www.easun.eu

ESP32 Grid Load - Nastavení Rychlosti PWM pro Topení | Dokumentace

Právě se nacházíte: Home / vyvoj /

Obsah dokumentace

1. Úvod a Problém
2. Rozdíly mezi verzemi
3. Implementované řešení
4. Webové rozhraní
5. Parametry a nastavení
6. Technická implementace
7. Použití a doporučení
8. Řešení problémů

1. Úvod a Problém

Identifikovaný problém

Ve verzi ESP32-Grid-Load-Vypocet61.ino docházelo k příliš rychlým a skokovým změnám PWM signálu pro ovládání topných těles. Tyto rychlé změny způsobovaly:

Nestabilní provoz topení
Nedostatečné využití solární energie
Časté zapínání/vypínání SSR relé
Nevhodné pro domácí topení

Proč jsou tyto změny nutné?

Topná tělesa potřebují čas na zahřátí a stabilizaci. Rychlé změny PWM způsobují:

Teplotní šoky - rychlé změny teploty poškozují topná tělesa
Nestabilní topení - místnost se neohřeje rovnoměrně
Zbytečné opotřebení - časté zapínání/vypínání SSR relé
Nedostatečné využití solární energie - systém reaguje příliš rychle na krátkodobé změny

2. Rozdíly mezi verzemi

Aspekt	ESP32-Grid-Load-Vypocet32.ino	ESP32-Grid-Load-Vypocet61.ino
Rychlost reakcí	Pomalé (čítače kroků)	Rychlé (okamžité výpočty)
Mechanismus zpomalení	SolarKrokPlus/Minus čítače (3,5,8)	smoothPwmRegulation() funkce
Zpoždění mezi změnami	Automatické (čítače)	Žádné (původně)
Uživatelské nastavení	Žádné	Webové rozhraní
Vhodnost pro topení	✅ Vhodné	❌ Nevhodné (původně)

Detailní analýza problémů

// PŮVODNÍ PROBLÉM v ESP32-Grid-Load-Vypocet61.ino:
void OvladaniPwmSSR(){
  PWMNastav = VypocetSolarSpotrebaRefactored(); // Okamžitý výpočet
  PWMvalue = (int)(PWMNastav * 2.55);          // Okamžitá aplikace
  analogWrite(PWMpin, PWMvalue);               // Bez zpoždění!
}

Problém s rychlými změnami

Příklad problému: Pokud solární výroba klesne z 3000W na 2800W, systém okamžitě sníží PWM z 80% na 75%. Pro topení je to příliš rychlá změna!

3. Implementované řešení

Kompletní řešení implementováno

Vytvořeno webové rozhraní na stránce /solar s možností nastavení:

Rychlosti změn PWM (%/sekundu)
Faktoru vyhlazování (0.01-1.0)
Zpoždění mezi změnami (ms)
Pomalého režimu (zapnuto/vypnuto)

Klíčové funkce řešení

// NOVÁ IMPLEMENTACE:
void OvladaniPwmSSR(){
  PWMNastav = VypocetSolarSpotrebaRefactored();
  
  // Aplikace plynulé regulace pouze pokud je povolena
  if (enableSlowPwmMode) {
    PWMNastav = smoothPwmRegulation(PWMNastav); // Zpomalení!
  }
  
  PWMvalue = (int)(PWMNastav * 2.55);
  analogWrite(PWMpin, PWMvalue);
}

4. Webové rozhraní

HTML formulář pro nastavení PWM

Nastavení rychlosti PWM pro topení

🎯 Doporučené konfigurace:

-- Vyberte konfiguraci --🏠 Domácí topení (doporučeno)⚡ Rychlé reakce (průmyslové)💧 Teplá voda (bojler)🔥 Teplovodní topení (podlahové)🔥 Elektrické radiátory🏭 Průmyslové sušení🏊 Bazénové topení🚗 Garážové topení🏢 Kancelářské topení🔧 Testovací režim
Výběr automaticky přednastaví hodnoty, které můžete ručně upravit

Rychlost změn PWM (%/sekundu):

Doporučeno: 1.0-3.0 pro pomalé topení, 5.0+ pro rychlé reakce

Faktor vyhlazování (0.01-1.0):

0.1 = pomalé, 0.5 = střední, 0.9 = rychlé

Zpoždění mezi změnami (ms):

1000ms = 1 sekunda, doporučeno 1000-3000ms

Pomalý režim PWM:

Zapnuto (doporučeno pro topení)Vypnuto (rychlé reakce)

Vysvětlení nastavení:

Doporučené konfigurace: Rychlé přednastavení hodnot pro různé typy topení. Výběr automaticky vyplní všechny parametry.

