ときどきリアルタイムな発電状況(気まぐれです。)

2011年10月25日

13.8V定電圧電源+昇圧コンバータを太陽光パネルの発電とチャージコントローラに思わせる。

雨の日が続き、日照時間も少なく、バッテリーの電圧が下がる一方である。

電圧が低いまま、晴れの日まで待っていてもバッテリーの健康に悪いからと思い、
スイッチング電源+昇圧コンバータの出力を sunsaver MPPT のソーラー入力端子に
つないで充電する実験を行った。


用意したもの:アルインコのスイッチング電源(DC13.8V)+AQV-2587

ここで、AQV-2587は、昇圧コンバータで、http://www.audio-q.com/power.htm から購入した。

下の写真は、AQV-2587である。

2011-10-25 22.19.47.jpg

しかし、これをこのまま、sunsaver MPPT のソーラー入力端子につなぐと、
過大な電流が流れ、一気にヒューズが飛んでしまった。

そこで、 sunsaver MPPT に入力電流を最大1.65Aに制限する命令を発行したところ、
うまくいった。

しかし、この入力電流の制限は、MSVIEW からは操作はできない。

これは、QMODBUS というソフトを用いて、命令を sunsaver MPPT に送る必要がある。
このブログラムは、
http://qmodbus.sourceforge.net/
からダウンロードできる。

下の画面は、qmodbus の画面。

qmodbus.png

Write Single Register コマンドで、スタートアドレスを 57400 にして、
制限する電流値をセットする。
x(A) にセットしたいときは、x×32768÷79.16 を整数値に丸めたものを入力する。

例えば、1.65A 以上流れないようにするためには、Write Single Register コマンドで
57400番地に683をセットすればよい。

これで、見事、1.65Aの定電流で充電できるようになった。

もちろん、定電圧電源からの充電が終了した後は、また、
57400番地に0をセットして、電流の制限を解除する必要がある。

少々面倒くさいが、雨の日が続く場合は、よいだろう。
posted by ymurai at 22:25| Comment(2) | 電気系統考察

2011年10月19日

DIY enthusiast (熱狂的なD.I.Y.マニア?)

独立型太陽光発電を構築してからというものの、
普通に住宅の建設などで仕事をしている方や、電気工事の方、
単管パイプで柵をつくったりしている現場の方など、
興味を持ってみるようになった。

何しろ、素人が何かを取り付けるというのは至難の業なのだ。

いたるところにある電気関係の接続箱。
道路の脇にある、光る標識の上に設置されている太陽電池。

いたるところに、工事のヒントがある。

残念ながら、独立型太陽光発電関係のホームページの検索をしても、
なかなか、取り付けや接続など一番肝心のところの解説がなされていない感じがする。

しかし、例えば、アメリカの独立型・住宅用太陽光発電のホームページ

http://www.altestore.com/store/info/about_us/

は大変参考になる。

何しろ、DIY enthusiast (熱狂的なD.I.Y.マニア?)をサポートすると
宣言しているお店だからだ。

記事も豊富で、とにかく、わかりやすく書かれてある。

その気になれば、ここの通販で、すべてがそろうといっても過言ではない。

日本だと、接続箱や配線箱などの配線の仕方まで丁寧に書かれてあるホームページは
まだ発見できていない。(あるかもしれないが)

そういえば、最近、自分のホームページが何でヒットされることが多いかというと、
なんと、「バルク充電」だ。

バルク充電は、毎日のようにだれかが検索して、自分のホームページを訪れている。

分かりやすく解説されたものが少ないせいだろうか?

それもそのはず、日本では一般の人は住宅用の太陽光発電が主流で、
独立型太陽光発電は、一部のマニアと、道路などで活躍する光る標識とか、
山小屋などで設置されており、実際のシステムを見る機会が少ないからだ。

私もことある度に、家のリビングで、100Vの照明をやめて、
太陽光発電で、LED照明を直流で駆動して暮らしていることを話しているが、
やり方を聞いてくるひとは一人もいない(笑)

いずれ、日本も独立型太陽光発電を設置しようと考えている、DIY enthusiast (熱狂的なD.I.Y.マニア)
のための情報提供のホームページが登場することになるだろう。
そのときに備えて、いろいろデータを残していきたいと思っている。



