universalscientifictechnologies / geodos01 Goto Github PK

Aktuální fotovoltaické panely jsou konstruovány z monokrystalických článků zalitých do plastické hmoty a silikonu černé barvy.
Důsledkem tohoto konstrukčního řešení je vysoké zahřívání, které v zimních měsících je poměrně výhodné #1. Pro letní provoz je ale naopak silně nevhodné. Neboť kromě jevu, kdy s rostoucí teplotou článků klesá jejich účinnost, tak hlavně s tepelnými cykly zřejmě dochází k porušení slepených vrstev FV panelu. Viz následující fotografie:

Je tak pravděpodobné, že vznikem těchto bublin hned první sezonu se výrazně zkracuje očekávatelná životnost fotovoltaických panelů této konstrukce. Příčinou je zřejmě cyklické zahřívání na vysoké teploty vlivem vysokého podílu černých ploch, které nejsou aktivní plochou fotovoltaických článků (v létě na panelu nelze udržet ruku).

FYI @ChroustJan

Aktuální konstrukce GEODOSu požívá 10bit ADC integrovaný v MCU. Použití takového ADC má za důsledek, že počet kanálů je 1024 jak je vidět na spektru níže.

Dotyčný GEODOS je už po úpravě rozsahu #22. Tudíž spektrum je přibližně do 16 MeV.

Pro srovnání níže je přiloženo spektrum RT, které má větší krystal.

Protože se ale i v malém krystalu GEODOSu vyskytují deponované energie okolo 15 MeV, tak zřejmě dává smysl zvětšit počet digitalizačních kanálů. Prakticky to znamená do modulu zesilovače PCRD06A přidat vícebitové ADC s rozhraním I2C, nebo SPI.

Při montáži nových antén #28 jsem zjistil, že se povoluje držák s krabičkou držící snímací elektroniku.

Dočasně jsem to na tomto konkrétním kusu vyřešil dotažením. Je však pravděpodobné, že to bude vyžadovat nějakou konstruční změnu.

@povik objevil snappergps, který experimentálně potvrzuje hypotézu, že navzorkovat GNSS signál a dále ho zpracovávat až později je energeticky výhodnější, než provádět výpočet na živém signálu specializovaným IC.

Pro naše experimenty by ale zřejmě bylo výhodnějši, kdyby takový princip byl aplikován spíš na určení času, než na polohy. Tj. aby při triggeru od částice nebo od blesku byl zaznamenán kus signálu, který umožní dopočítat čas a případně polohu. Něco takového by ale zřejmě muselo běžet stále dokola v kruhovým bufferu a zřejmě by pak moc nezafungovala ta výhoda, že je taková metoda v té chvíli výpočetně nenáročná.

Možná by ale alternativně šlo zajistit definovaný spoždění mezi triggerem a zaznamenáním GNSS signálu. Pak by nebyl potřeba ten stále běžící kruhový buffer.
Teoreticky by to zařízení pak mohlo spát dokud nepřijde další trigger, který spustí hodiny. Je to ale myslím dost jasný úkol pro FPGA.

V původním návrhu se počítalo s umístěním na stromy. Ve vyšších polohách hor ale stromy mají nízkou kvalitu pro trvalou montáž navíc je zde potíž s umístěním solárního panelu.

Je tak možnost ještě použít zemní vruty. Zde je ale otázkou jaký je v zamýšlených umístěních podklad a jestli jej bude možné prošroubovat

• plastový zemní vrut
• Bayos plotový vrut s redukcemi na trubku
• alternativní plotový vrut

Dalším úkolem k vyřešení je pak montáž samotného GEODOSu na trubku vsazenou do zemního vrutu. Zde existuje několik možností. V případě této aplikace bych preferoval využití stahovacích pásků před klasickými šroubovými třmeny, neboť to eliminuje potíže se ztracením matic ze třmenů.
Pro upevňování elekroinstačních krabic jsou tak dostupná následující řešení:

• spona na krabici
• https://www.i4wifi.cz/cs/240224-uniview-tr-up06-c-in?
• https://www.abctech.cz/drzak-na-sloup-bru-2_d30656.html?
• https://www.i4wifi.cz/cs/254909-uniview-tr-up08-a-in?