Rychlost změn: Určuje, o kolik % se může PWM změnit za sekundu. Nižší hodnoty = pomalější, plynulejší změny.

Faktor vyhlazování: Určuje plynulost přechodů. Nižší hodnoty = plynulejší, vyšší = rychlejší reakce.

Zpoždění: Minimální čas mezi změnami PWM. Zabraňuje příliš častým změnám.

Pomalý režim: Zapne/vypne všechny mechanismy zpomalení. Pro topení doporučeno zapnuto

Nastavení rychlosti PWM pro topení

🎯 Doporučené konfigurace: 🏠 Domácí topení (doporučeno) ⚡ Rychlé reakce (průmyslové) 💧 Teplá voda (bojler) 🔥 Teplovodní topení (podlahové) 🔥 Elektrické radiátory 🏭 Průmyslové sušení 🏊 Bazénové topení 🚗 Garážové topení 🏢 Kancelářské topení 🔧 Testovací režim Výběr automaticky přednastaví hodnoty, které můžete ručně upravit
Rychlost změn PWM (%/sekundu): Doporučeno: 1.0-3.0 pro pomalé topení, 5.0+ pro rychlé reakce	Faktor vyhlazování (0.01-1.0): 0.1 = pomalé, 0.5 = střední, 0.9 = rychlé
Zpoždění mezi změnami (ms): 1000ms = 1 sekunda, doporučeno 1000-3000ms	Pomalý režim PWM: Zapnuto (doporučeno pro topení)Vypnuto (rychlé reakce)

5. Parametry a nastavení

Parametr	Rozsah	Výchozí	Doporučení pro topení	Popis
Rychlost změn	0.1 - 20.0 %/s	2.0 %/s	1.0 - 2.0 %/s	Maximální změna PWM za sekundu
Faktor vyhlazování	0.01 - 1.0	0.2	0.1 - 0.2	Plynulost přechodů (nižší = plynulejší)
Zpoždění	100 - 10000 ms	1000 ms	2000 - 3000 ms	Minimální čas mezi změnami
Pomalý režim	Zapnuto/Vypnuto	Zapnuto	Zapnuto	Zapne/vypne všechny mechanismy zpomalení

Doporučené konfigurace

Typ použití	Rychlost	Vyhlazování	Zpoždění	Pomalý režim
Domácí topení (doporučeno)	1.5 %/s	0.15	2000 ms	Zapnuto
Rychlé reakce (průmyslové)	5.0 %/s	0.5	500 ms	Vypnuto
Teplá voda (bojler)	1.0 %/s	0.1	3000 ms	Zapnuto

6. Technická implementace

Klíčové funkce

1. Nové proměnné

//---- Proměnné pro konfigurovatelnou rychlost PWM změn -------
float userMaxPwmChangePerSecond = 2.0; // Uživatelsky nastavitelná rychlost (výchozí 2%/s)
float userPwmSmoothingFactor = 0.2;    // Uživatelsky nastavitelný faktor vyhlazování (výchozí 0.2)
bool enableSlowPwmMode = true;          // Povolení pomalého režimu PWM
int pwmChangeDelayMs = 1000;           // Zpoždění mezi změnami v ms (výchozí 1s)

2. Upravená funkce smoothPwmRegulation()

float smoothPwmRegulation(float targetPwm) {
  unsigned long currentTime = millis();
  float timeDelta = (currentTime - lastPwmUpdate) / 1000.0f;
  
  if (timeDelta <= 0) timeDelta = 0.001f;
  
  // Použití uživatelsky nastavených hodnot místo globálních
  float maxChange = userMaxPwmChangePerSecond * timeDelta;
  float pwmDifference = targetPwm - lastPwmValue;
  
  // Kontrola zpoždění mezi změnami (pouze pokud je pomalý režim zapnut)
  if (enableSlowPwmMode && (currentTime - lastPwmUpdate) < pwmChangeDelayMs) {
    return lastPwmValue; // Vrátit předchozí hodnotu, pokud je příliš brzy
  }
  
  // Omezení rychlosti změn
  if (abs(pwmDifference) > maxChange) {
    if (pwmDifference > 0) {
      targetPwm = lastPwmValue + maxChange;
    } else {
      targetPwm = lastPwmValue - maxChange;
    }
  }
  
  // Vyhlazování s uživatelským faktorem
  float smoothedPwm = lastPwmValue + (targetPwm - lastPwmValue) * userPwmSmoothingFactor;
  
  // Ohraničení na 0-100%
  smoothedPwm = max(0.0f, min(100.0f, smoothedPwm));
  