まだまだ敷居は高い気がするが、もっともっと普通に電子部品ショップで
購入できるようになってほしいものだ。

「独立型太陽光発電のコーナー」

が出来てほしいな(秋葉原にはあるのかな?)と思う今日この頃である。


そういえば、
ある電子ショップで、直流用ブレーカありますかって聞いたら、
「えっ?」と聞き返された。なので、僕は、お店の人に、
「アメリカでは結構普通に出回っていて、DIYで太陽光発電をやる人にはよく使われる
部品だから、いずれ、日本も出回るようになるんじゃないか」と話した。

そうしたら、次にお店に行ったときに、「直流用ブレーカ」のコーナーが設置されていた(笑)

もっと、独立型太陽光発電をやる、DIY enthusiast が増えてくることを期待してやまない。


posted by ymurai at 22:44| Comment(0) | 日記

2011年10月16日

charge settings 翻訳

msview では sunsaver mppt のさまざまなパラメータを設定することができる。

ここでは、charge settings (充電設定)の変更可能なパラメータを説明する。
かなり原文からかけ離れて意訳しているものもある。


Absorption Voltage
満充電電圧である。鉛蓄電池では、通常14.0Vから15.0Vである。取扱説明書でメーカーの正しいAbsorption Voltage(充電電圧) を設定してください。なお、この電圧は温度によって補正されます。

Float Voltage
フロート充電モードは、吸収充電モード(Absorption) の次の段階です。バッテリーが吸収充電段階
(Absoprtion Stage)で満充電になったあと、SunSaver MPPT がフロート充電電圧まで電圧を落とします。
水素の発生を抑え、満充電の状態を維持します。鉛蓄電池では、フロート充電電圧は、13.4Vから13.7Vです。メーカーの取扱説明書を読んで、フロート充電電圧を確認してください。この設定電圧は、
温度補正されます。

Float - Low Battery Threshold
バッテリーの電圧閾値(フロート用)。バッテリーの放電がいつもより大きいときは、次回のサイクル充電時には、フロート充電モードの前の吸収充電の時間を長くするのが通常です。
この電圧閾値を下回って放電されたときは、吸収充電の時間が、「Time Before Float」の時間ではなく、「Time Before Float -Low Battery」の時間になります。通常以上に放電されたバッテリーの吸収充電時間を長くすることによって、バッテリーを回復することができます。
この電圧閾値のデフォルトは、12.5Vです。したがって、12.5Vより、低くなった時は、吸収充電の時間が
延長されます。

Float - Cancel Threshold
フロートモードキャンセル電圧閾値。バッテリーが通常よりかなり放電されてしまったとき、次回のサイクル充電時は、フロート充電をしない方がいいです。もし、この閾値を下回ったときは、次回のサイクル充電時のフロート充電は行われません。このことによって、吸収充電の時間を増やし、深く放電されたバッテリーを回復します。この電圧閾値のデフォルトは、12Vです。したがって、12Vより、低くなった時は、吸収充電は行われません。(吸収充電が持続します。)

Time Before Float
吸収充電モードからフロート充電モードに移行するまでの時間。すなわち、吸収充電時間。デフォルトは、1時間です。

Time Before Float - Low Battery
吸収充電モードからフロート充電モードに移行するまでの時間。この時間は、バッテリーが「Float - Low Battery Threshold」で設定された電圧閾値を下回ったときに用いられる。
デフォルトは、2時間です。

Time Until Float Exit
フロート充電時に、太陽光パネルの発電が不十分であったり、直流の負荷が大きかったりしたときに、
フロート充電電圧(Float Voltage)を下回ることがあります。このときに、フロート充電モードをキャンセルするまでの時間が、「Time Until Float Exit」です。通常は、吸収充電モードから、フロート充電モードに移行し、夜になりますが、電圧が下回ってTimu Until Float Exitで設定された時間が経過すると、バルクモードになります。

次の画面は、新神戸電機のHC38-12 のバッテリー用の設定例だ。Absorption Voltage 15.2V は取扱説明書の最大値よりも0.2V上。

下の設定例では、次のようになる。

15.2Vになるまではバルクモードで充電し、15.2Vになったら、15.2Vの状態を維持しながら吸収充電を60分間行う。この際、電圧が上昇すると電流を制限する。このときに流れる電流は、バッテリーの容量の1/20程度の電流になる。もし、前日のバッテリー電圧が、12.5Vを下回った場合は、120分間吸収充電を持続する。
もし、前日のバッテリー電圧が、12.0Vを下回った場合は、吸収充電をその日が吸収充電を維持できなくなるまで充電する。吸収充電の後では、13.65Vでフロート充電を夜まで行う。フロート充電では、電圧を維持するだけで、電流はほとんど流れない。もし、途中で負荷の影響等でバッテリーの電圧が降下した場合は、1時間後にフロート充電をやめ、バルク充電に移行する。


chargesettings-example.png
posted by ymurai at 11:50| Comment(0) | sunsaver mppt

2011年10月11日

バッテリーのことが少しずつわかってきた。かも。

今日のバッテリーは、電圧がいつもより下がらない。
これは、もしかして、バッテリーが本当に満充電になったからであろうか?

