[자작] '태양광 + 18650배터리로 무한 작동하는 ESP32 센서' 일년 사용후기 : 클리앙


안녕하세요

작년 이맘때쯤 태양광패널로 작동하는 ESP32 토양센서를 자작해서 일년간 큰 탈없이 사용했었는데 얼마전에 갑자기 사망하셨습니다. 가혹한 호주 실외 환경에서 일년 버틴게 기특하기도 해서 혹시라도 비슷한 프로젝트 구상하시는 분이 계시다면 참고하시라고 간단한 후기를 올리겠습니다

기기는 기본적으로 태양광패널,자작태양광배터리로무한작동하는ESP센서일년사용후기클리앙 18650배터리, 파워매니저, ESP32 및 토양센서로 구성되어 있습니다. 저전력 ESP32가 매 10분마다 센서값을 MQTT로 홈네트웤에 전송하고 바로 deep sleep에 들어가서 배터리를 아끼면서 24시간 365일 작동하는 방식입니다.

자세한 내용은 제 지난글 보시면 됩니다
https://www.clien.net/service/board/lecture/18232304CLIEN

충전곡선은 거의 매일 비슷하게 나왔습니다.

01.jpg



데일라잇을 켜보면 아침 7시경부터 충전 시작되서 대량 12시경에 멈춥니다. 설치장소가 12시경부터 그늘이 지는 곳인데 그래서 충전이 멈추는건지 아니면 과충전방지장치가 작동해서 그러는건지는 저도 잘 모르겠네요

02.jpg



일년치 충방전 그래프입니다. 23년 7월경 태양광 차단 테스트한거 보시면 그늘에서도 18650하나로 매 십분마다 깨어나서 wifi접속하면서 거의 한달을 버티는게 나옵니다. 24년 1월경에 또 다른 테스트를 했었는데 그건 뭣땜에 했던건지 기억이 안 나네요 ㅠㅠ.
전반적으로 배터리 성능이 저하되는 경향도 보이고 그러네요.

03.jpg

토양습도곡선은 들쭉날쭉하고 엉망인 경우가 많아서 생략하겠습니다. 솔직히 별 가치없는 데이타입니다.



사망한 기기입니다. 보시다시피 매끈하고 반짝이던 솔라패널 표면이 일년만에 저렇게 됐네요

04.JPG


05.JPG



배터리쪽은 스프링로드가 집중되는 곳이라 변형에 취약할 수 밖에 없는데 아니나다를까 형태가 심하게 우그러져있네요. 하나 다행인건 저 상태에서도 배터리접촉은 그럭저럭 유지하고 있습니다.

06.JPG



ESP32와 Solar Power Manager는 겉보기에 큰 이상은 없지만 토양에 아주 가까이 노출되다보니 군데군데 녹슨게 눈에 띄입니다. 만약 다음에 유사한 물건을 다시 자작한다면 enclosure 디자인을 바꿔야 할 것 같네요

07.JPG



작년에 글 올릴당시 PLA가 열에 취약하다고 우려하는 댓글들 많았는데요 최고 45도까지 기온이 올라가는 실외환경에서 대략 저정도 변형이 생기네요. 솔직히 저정도면 양호하다고 보여집니다. 3d디자인시 적당히 고려하면 될 것 같습니다. 아니면 열에 더 강한 재질로 가면 될것이구요.

08.JPG



제작당시 솔라패널과 enclosure를 대충 핫글루건으로 부착했었는데 한 일주일만에 떨어져버리더군요. 지붕보수공사용 실리콘으로 재작업해줬고요, 이부분은 특별한 하자 없이 잘 붙어있는것 같습니다. 나중에 다른 실외용 아두이노 기기 제작시 참고사항입니다

09.JPG



토양수분센서도 핫글루건으로 방수처리했는데 형태가 저런 덕분에 큰 하자는 없었던 듯 싶지만 만약 다시 제작한다면 저 부분도 실리콘으로 마무리하는게 나을듯 싶네요

10.JPG



혹시나 하고 패널표면을 물티슈로 닦아봤는데 별 효과가 없네요. 아마도 고온으로 열변형중에 먼지등이 달라붙어서 표면이 심각하게 열화된 상황인것 같습니다. 역시 참고사항이네요

11.JPG



이상입니다. 제작당시 참고자료가 없어서 맨땅에 헤딩하느라 어려움이 적지않았고 그래서 더 애착이 가는 프로젝트였었습니다. 주기능인 토양수분량은 사실 별 쓸데가 없는 데이타여서 실생활에 유용한 자작이 되지는 못했지만 나중에 혹시라도 전원연결이 어려운 외부에 wifi로 작동하는 아두이노기기를 설치할 일이 생긴다면 충분히 고려해볼만하 셋업이라고 생각합니다.

이상 읽어주셔서 감사합니다
즐거운 주말 보네세요

모두의공원