「太陽光発電」カテゴリーアーカイブ

オフグリッドのメインシステムは中古の90Ahバッテリー4個で2直2並列にしてあります。1年前にバランスのいい組み合わせにして運用していたのですが、先日個々の電圧を測定したら吸収充電時には1Vほどの差が出るようになっていました。吸収充電時以外のときも0.2Vぐらいの差がついています。普段は2直の電圧をモニターしているだけなので気づきませんが、実際は片方は過充電されているわけです。最近、他で直並列のデータを取る機会があり、直列時はバランスを直すという働きが無いことがわかり、念のため測ったら設置時よりかなり悪化していたということです。

ある日のバッテリーバランス

再充電したら吸収充電時で0.2V程度まで小さくなりました。GELバッテリーなので充電電圧を上げられないため、チャージコントローラで設定できる最低の28.0Vにしてありますので、壊れるほどでは上がっていません。LVD24.0Vで平均1.5kWｈ/dayぐらい使えていますので、容量はまずまず使えています。LT3305バランサの使用も含めて対策を検討していく予定です。

鉛バッテリーの直列時のアンバランスは話題に上がったのを聞いたことがないのですが、新品バッテリーなら大丈夫なんでしょうか？

LTのバッテリーバランサIC LTC3305を使った2直用基板を作って動かしてみました。回路はデータシート通りで、モニター用にAVRを載せてありますが、まだ動かしてはいません。LTC3305はマイコン無しでスタンドアロンで動作します。

バッテリーバランサ基板

バッテリーバランサ試験の様子

バッテリーは7Ahで行いましたが、バッテリーからバッテリーへの充放電なのでゆっくりしたもので、なかなか終了しません。電圧が高いバッテリーから低いバッテリーに間欠的に充放電しているので、時間をかければバランスしそうです。アンバランスな2個のバッテリーを直列にして充電すると吸収充電時に極端に電圧差ができますが、それを補正するようなことはできないようです。常時動かしておいて常にバランスさせておくような使い方になるのではないかと思います。

動くようなので実際のオフグリッドシステムに付けてみようと思います。

今日は晴天で影の影響がよくわかるグラフが取れました。

StringLoggerGraph20160711

朝はCT1系統が屋根の影になるところからスタートして、その後CT2系統が庭木の影響で少し落ちています。夕方になるとCT3が屋根の影になり、順番にCT4、CT5、CT6と影になって下がっているのがよくわかります。PVモジュールの特徴で、一部に影ができると一気に発電しなくなっていることがよくわかります。問題はCT4系統のPVモジュール脇に付けている日射センサもいっしょに影になっていることでしょうか。日射センサは1日中影にはならない所に移動させないといけません。

思っていた通りのグラフでした。前にも書いたようにCT1,CT2系統が思っていたより健闘していることがわかりました。ロガーは他のロガーと一緒のPCに入れましたので1年中データが取れることになります。家の前の林を地主さんが間伐してくれて太陽角度が低い冬場の発電量が増えているようですので、冬のデータも確認する予定です。

グラフを取ってみると影になってるストリングがよくわかります。CT2の系統が朝から9時頃まで下がっていますが、屋根の影が5直の内の1枚にかかっていました。太陽が南に移動してくると解消されます。各ストリングの差も少しあります。CT1,2の系統は西向き5度ぐらい、その他は南向き20度ぐらいで設置してあります。今日は曇天だったので発電量も低く、日射量との差が小さくて見にくいですが、西向きのCT1,2系統が思ったより健闘していることが分かりました。晴れの日のデータが楽しみです。

自宅の系統連系太陽光発電システムのストリング電流モニタを製作しました。我が家のシステムは6ストリングを並列にしてパワコンに入れてあり、設置角度が2種類になっていたり、3時以降には屋根の影ができたりするので、どのような挙動なのか楽しみです。ついでに念願の日射計も付けてみました。

DCCTはLEM製HO6P/SP33、マイコンATMEGA328P、12bitADのMCP3208、通信にはESP8266を使いました。余りもの基板の寄せ集めですが、これだけでWiFi接続できるので通信線が不要で便利です。電源はプラボックスの中に小容量のバッテリーを入れてソーラー充電するようにしました。

ストリングモニタ基板

DCCT

自宅オフグリッドシステムのデータをパソコンに保存するために、500円WiFiモジュールESP8266を使ってみました。オフグリッド1号機はXBeeWiFiで、自宅APに接続して使っているので、今回はいままでデータを記録していない2号機用です。

Serial-Ether透過にはそれ用のファームを使わないといけないということらしく、いろいろ探した結果、サーバー機能のESP_BN2_oaというものを使いました。説明にある通りにして固定IP、AP接続をすると、次からは電源ONで自動接続してくれますので、外付けSerial-Ether透過アダプタとして使えます。設定はXBeeのような専用ソフトでは無く、シリアルから設定するのですが、その方が簡単なような気もします。

引っかかったのはパソコン側のソフトです。TeraTermではうまくいくのに、VBのTCP/IP通信では受信に失敗するのでいろいろ試行錯誤の結果、接続をしてから100msほど待ってからコマンドを送ると受信に成功することがわかりました。XBeeWiFiは半日ほどで通信が切れたのでリセットするようにしたのですが、ESP8266はどうでしょう。これから連続運転して確かめることにします。

独立太陽光発電システム用のバッテリー電圧でインバータをリモートON/OFFするものを以前作ったのですが、LT社で80V耐圧のシャントレギュレータLT3010を見つけたので48Vシステムでも使えるようにしました。電源電圧3.3Vまでシャントレギュレータで下げていますので消費電流を前回の4mAより下げないといけません。ついでに今回はFusionPCBで基板を作ったのでフラットパッケージのLT3010も楽勝で実装できました。なんと基板10枚送料込みで3,612円！すごい時代になったものです。

マイコンはATMEGA168P、秋月のI2C液晶、リモート用PhotoMOSスイッチは駆動電流0.5mAのOMRON G3VMを使用しました。今のところリモートON時に2mA程度の消費電流なので、A/Dの間隔を広くするなどしてもう少し下げたいところです。

でも、家には48Vシステムが無い…

追加：ACDを止めてADCも不要なときは止めて1.6mA/60V時まで下がりました。一応目標達成です。

2013年4月

バッテリーとソーラーモジュールを変更してから発電量が倍増したので来月は50kWhぐらい行きそうです。時々へこんでいるのは雨の日ですが、それ以外の日はオフグリッドの場合は放電した分しか発電（充電）しないので日射によらず平坦になります。

オフグリッドシステムの発電は予想以上に大きくなり、毎日2kWhと倍増しました。3K社EB100は内部抵抗が低そうで、グラフのように発電してもゆっくり電圧が上昇していきます。ソーラーモジュールは3枚に増量してありますが、この消費量では2枚にして電流を減らした方が良さそうです。
変更点は以下の通りです。
ソーラーモジュール：カナディアンソーラー180Wｘ3枚
Boost=28.0V
Equal=28.4V
LVD=23.5V
LVR=26.5V