Raspberry Piでソーラー蓄電システムの遠隔監視やってみた

2019年10月31日

実家に次いで一人暮らしのアパートでもオフグリッドソーラー発電を始めました。

実家に帰った時にも状況を把握したいので、バッテリー電圧や温湿度をRaspberry Piで遠隔監視するシステムを構築することに。

使用したもの

仕様

処理の流れ

  1. Arduinoで温湿度センサーと分圧抵抗による電圧測定回路を作成し、その測定値をUSB接続でシリアルポート転送
  2. Raspbery PiでWi-Fi接続し、Webサーバーを立ちあげて、Arduinoから取得した測定値を表示。

Arduinoの内部処理

温湿度センサー DHT22/AM2302とアナログ入力値を電圧に変換したものをLCDとシリアルポートへ転送しています。

oled.ino

Raspberry Piの内部処理

Arduinoからの値の取得にはPythonを使用しています。取得した値はファイル(sensor.json)へ保存。

/home/pi/get.py

Pythonの実行はcronで行っていて、OS起動時に一回だけ呼び出し、後はPython内で無限ループし続けます。

/var/spool/cron/crontabs/root

Webブラウザへの表示はHTML/CSS+JQuery(JavaScript)。sensor.jsonの値をブラウザへ出力します。

/var/www/html/status.html

組み上げ

一通り配線、プログラム調整が終わり準備ができました。

LCDには温湿度とバッテリー電圧、電圧のアナログ入力値が表示されます。

チャージコントローラーのUSB出力端子に接続し電源を確保。

Raspberry PiからArduinoへ電源供給します。

電源供給とともにOSが起動します。

蓋をしてビニールシートで覆ったので動作確認。

ブラウザから動作確認

WebブラウザからRaspberry Piのアドレスを指定すると、上手く動作してくれました。

課題

動作時の消費電力は130mAh程。このバッテリーの型番は「40B19L」なので28Ahです。

充電しない状態で半分の14Ah使用を想定した場合、107時間(4.48日)となります。

雲行きの怪しい日が5日以上続くと、監視システムだけで半分以上のバッテリーを消費してしまいます。

バッテリーを増やしたり、監視システムそのものの消費電力を減らす等で省電力化していきたい。