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2017年10月17日火曜日

ソーラーパネルの発電能力をテストする(その3)

前回は、ソーラーパネルの負荷を作成しました。

本来なら、晴天で太陽が南中の時に測定できればいいのですが、測定した日の午前は雲が多く、14時頃から16時頃まで晴れた、気温26℃のコンデションでした。

下は、気象庁の過去の気象データから、当日の日照状況です。

日照グラフ




ソーラーパネルからのケーブルを、電子負荷に接続します。

電流を0Aから徐々に流し始め、電圧が5Vに落ちるまで負荷をかけていき、その時々の電流と電圧を記録します。

実際の値は、表のようになりました。


image 

panel_out

青線が電流・電圧、赤線が電力特性です。

測定時の日照では、最大電流は3.4Aでしたが、電圧16.1V・電流2.86Aで最大パワーの46Wを出力していることが解りました。
 

数回測定しましたが、ほぼ15~16Vで最大パワーが出力されていました。

本来なら、パネル仕様上の短絡電流を確認したいところですが、ソース電源自体が電子負荷の電源となっている関係で、5Vで止めています。

以上の結果から、ソーラーパネルからは、ほぼ予想していた電力が取れていることが解りました。

つづく


2017年10月15日日曜日

ソーラーパネルの発電能力をテストする(その2)


前回に続き、パネルの発電電力が適正な出力なのか見極める負荷を作成します。

■電子負荷の作成

いくつかの製作記事を参考に、60Wの負荷として動作する回路を決めて作ってみます。

Q1は2SK1122(Pd:100W、Id:40A)を使いました。秋月電子で2個300円です。
回路の電源は、ソースを電源として使うので別電源は不要ですが、U1のLM358を使っているので4V程度以上の電圧でないと働きません。


Q1をソース電源の負荷と見立てて、電流量をRV1で変化させることで電子負荷となります。

それから、LM358の片方が余っているので、電流値を1A=1Vで直読できるようにR5両端電圧をアンプしています。
(R5の電流が1Aの時に、TEST_1Pの端子電圧が1VになるようにVR2を調整)


右端のJ2端子にソーラーパネルを接続します。
パネルの仕様は、開放電圧:21V、短絡電流:3.7Aとなっています。


回路

長時間の通電は想定していないので、ファンによる空冷はしていませんが、5Vのミニファンがあるので、それを付けてもいいかなと思っています。

出来上がったものは、写真のようになりました。
ほとんどがジャンク品の流用です。


上の図面には書いていませんが、電圧計を取付けています。
(これも秋月電子で300円くらい)



001



002

次回は、これを使ってテストしてみます。

つづく

2017年10月14日土曜日

ソーラーパネルの発電能力をテストする

ソーラーパネルとグリッドタイインバータのシステムで、出力が1/4ほどに低下してきました。(正常に出力されていたころ ⇒前の記事)

ソーラーパネルとグリッドタイインバータの、どちらに問題があるかを切り分けてみることにします。
まずは、ソーラーパネル単体で適正な出力があるか調べます。
●ソーラーパネルの出力特性(電流・電圧・電力)は、一般的に次の曲線を描きます。
また、身近な電池などと違い、パネルは定電流電源として動作します。

image014


理科の実験を思い出して、電圧と電流の特性を調べましょう。

そこで負荷が必要となってきますが、対象が60Wパネルのため約15V,4Aの最大出力が予想され、それぞれのポイントを見るため負荷を自由に変化させる必要があります。
(いくつかの抵抗を用意して、取り換えながら測定するのも面倒ですから)


そこで、60Wの電子負荷を作成してみます。

高機能な電子負荷装置は数十万円もして、趣味として購入するのはちょっと考えてしまいます。
適当な部品を組み合わせれば簡単に出来てしまうので、ジャンク部品を集めて作ることにします。


とりあえず作ったのはこれ。

003



次回につづく




2017年10月9日月曜日

熱気球 佐賀のmapを作る

11月1日から11月5日まで熱気球の佐賀バルーンフェスタ2017が開催されます。

今回も、オブザーバーで参加するために、ゴールリストやマップを準備していて、いつも重宝している「徒然なるままに」ブログのezjnxwin(現在は0.53β)を使います。
これは、GARMIN製ハンディGPSのJNXファイル形式の地図を作ってくれる優れもの。
私のはGARMIN e-trex30です。

ezjnxwin

上図は0.53βなんですが、何故か表示は0.52βとなっていますね~。

今回も、指定した緯度経度により、国土地理院地図から切り出して作成します。
初回はすべてのタイルが作られるので、Zoomレベル18になるとタイル枚数が多く、数時間になるのでご注意を。
作られたタイルは、キャッシュされるので以降の多少の緯度・経度の変更ならすぐに完了します。


緯度経度指定において、ゴールがあるエリア全体を指定しても良いですが、ファイルサイズが大きくなるので、2つのエリアに分割して作成し、その2つのファイルをGPSに搭載します。

佐賀エリアは下の緯度経度で切り出します。
(1)LAT1,LON1:33.12,130.01        LAT2,LON2:33.23,130.232
(2)LAT1,LON1:33.195,130.11       LAT2,LON2:33.335,130.4

(1)の緯度経度を設定し最初のJNXファイルを作成する。
ezjnxmap.jnxというファイル名が付くので、適当に例えばsaga2017-1.jnxとする。

(2)も同様に指定してjnaxファイルを作成する。
ezjnxmap.jnxをsaga2017-2.jnxとする。

出来上がった、saga2017-1.jnx,   -2.jnxをe-trex30の外部SDメモリのへコピーします。
コピー先はGARMINフォルダ→bardseyeの中に丸ごとコピーします。

