# ESP32 MPPT ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20221013212635.jpg) ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20221013212929.jpg) ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20230123175421.jpg) ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20230123175425.jpg) #### 介绍 基于esp32-wroom-32的MPPT同步整流充电系统 此项目基于https://www.instructables.com/DIY-1kW-MPPT-Solar-Charge-Controller/ PCB工程修改自Gggggg的立创版本 esp32 mppt - 嘉立创EDA开源硬件平台 https://oshwhub.com/gggggg/esp32-1kw-mppt_copy 本项目立创EDA工程文件 Schematic PCB files HW5.0：[https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226](https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226) HW6.0：[https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226_copy_copy_copy_copy_copy](https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226_copy_copy_copy_copy_copy) **【降压同步整流版本HW5.01】** HW5.01的程序使用 https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/ARDUINO_MPPT_FIRMWARE_V2.1 本项目修改为2颗INA226方案，输入和输出的电压电流都能监测到 **高端检测** 电压不要超过36V，否则可能损坏ina226 **低端检测** 已验证，耐压没问题，不过输入端电流会包含esp32等内部耗电，程序部分需要自行修改 2_Read_Sensors.ino ，将 `CSI_converted = ina1.readShuntCurrent();` 修改为 `CSI_converted = -ina1.readShuntCurrent();` **【升压/降压同步整流版本HW6.01】** TFT屏幕：1.8寸TFT LCD SPI TFT彩屏st7735驱动128x160 在降压版本的基础上，升压需要通过更换输入输出，外部开关来进行模式切换（ **6.11取消开关，改为菜单设置** ） **为了避免意外发生，请仔细检查接入及切换开关位置！！！** **_使用时将主板上的升降压开关切换至降压模式，在对应的端子上接入输入电源，开机_** HW6.01的程序使用 https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware 此版本提供bin直接烧录，如果是第一次烧写使用非OTA固件，之后升级可使用OTA固件直接web升级 **1、** 按图中打钩项选择，然后先按住boot，再按RESET，然后再全部松掉，进入download模式（可以通过串口助手看到进入烧录模式的提示） ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E6%88%AA%E5%9B%BE_20220901155947.png) flash_download_tool工具（下载地址：[https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools](https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools) ），选择esp32进行烧写 建议先烧录https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware/i2cdetect.bin，I2C检测程序，检查INA226的地址是否正确 **正常的TI INA226地址为0X40和0X41，有个别版本（替代）地址从0x44开始** **2、** 烧写完成后，通过串口调试助手之类的串口工具[https://docs.ai-thinker.com/_media/tools/aithinker_serial_tool_v1.2.3.7z](https://docs.ai-thinker.com/_media/tools/aithinker_serial_tool_v1.2.3.7z) 对输入输出电压进行查看校准，每次校准都会重启系统，以新参数运行 **查看校准参数** CHKVD **校准输入电压** 示例：INVD19.22 用万用表测量实际输入电压，例如为19.22 在串口发送界面输入：INVD19.22 **校准输出电压** 示例：OUTVD16.22 用万用表测量实际输出电压，例如为16.22 在串口发送界面输入：OUTVD16.22 **输入采样电阻设置** 示例 RNFA0.002 在串口发送界面输入：RNFA0.002 **输出采样电阻设置** 示例 RNFB0.002 在串口发送界面输入：RNFB0.002 **3、** 配网及blinker设置 第一次配置，通过设置界面，找到配网菜单，点击配网，会自动开启"ESP32_MPPT"的热点 使用手机wifi或电脑的wifi进行连接 手机端会自动跳转访问设置页，电脑端找一下网关地址，浏览器访问网关地址即可进行设置 如果已经配置过网络，则通过esp32的客户端地址访问 ![输入图片说明](QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720220909105704.png) **4、** 脱离串口的OTA固件升级，使用OTA对应的bin升级会保留设置数据，（请仔细检查固件对应的硬件版本进行升级，如果升级失败只能通过串口重新烧录） OTA功能必须配网完成才能使用，可以通过浏览器访问 [http://ESP32_MPPT.local](http://) 或访问对应的客户端IP **OTA的账号：admin，密码：ESPmppt** ![输入图片说明](QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720220909105714.png) **5、** 深度休眠时间设置： 默认为19点至5点间esp32进入超低功耗的深度休眠 20221013 如果设置了输出控制，则深度休眠失效，以输出控制设定为优先 ———————————————————————————————————————————————————————— **主界面说明** ： 充电模式/电源模式的外框绿色表示开启了mppt，红色为cccv buck/boost的外框绿色表示 pwm使能开启，红色为关闭 输入信息的外框绿色表示输入防逆流关闭，红色表示防逆流开启 wifi图标绿色表示wifi已连接，wifi图标下方为转换效率，右侧为电量百分比 Fan图标紫色表示风扇未开启，开启后为绿色数字显示风扇转速比，风扇状态右侧为温度显示 右下角为电压设置和电流设置，长按开启，开启后单击切换位数，双击切换电压或电流 左下角绿色ok为正常运行，红色为错误状态信息 最底下为当前开机输出电量 **升压展示** ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220901143819.jpg) **升压效率** ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220901115046.jpg) #### 软件架构 基于ESP32的MPPT充电系统 远程采集使用blinker，界面在程序目录中，复制到blinker的界面配置即可 [https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware](https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware) ![输入图片说明](blinker_ui.jpg) #### 安装教程 5.0版本代码基于原作者代码修改了ina226的读取和部分算法优化，大部分参数设置都需要手动修改，如果有能力自行改进，则可使用此版本 以下为需要修改的部分 修改ARDUINO_MPPT_FIRMWARE_V2.1.ino文件中的 **wifi配置信息及blinkerid** **Liquid Crystal I2C LCD Library (By: Robojax) 这个库不能用** **使用LiquidCrystal_I2C By:Frank de Brabander的版本** INA226的库名是： **INA226Lib** /* INA226 Bi-directional Current/Power Monitor. Simple Example. Read more: http://www.jarzebski.pl/arduino/czujniki-i-sensory/cyfrowy-czujnik-pradu-mocy-ina226.html GIT: https://github.com/jarzebski/Arduino-INA226 Web: http://www.jarzebski.pl (c) 2014 by Korneliusz Jarzebski */ 其他需要修改的参数请自行阅读代码 #### 已知问题 PSU无法限流 #### 使用说明 各版本looptime比较 **INA226版本，开启串口信息输出的情况下运行耗时为6.2ms，关闭之后运行耗时在4.0ms** ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220726114642.png) ads1015版本，运行耗时34ms左右 ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220726120507.png) ads1115版本，运行耗时100ms左右 ![输入图片说明](%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%9B%BE%E7%89%87_20220726114412.png) #### 更新说明 **20220706** 修改充电算法中predictivePWM() 算法 ，解决压差小于6V时，输出电压大于电池电压的问题 **20220902** 升/降压版本： 增加WEB配网，同时设置Blinker ID OTA webupdate 校准输入电压 INVD19.22 校准输出电压 OUTVD16.22 查看校准参数 CHKVD 修正首次烧录数据错乱问题 **20220904** new UI **20220924** 采用多点采样快速查找最大功率点 修复wifi自动重连逻辑 **20221013** 修改 blinker ui，去除累计费用，更新为当天电量及累计电量 **20221015** 修改波特率为576000，本文档增加采样电阻设置 **20221016** 增加动态风扇开关，可以使用默认的温控开关风扇模式，也可以使用2线风扇温控转速控制 **20221118** 增加BNC状态下，电池保护激活，每30秒尝试激活一次 esp32_buck_boost_V3.5.10版本关闭多点检测 **20221216** 增加 wifi自动连接限定100次，之后每半小时重试 修正 boost算法调整，工作最低电压为4v BNC状态下电池激活问题 休眠设置禁用无效问题 buck模式在某些条件下无法限流问题 **20221219** 新增 Web界面数据信息 通过浏览器访问 http://ESP32_MPPT.local:88 或访问对应的客户端IP http://客户端IP:88 修正 buck模式下限压限流问题及mppt等相关算法调整 **20230109** HW：6.11 修改LDO 3.3v 为 DC-DC 3.3v V6.11去除升降压手动开关，将IO17作为输出控制的IO,开启为低电平，关闭为高电平 V6.02使用时只需将升降压开关的3个引脚引出即可 FW：3.5.41 增加外部输出控制功能 设置页首页双击，可开关输出 电池输出控制基于设定的最低电压，电池电压大于最低电压，输出控制为1、2、3（常开），则深度休眠失效： 1、自动控制：无输入则自动开启输出 2、时间控制：以深度休眠时间作为开启时间 3、手动开关 **20230113** FW:3.5.42 增加动态图表，修正web界面无法显示的问题 FW:3.5.43 增加输出控制电平设定，可通过菜单设定需要高电平开启还是低电平开启，实际使用根据自己的控制板进行选择 **20230129** V3.5.44 更正温度读取bug **20230201** FW:3.5.50 更新blinker ui 控制输出及模式切换 https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/blob/master/esp32_buck_boost/firmware/blinker_UI_3.5.50.txt blinker app界面的操作不会存储，重启之后会重置 修正输出控制 ![输入图片说明](QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720230131225249.png) ![输入图片说明](QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720230201201037.png) **20230205** FW:3.5.60 修正INA226采样平均值修改过高问题导致采样值不准确 修正PSU模式算法 **20230321** FW: V3.5.63 根据HW6.3版本输入逆流值的问题，调整输入逆流阈值-0.05 增加点灯APP控制ESP32重启 **20230322** FW: V3.5.64 增加ESP32重启原因显示，可从串口获得及web页面显示 ESP_RST_POWERON: //上电复位 ESP_RST_SW: //软件复位 ESP_RST_PANIC: //系统崩溃 ESP_RST_INT_WDT: //内部看门狗复位 ESP_RST_TASK_WDT: //任务看门狗复位 ESP_RST_WDT: //硬件看门狗复位 ESP_RST_DEEPSLEEP: //从深度睡眠唤醒 ESP_RST_BROWNOUT: //电源稳压器低电压复位 ESP_RST_SDIO: //SDIO 复位 UNKNOWN //未知 **20230326** FW: V3.5.66 修正开启输出低电平时未输出低电平的问题 修改输出控制逻辑，除使用时间控制时，休眠失效，其他控制模式都会继续使用深度休眠功能，也就是例如：使用常开模式，未进入休眠模式，则输出保持常开，当进入休眠，则关闭输出（此处，如果设定低电平开启，则在休眠状态会输出高电平，但是电平电压为1.6v左右） **2023.07.14** 固件无任何更新 **错误信息对照表** OTE 过热 IOC 输入过流 OOC 输出过流及输出出现大于-1.0A的电流 OOV 输出超过用户设定电压 ILC 输入电流小于-0.05，输入负电流异常 FLV 输入电压低于低于8V IUV buck模式下, 输入电压低于电池电压 CHS 充电完成 REC 异常状态恢复标记 #### 参与贡献 高冧 gggggg - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/gggggg](https://oshwhub.com/gggggg) 熊喵 [https://oshwhub.com/tonnp](https://oshwhub.com/tonnp) 龙卷风 小一科技 - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/adasdasdasd](https://oshwhub.com/adasdasdasd) 启凡科创 - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/dhx233](https://oshwhub.com/dhx233)