実は、absorption voltage を30Vから30.4Vに上げたのだ。
これは、1個のバッテリーあたり、15Vから15.2Vに上げたことになる。

sunsaver MPPTの今日のログを調べると、バッテリーの最大電圧は、30.48V に達していた。
その後、absorption charge モードで121分充電したあと、float モードで、193分充電していた。

1個のバッテリーあたり、0.2V取扱説明書より、大きい値だが、
16.5Vぐらいが限界の値らしいので、それほど危険な電圧ではないらしい。

夜中の24時では23V台になっていたのに、まだ、24.5Vだ。

しばらく、absorption voltage を 30.4V で試してみることにした。

ただし、これは、取扱説明書に反することをやっていると思われるので
お勧めできない。
posted by ymurai at 23:55| Comment(1) | 感想・意見・主張など

2011年10月05日

100Wソーラーパネル2枚でちょうどよい。

現在、リビングの照明は、LED照明ユニットとペットボトルを利用した自作照明で賄っている。

日照時間が短いと不安なこともあったが、100Wソーラーパネルを2枚に増設してからは、
次の日にすぐに満充電になる日が多くなった。
バッテリーの容量が 38ah×2と小さいため、日照時間が多い日は
余剰電力が発生してしまうものの、バッテリーの健康にはちょうどよいと思われる。

発電量が2倍になったので、リビングのLED照明をいつもは、12.1Vぐらいで駆動していたが、
13.8Vまで電圧を上げて駆動することにした。
(これも、24Vシステムにしてよかったなと思うことである。)
13.8Vにすると、12.1Vよりもかなり明るくなるのだ。

天井を見なければ、今までのインバータ蛍光灯がついているか、LED照明がついているか
わからないぐらいである。


また、Yahooのオークションで購入した、100W36Vソーラーパネル2枚は、
1枚20,000円とかなり安いものの今のところ直流LED照明を駆動するに十分な能力を有している。

このチープなシステムで、どのぐらい安定して稼働するのか、
毎日使用して、様子を見ようと思っている。

2011-09-19 21.22.07.jpg
posted by ymurai at 21:50| Comment(0) | 日記

2011年10月01日

全天日射量と我が家の太陽光パネルの発電量との関係

全天日射量は、気象庁のホームページ

http://www.data.jma.go.jp/obd/stats/data/mdrr/synopday/data1s.html

で知ることができる。
我が家は名取市なので、仙台のデータが一番近いと思われる。
調べると、今日は、18.37MJ/m^2 である。
ここで、電力に換算すると、1kwh = 3.6MJ だから、18.37/3.6 = 5.1kwh である。

したがって、1日で、1平方メートルあたりに受けたエネルギーを電力に換算すると、
5.1kwh であるということだ。

さて、我が家のパネルの面積は、963mm×803mm×2枚=1.546578m^2 である。
また、太陽光パネルの効率は、16%程度だから、

真上を向いた太陽光パネルが1日で理論的に発電する電力は、

5.1kwh × 1.546578 × 0.16 = 1.26kwh

である。
さて、我が家の sunsaver MPPT の発電量を調べてみると、
電流量は、28.5Ah であった。
太陽光パネルは、おおよそ 32V〜36Vぐらいで駆動させているようなので、
(正確には積分して、電力を求める必要があるが)
平均して33Vぐらいだとして、33×28.5 = 0.9405 kwh の発電量があったと考えた。


したがって、効率は、0.9405/1.26 = 74.4% ぐらいだろうか。

したがって、バッテリーに流れ込んでいる電流は
28.5Ah であるから、バッテリーの電圧が平均して、26Vぐらいだとすると、

28.5Ah×26=0.741kwh ぐらいの発電量があったと考えた。

したがって、効率は、0.741/1.26 = 58.8% ぐらいだろうか。

さて、我が家の太陽光パネルはほぼ真上だが、若干東の方に傾いている。
おそらくそのロスがあって、効率が、58.8%ぐらいなのだろうと思う。
明日も引き続き、データを取りたいと思っている。




posted by ymurai at 22:40| Comment(0) | データ解析