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太陽光発電

2018年12月21日

秋月電子のWebを見ていたら、 太陽電池パネルやコントローラーを売っている。 そして安いものなら数千円単位。 ちょっと高価な玩具として遊べるかもしれない。 Googleで検索すると、 蓄電システム.comなんてページを見つけた。

バランスのとれた太陽電池パネル、コントローラー、蓄電池、 インバータをセットにして売っている。 ケーブル類も一揃いあるようなので、 インバータは不要だがここから購入することにした。

2018年12月22日

幸い、今日は御徒町にある店舗が空いている日である。 さっそく訪れて、 20W 太陽光発電システム YB3150 LS0512EUを購入。 スタンドやDCプラグなども購入したので、 2万円弱といったところ。 構成は

  • 20W太陽電池パネル
  • PWM方式5Aコントローラ、USB 1.2A出力付き
  • 12V14Ahの鉛シールドバッテリー(ディープサイクルバッテリーらしい)
  • 150W正弦波インバーター

である。 他の用事もあるので、組み立ては翌日に回した。

2018年12月23日

配線は、

  • コントローラに鉛シールドバッテリーを接続
  • コントローラに太陽電池パネルを接続
  • コントローラに負荷を接続

でお終い。 ただし、 同梱されていたのはコントローラからバッテリーまでのケーブルと、 バッテリーからインバータまでのケーブル。 太陽電池パネルからのケーブルはDCプラグで終端されているのだが、 コントローラーには被覆を剥いたケーブルをネジ止めする。 販売店に聞いたら、 「皆さんケーブルを切って直接配線してます」 だそうだ。 さすがにそれはどうかと思ったので、 ケーブルの付いたDCジャックを購入した。 しかしこれ、 テスターを持っていないと極性を確認できないのでは? ちなみに、 手持ちのデジタルマルチメーター、 さすがに電池がなくなりかけていた。 さらに切替スイッチがちょっと接触不良だったみたい。

接続前のバッテリー無負荷電圧は12.5V。 コントローラにバッテリーと太陽電池パネルを接続して、 太陽電池パネルからの電圧を測るとやはり12.5V。 コントローラからの出力も12.5V。 まあ、曇り時々雨という天気では致し方ない。 充電中のインジケータは点灯していたけれど、 どう考えても充電できないよなあ。 まあシステムは動いているようなので、 明日の天気に期待。

なお、コントローラのバッテリーインジケータは、 四つあるLEDのうち一つしか点灯していない。 なので、 充電器を引っ張り出してきて鉛シールドバッテリーを充電。

2018年12月27日

出勤前に電圧を測ると、

  • ソーラーパネルとチャージコントローラの接続点で12.5V
  • バッテリーとチャージコントローラの接続点で12.5V

で、充電されているのか不安になる。 とはいえ、無負荷ならソーラーパネルは19Vくらい出しているし。 しかし帰宅したら、 一つしか点いていなかったバッテリーインジケーターが、 二つ点灯していた。 どうやら充電できているようである。

2019年1月5日

太陽電池パネルを窓に立てかけた状態だと、 手すりの陰になっている。 なので、紐でカーテンレールからぶら下げる形にした。 すると、

  • ソーラーパネルとチャージコントローラの接続点で19.8V
  • バッテリーとチャージコントローラの接続点で13.9V

になった。 これなら十分充電できそうだが、 満充電になったのはどうやったらわかるのだろうか?

2019年1月17日

充電状態を確認するためテスターで電圧を測っていたが、 さすがに面倒である。 なので、 秋月電子通商で超小型2線式LEDデジタル電圧計(パネルメータ)3桁表示 DC3~15V(赤色)オートレンジを買って接続してみた。 バッテリーには緑色、 太陽電池パネルには赤色である。

写真:電圧計を付けたコントローラ

まあさすがに充電モードまでは即断できないが、 13V台だったらフローティング充電だろうという想像はつく。 後は18mAとはいえ電流が流れるので、 夜はバッテリーを外しておくことにする。 逆に太陽電池パネルの開放電圧は19Vを超えるので、 電圧計の測定範囲を超えてしまう。 30Vくらいまでは耐えるようだが、 寝る前には忘れずにバッテリーを接続しなければ。

ちなみに08:00だとまだ直射日光が当たらないのか、 発電できるかできないかギリギリのあたりだった。 09:00になると、安定して発電できる状態になった。

2019年1月23日

充電状態を記録したくなり、 チャージコントローラを物色。 USBで充電できてPCと繋がって、 どうせならMPPTなものをと探して、 TRIRON2210N-DS1-UCSを購入。 もちろん、PCとの接続ケーブルも一緒である。 合計で1万8081円也。

記録用のPCは、眠っていたCore2 DuoなMacBook Pro 15インチ。 メーカーが用意しているドライバとソフトウェアはWindows用なので、 VirtualBoxでWindows 7を動かして試してみた。 ちゃんと動くようなら、 中古で安いノートPCでも調達しよう。

グラフ:発電状況
12:20あたりのピークは、 スマートフォンを充電したためだと思われる。 13:30くらいにはフロート充電になっていた。

2019年2月3日

今までは窓の内側にソーラーパネルを設置していたが、 今日は窓の外に出してみた。 それだけで、発電量が6Wから8Wになった。 さらにパネルに傾斜を付けると、14Wに。

窓内にぶら下げるという手軽さも捨てがたいが、 これだけ効率が違うなら外に設置することも検討しよう。