Pro spony na upevňování krabic existuje tento katalog

Vedci chteli upravit detekcni rozsah, tak je treba do vsech novych kusu osazovat odpor R10 12k misto 6k8. Na modulu fotonasobice.

Puvodne byl rozsah do cca 35 MeV. Ted je neco kolem 15 MeV.

Pro napájení z fotovoltanických článků je perspektivní využití následujících dvou modulů:

• LION1CELL01B
• SOLARMINI01A

V kombinaci s fotovoltanickým panelem s nízkým počtem článků, kvůli eliminaci ztráty výkonu v důsledku zastínění jednoho z článků zapojených v sérii.

Modulům bude potřeba vzájemně vhodně nastavit pracovní rozsahy.

STM doporučuje ke svému obvodu SPV1040 lineární nabíjecí obvod L6924 důvodem zřejmě je impulzní odběr spínaného nabíječe, který způsobuje, že MPPT měnič a spínaný dobíječ musí být spojeny přes značnou bufferovací kapacitu.
Lineární architektura takový požadavek nemá.

Druhý dobíjecí obvod, je potřeba kvůli vyřešení problematiky, dobíjení li-ion článků za mrazu.

Nově vyrobené moduly LION1CELL01jsou osazeny novou verzí obvodu BQ34Z100 označovanou jako BQ34Z100-G1.

Oba čipy se vzájemně liší zřejmě hlavně firmwarem. Zřejmě existuje možnost do nového čipu nahrát starý firmware. Dělá se to pravděpodobně přes I2C.

Podle tabulky od Ti je potřeba novým článkům (LGC: INR18650MJ1 (3500mAh)) nastavit chemID 2059.

Na zakrytování snímací části je potřeba světlotěsná krabička. Vhodným řešením proto je kovová krabička z tenkého plechu.
Aktuálně se používá "kovová krabička od bombonů z kauflandu". Tato krabička má potíž v tom, že je kruhová, tím pádem je problematické na její boční stěnu světlotěsně umístit panelový konektor.

Lepším řešením by bylo požít některou hranatou standardně vyráběnou krabičku z tenkého plechu

• https://www.smartbox4you.com/cz/produkty/marketingove-obaly/krabicky/plechove-krabicky/zlate-matne
• https://www.smaltsynot.cz/plechove-krabicky/krabicky-bez-potisku/

Tyto krabičky lze podle informací na stránce objednat v zakázkových rozměrech už od počtu 25 - 30 ks.

Knihovna pro IoT je schopná zablokovat celou měřící smyčku.

Situaci by pravděpdobně vyřešila aktivace watchdogu.

Uživatelsky, tlačítkem aktivovatelný displej se zobrazením nějakých zásadních informací.
Samovolně bude vypnutý a nebude na něm nic vidět, dokud uživatel displej neaktivuje.

V zařízení chybí modul USB232R, který by umožnil aktualizaci firmware instalovaného GEODOSu.

Pro zlepšení signálu a vyrobitelnosti jsem na GEODOS zkusil namontovat novou anténu.

Pro připojení je použit jeden pigtail MCX -> SMA F a pak redukce MCX na SMA F.

Otvor pro anténu je vytvořen stupňovým vrtákem o průměru 18mm v této pozici:

Nyní je potřeba ověřit, že úprava funguje. Zatím jsem ověřil, že po zapnutí GEODOS získá FIX, což se pozná blikáním TPL LED na GPS modulu.

Celé zařízení má velmi dobrou mrtvou dobu měření do 2us. Potíž nastává ve chvílích zápisu na SDkartu, kdy je obsluha SDkarty řešena jako blokující. Přístroj tak po dobu zápisu na SDkartu neměří.

Závažnost tohoto neduhu závisí na typu použité SDkarty, neboť u některých SDkaret se s počtem zápisů do souboru délka zápisu prodlužuje. Délka zápisu navíc závisí na typu SDkarty a její velikosti. Prodlužování zápisu je tak zřejmě vnitřním stavem, některých SDkaret a může dosáhnout až 20s.

Po několika dnech provozu ve venkovním počasí se na článcích objevují skrvrny.