  // Aktualizace globálních proměnných
  lastPwmValue = smoothedPwm;
  lastPwmUpdate = currentTime;
  
  return smoothedPwm;
}

3. HTTP handler pro ukládání

server.on("/getpwmsettings", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) {
  String inputPwmSpeed, inputPwmSmoothing, inputPwmDelay, inputSlowMode;
  
  if (request->hasParam("pwm_speed")) {
    // Získání parametrů z formuláře
    inputPwmSpeed = request->getParam("pwm_speed")->value();
    inputPwmSmoothing = request->getParam("pwm_smoothing")->value();
    inputPwmDelay = request->getParam("pwm_delay")->value();
    inputSlowMode = request->getParam("slow_mode")->value();
    
    // Validace a uložení do SPIFFS
    float pwmSpeed = inputPwmSpeed.toFloat();
    if (pwmSpeed >= 0.1 && pwmSpeed <= 20.0) {
      write_file(SPIFFS, "/pwm_speed.ea", inputPwmSpeed.c_str());
    }
    
    // Aktualizace globálních proměnných
    userMaxPwmChangePerSecond = pwmSpeed;
    userPwmSmoothingFactor = inputPwmSmoothing.toFloat();
    pwmChangeDelayMs = inputPwmDelay.toInt();
    enableSlowPwmMode = (inputSlowMode == "1");
    
    // Potvrzovací stránka
    request->send(200, "text/html", confirmationHtml);
  }
});

4. Načítání při startu

// Načtení PWM nastavení v setup() funkci
String pwmSpeedStr = read_file(SPIFFS, "/pwm_speed.ea");
if(pwmSpeedStr != "null" && pwmSpeedStr != ""){
  userMaxPwmChangePerSecond = pwmSpeedStr.toFloat();
  if (userMaxPwmChangePerSecond < 0.1 || userMaxPwmChangePerSecond > 20.0) {
    userMaxPwmChangePerSecond = 2.0; // Výchozí hodnota
  }
  Serial.print(F("PWM Rychlost: "));Serial.print(userMaxPwmChangePerSecond);Serial.println(F("%/s"));
}

7. Použití a doporučení

Postup nastavení

Připojte se k ESP32 přes WiFi
Přejděte na stránku http://[IP-ESP32]/solar
Scrollujte dolů k sekci "Nastavení rychlosti PWM pro topení"
Vyberte doporučenou konfiguraci ze select dropdown (volitelné)
Upravte parametry podle potřeby (můžete ručně upravit přednastavené hodnoty)
Klikněte "Uložit nastavení PWM"
Počkejte na potvrzení a automatické přesměrování

Scénáře použití

Typ topení	Problém	Řešení
Domácí topení (podlahové, radiátory)	Rychlé změny způsobují teplotní šoky a nestabilní topení	Rychlost 1.5%/s, vyhlazování 0.15, zpoždění 2000ms
Průmyslové topení (rychlé reakce)	Potřeba rychlých reakcí na změny výroby	Rychlost 5.0%/s, vyhlazování 0.5, zpoždění 500ms
Teplá voda (bojler)	Potřeba plynulého ohřevu bez teplotních šoků	Rychlost 1.0%/s, vyhlazování 0.1, zpoždění 3000ms

8. Řešení problémů

Časté problémy a řešení

Problém	Příčina	Řešení
PWM se nemění vůbec	Pomalý režim je zapnutý s příliš velkým zpožděním	Snižte zpoždění na 500ms nebo vypněte pomalý režim
PWM se mění příliš rychle	Vysoká rychlost změn nebo vypnutý pomalý režim	Snižte rychlost na 1.0-2.0%/s a zapněte pomalý režim
Nastavení se neukládá	Problém s SPIFFS pamětí	Restartujte ESP32 a zkuste znovu

Debug informace

// Pro debug nastavte WebSerialAno = 14 v kódu
// V Serial Monitoru uvidíte:
PWM Smoothing: Target=75.0%, Smoothed=72.3%, MaxChange/s=2.0%, SmoothingFactor=0.20, SlowMode=ON

Kontrola nastavení

// V Serial Monitoru při startu uvidíte:
PWM Rychlost: 2.0%/s
PWM Vyhlazování: 0.20
PWM Zpoždění: 1000ms
PWM Pomalý režim: Zapnuto

Závěr

Implementované řešení poskytuje kompletní kontrolu nad rychlostí reakcí PWM pro ESP32 Grid Load systém. Uživatel může nastavit parametry podle svých potřeb a dosáhnout tak stabilního a efektivního topení s maximálním využitím solární energie.

Dokumentace vytvořena pro ESP32 Grid Load System v1.61

Poslední aktualizace: 2025