グリーンヒルエンジニアリング

HIOKIの古いDCCT 9001にホールICを取り付けてみました。

古いDCCTのHIOKI9001だけ入手したので、使えていなかったのですが、内部のホール素子の電源に5Vを供給して出力をオシロで見たら何か波形が出て使えそうでした。ただ、平均値は電流によって変化しているのですが、外部磁界の影響を除去する回路を入れないとオシロ観察することはできなさそうでした。そのため、すでにそういう回路が組み込まれたホールICに交換してみることにしました。

秋月電子で売っているホールIC A1324LUA-Tを購入してクランプのギャップに置いて波形を見たとことろ、電流に比例した波形が出力されました。このICのバンド幅は17kHzとのことです。クランプが開く根元の部分にギャップがあり、その間にホール素子が付いています。元々付いていたホール素子の上にホールICを接着剤で貼り付けました。

改造したDCCT

このホールICは2.5V中心に出力するので、オシロで観察するためにゼロVにシフトする回路を付けました。トランジスタ技術2010年3月号別冊付録の中の「差動アンプを使ったセンサ用インターフェース回路」をほとんどそのまま使いました。倍率はx10に変更しました。

電流波形

CH2:改造DCCT、0.2V/A

CH4:HIOKI9278、0.01V/A（帯域320kHzに制限)

これで12V用インバータの入力電流を測ってみました。負荷は小型の計測器です。この波形では0.2V/Aに調整してあります。手持ちの HIOKI9278との比較ではけっこう見やすい波形が出ています。150円のホールセンサでこんなに簡単に直流電流が測れるんですね。基板化して小さい電流観察用に使ってみることにします。

ケースに入れました。DCCTはもう一つあるので別のホールICを探して比較してみることにします。

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年もしっかり発電してくれました。

冬に松林の影になって大きく下がるのは例年どおりですが、消費電力がやや下がりました。電気温水器の対策を考えねば…

 

 

 

使用する予定ではなかったのですが、電子式に代わった機種ということで中身を見たくて購入しました。hpの測定器は作りがいいと聞いていましたが、made in usaの認識を翻すきれいな作りでした。もう一度初心に帰って、このような作りを目指したいと思います。
測定できないレンジがあるようですが、正しい値を指しているレンジもありました。メンテマニュアルを入手して修理する予定です。

 

幾何学模様のような光る金メッキパターン、アーチを描く電線がとてもいいです。

１V以下のレンジが1/10になっており、アッテネータ回路で切り替えるところが原因だと思われましたので、そのあたりのロータリースイッチの接点をクリーニングしました。それで直ったらしく、1VレンジではHP34401Aとほぼ同じ値を示していました。

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

以前からタイ3K社製EB100が安価で売られていたので、程度の良い中古ソーラーモジュールをネクストエナジーアンドリソース社から購入したことをきっかけに入手しました。EB仕様で、マリンバッテリーに迫る価格になっています。マリンバッテリーは安いのですが充電電圧が高くソーラーには向かないですが、ソーラー向きのバッテリーはまだまだ高いのでなかなか買えません。
EBは液式なので、比重計を買って定期的にチェックする必要があります。重いですが、しっかりした取っ手が付いており意外と扱い易いです。

ソーラーモジュール：カナディアンソーラー180Wｘ2枚
開放電圧=44.6V、短絡電流=5.34A、最大動作電圧=36.1V、最大動作電流=4.99A
バッテリー：3K社EB100-LLｘ2個、100Ah(5h)、120Ah(20h)
バッテリー容量は以前のPowerfit75Ah(AGM)の1.6倍になりました。
STECA MPPT2010の設定は
バッテリータイプ=Liquid
Floot=27.0V
Boost=28.4V
Equal=29.2V
LVD=23.0V
LVR=27.5V
としました。
まずはモジュールを2直でMPPT2010に入力してみましたが、開放電圧約90Vなので並列で入れた方がMPPT効率が良いような気がします。しばらくデータを取ったら変更してみる予定です。
はたしてPowerfitの1.6倍使えるでしょうか。

ヤフオクでメーター破損品ということで格安で買った交流電源を修理しました。といっても周波数と電流のメーターを交換しただけです。秋月の100uAメータに分流抵抗1.5KΩをつけてちょうど調整範囲に入りました。指示プレートはCADで作って白色のフィルムラベルに印刷して貼りました。AC電源を扱うものを作るときは過電流などが発生したときのためにスライドトランスとヒューズで供給していましたが、これで安心して電源を入れられます。
結構小型で机の上で使うにはちょうどいい大きさですが、かなり重いです。中は大きなトランスとヒートシンクが占めています。

2012年の緑の丘.net太陽光発電所発電量です。
オフグリッドシステムと同じく、こちらも冬は家の前の林の影になってしまうため大幅ダウンしますが、4月になれば全く影にはならなくなります。消費は天候に振られてこの冬は例年とは異なる状況でした。
暖房は100%薪で、ガス、灯油は使っていないので、電気と車のガソリンが化石エネルギー消費です。温水を電気で供給しているので、ソーラー3kWでは消費の70%しかまかなえていません。冬も使える太陽熱温水器が欲しいところです。

春になって、木の陰になっていたソーラーモジュールにも十分日が当たるようになり、発電量が増えてきました。3月の最高消費電力量は1kWh/日を超え、LVDを放電深度50%目標の23Vにしてバッテリー容量の54%と想定どおりです。
DCCTを2個にした後の計測状況はグラフのようになりました。単純にこの4倍とすると年間150kWhぐらい発電しそうです。もう一つの発電ロガー用オフグリッドと合わせると年間200kWhを超えていそうです。
このところ消費の方が多く計測されているのですが、負荷がインバータなので誤差が多くなっているためと思われます。

オフグリッドシステムNo1はモジュールが2枚に減ったり、バッテリーが高性能なものに変わったりして、現在以下のような仕様です。
ソーラーモジュール：145Wｘ2枚
チャージコントローラ：STECA MPPT2010
バッテリー：EXIDE ゲルバッテリー75Ahx2
インバータ：DENRYO SK700
負荷コントローラ：グリーンヒルエンジニアリング GH1005E