全部のゴール地点を含む地図データは2本合わせて、約500MBでした。

たったこれだけ。

もちろん、GARMIN GPSはパッチを当てたものに限ります。

関連記事はこちら


2017年9月30日土曜日

ソーラーパネルとグリッドタイインバータからの出力

前回、小さいソーラーパネルとグリッドタイインバータを、ベランダに設置後半年はうまく発電し、AC側へ供給できていました。(前の記事はこちら)

設置状況は昼前から日没まで太陽を遮るものがない環境で、パネルには11時ころから日没まで光が当たります。

自作のパワーメータで、インバータからAC側に供給している状況をモニタしたものです。
下の写真は、1日24Hスケールで横5ドットが3Hで右端から0H→24Hです。
10時半ごろから立ち上がり、夕方の5時ころに立ち下がっています。この日は良く晴れていて、320whの電力を供給していました。


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次の写真は、1か月の状況です。
前日は123wh、月初めから11日までに2.6kwh供給しています。
横1ドットが1日で右端から1日→月末です。
天候で上下しているのが良く解ります。


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ここまでは順調に来ましたが、この夏を過ぎたあたりから、晴れた日も100wh満たない状況なので、パネルなのかインバータなのか原因を探ることにしました。


ソーラーパネルの発電能力をテストするへつづく

2017年9月25日月曜日

ソーラーパネルとグリッドタイインバータの設置

今年の3月に出力60Wの小規模なソーラーパネルをベランダの手すり越しに設置しました。
暫く順調に稼働していましたが、8月頃グリッドインバーターの出力がいきなり1/5ほどに低下するようになりました。その顛末です。
まずは設置のところ

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台風に備えて、折りたためるようにも工夫した点です。
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毎週日曜日になるとホームセンターへ通い、取り付け部が可動できるように工夫したところが最も大変でしたが、これが楽しいところでもありますね。

ソーラーパネルが発電した電力の使い方は、主に次の方法があります。
(1)パワーモジュールへ接続し電力会社へ売電する。

(2)発電電力をバッテリーへ充電(貯める)する。
  (バッテリーから必要に応じて電力を取る。)

(3)グリッドタイインバータを通して家庭の電力線に供給する。

大電力を取り扱う場合(1)、ソーラーライトや外灯などは(2)の方法です。

(3)のグリッドタイインバータは、家庭内に設置する場合例えばAC100Vラインに逆流(重畳)させるため家庭内消費以上の電力を供給してしまうと、宅外に出る恐れがあるし電力会社が認めてくれません。

また、最近電力メーターがスマートメータ(マイコンメータ)に置き換えられていて、これを壊してはマズイ訳で慎重に行う必要があります。
今回は60Wと非力で、家庭内の待機電力程度を賄ってくれる程度なので、試してみることにしました。

この手の商品は、ソーラーパネルも含めて中国製が多く、グリッドタイインバータは中国通販大手のAliExpressから購入しました。

接続は簡単で、ソーラーパネルの出力をグリッドタイインバータへ接続しACコードを接続するだけです。

空が暗いとスリープ状態で、明るくなって来て必要な電力がパネルから供給されてくると、AC側に電力を供給します。
パネルからの電力最大点を自動調整する、MPPTという機能もあるので設定は何もするところはありません。

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AliExpress : Grid tie inverter

※購入時の注意
商品を選ぶときに注意する点は、AC100V 50-60Hzで使える仕様か、またACプラグも日本仕様かどうかも確認するとよいでしょう。

購入時に、運送方法はいわゆる松竹梅あるがどうするか聞いてきます。
高価だが輸送品質良い、安価だが遅いなど決めますが、普通の一般的なものにします。
ただし、ちゃんと追跡ができるFedexなどを選ぶこと。

輸入になるので、国内に入っても税関を通らないと配達してくれません。
普通なら半日ほどで通過します。
中国現地発送から通常4日~1週間くらいで日本国内の配送に乗ります。


つづく

2017年8月16日水曜日

DJデミオ バックカメラを取付けてみた(2)

バックカメラの取付方法を変更し、埋め込んでそれらしく仕上げてみました。
前回の取付けの記事はこちらです。下は変更後の写真です。比較するとよくなりまたよね。
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バックカメラを取付けてみたものの、カメラ取付部のフタにカメラブラケットを取付けていため、バンパーより下に飛び出していて、いかにも後で付けました感があって、なんかしっくりこないというか物足りなさが残りました。

カメラの出っ張りを少なくするには、カメラ取付をバンパーの奥でカメラブラケットを固定するしかありません。
固定する方法がなかなか見つからなくて思案しましたが、L型の金物を使いナンバープレート右側のボルトで固定する方法を取りました。
ホームセンターで色々と探しましたが、ちょうどよいL型の金具が見つからず、写真のような金物を2個購入しナットでつなぎ合わせました。

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ナンバープレート右側ボルトから11cmの位置がカメラの中心位置に合うのでそのように組み合わせます。
高さは約8cmの所で直角に折り曲げてカメラブラケットを取付けます。
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カメラを取付けた金具全体をナンバープレート開口部から入れて、ナンバープレートと共締めして固定します。
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このままだと、イマイチなのでフタを加工します。
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カメラ取付部のフタを、カッターナイフで切り取り、写真のように加工します。
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下からはめ込んで、何とかうまく収まりました。
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前の記事: DJデミオ バックカメラを取付けてみた