/05/25 09:40 20.56V 2021/05/25 11:10 19.13V 2021/05/25 11:15 19.62V 2021/05/25 11:20 18.24V 2021/05/25 11:22 18.88V 2021/05/25 11:24 18.37V 2021/05/25 11:27 19.03V 2021/05/25 11:29 18.65V 2021/05/25 11:36 18.63V 2021/05/25 11:41 19.40V |
ESP8266
ESP8266のほうが消費電流が安定しているという情報をいただきましたので、こちらでも試してみました。
ESP8266でUDP送信時の電流を見てみましたが
5V印可でテスタで70mAほぼ一定でESP32より安定しているように感じますね。 pic.twitter.com/IlNQZxqxRV— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 30, 2021
構成
- ESP8266評価ボード （ESP-WROOM-02開発ボード）
動作
ESP32同様に直射日光が照射されたときに動作しています。
しかし、たまに起動不良を起こし長時間の連続動作はできませんでした。
ちょっとリセット等のボードの構成の理解が足りていないかもしれません。
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 |
2021/05/04 10:31 20.10V 2021/05/04 10:36 19.09V 2021/05/04 10:41 19.67V 2021/05/04 10:46 18.06V 2021/05/04 10:51 14.70V 2021/05/12 08:16 20.38V 2021/05/12 08:21 19.85V 2021/05/12 08:26 19.87V 2021/05/12 08:31 19.56V 2021/05/12 08:36 19.56V 2021/05/12 08:41 20.20V 2021/05/12 08:46 19.87V 2021/05/12 08:51 19.62V 2021/05/12 08:56 20.36V 2021/05/12 09:01 19.87V 2021/05/12 09:06 19.40V 2021/05/12 09:11 18.00V 2021/05/12 09:16 18.99V 2021/05/14 07:52 17.90V 2021/05/14 07:57 17.84V 2021/05/14 08:02 16.91V 2021/05/14 08:07 17.30V 2021/05/14 08:11 19.26V 2021/05/14 08:23 19.17V 2021/05/14 08:23 19.21V 2021/05/14 08:39 17.14V 2021/05/14 08:44 18.11V 2021/05/14 08:52 17.90V 2021/05/14 08:57 18.50V 2021/05/14 09:02 18.33V 2021/05/14 09:07 5.81V 2021/05/14 09:11 17.94V 2021/05/14 09:21 18.39V 2021/05/14 09:21 18.09V 2021/05/14 09:26 18.78V 2021/05/14 09:31 18.89V 2021/05/14 09:36 18.56V 2021/05/14 09:41 18.09V 2021/05/14 09:46 17.65V 2021/05/14 09:51 18.68V 2021/05/14 09:55 18.23V 2021/05/14 10:00 18.52V 2021/05/14 10:05 17.65V 2021/05/14 10:10 17.84V 2021/05/14 10:15 17.26V 2021/05/14 10:20 17.74V 2021/05/14 10:25 19.13V 2021/05/14 10:30 18.25V 2021/05/14 10:35 18.78V 2021/05/14 10:40 18.64V 2021/05/15 07:28 19.30V 2021/05/15 07:33 19.91V 2021/05/15 07:38 18.64V 2021/05/15 07:43 18.35V 2021/05/15 07:48 17.65V 2021/05/15 07:53 17.55V 2021/05/15 07:58 17.55V 2021/05/15 08:03 18.09V 2021/05/15 08:08 17.51V 2021/05/15 08:13 17.12V 2021/05/15 08:18 18.76V 2021/05/15 08:23 18.80V 2021/05/15 08:28 20.08V 2021/05/15 08:33 19.89V 2021/05/15 08:38 19.46V 2021/05/15 08:43 19.46V 2021/05/15 08:48 19.26V 2021/05/15 08:53 18.54V 2021/05/15 08:58 19.97V 2021/05/15 09:03 19.71V 2021/05/15 09:08 18.78V 2021/05/15 09:13 18.72V 2021/05/15 09:18 19.11V 2021/05/15 09:23 18.72V 2021/05/15 09:28 16.69V 2021/05/18 11:36 18.15V 2021/05/18 11:41 18.09V |
おわりに
ここではESPマイコンのソーラ直結しWiFi通信を試してみました。
さすがに消費電力が大きいのでさらに大きいパネルを用いる必要がありそうです。
もしくはこの場合は以下の応用のように普通にバッテリ使用するのが良いかもしれませんね。
関連記事
Arduino MKR WiFi 1010 をソーラで楽しむ 1 -ベランダ気象データ測定-
Arduino MKR WiFi 1010 をソーラで楽しむ 2 -ソーラパネル変更-
Arduino MKR WiFi 1010 をソーラで楽しむ 3 -温湿度センサ変更-
Arduino MKR WiFi 1010 をソーラで楽しむ 4 -ダイソーのソーラ再測-
Arduino MKR WiFi 1010 をソーラで楽しむ 5 -8Wソーラ再測-
Arduino MKR WiFi 1010 ベランダ太陽光発電 気象システム 無事越冬
Arduino MKR WiFi 1010 ベランダ太陽光発電 温湿度センシング検討
100均のソーラーパネルと SPRESENSE でバッテリーレス ロガー製作
