2022年05月01日

太陽電池をつけてみよう

さて、自転車小屋が完成した。屋根はクリアのポリカ波板にしてある。こうした理由は、太陽電池をつけてみたいためである。雪国なので設置できる場所がない。雪に接する所ではダメなのだ。付けてなにをするか?というとあまり有用な用途はなさそうだ。どちらかといえばつけてみたいだけである。最高の太陽電池でも 1m2 あたり 1kwh/日 ぐらいなものらしい。たったの 20円/日ぐらいなものである。考えているのは、倉庫に付けてみたシーリングライト。基本部屋のシーリングライトが壊れたときの臨時交換用(通販で買うのでラグがある)。屋外用コンセントから接続しないといけないので、普段は使おうと思わないが、使えれば夜中にごそごそするかも知れない。他だと、停電があったときの非常用電源がせいぜいで、スマホやノーパソの充電ぐらいは出来るようにはしても良いかも知れない。非常用だと炊事が出来るようなものがあると良いとは思うが、平時全くの無駄なので欲しいとは思うが考えない。

アリエクを色々見ていると、太陽電池やコントローラは、意外と安いようだ。ただ詐称が多すぎる。100W とか書いてあっても面積から見て嘘だと分かる。

コントローラーは、おおむね車のバッテリーに充電するタイプ。小規模なシステムでは、バッテリーが最も高価になる。これをどうしようか考えたのだが、車のバッテリーを新調して交換することにした。購入履歴を見ると 3.5年ほど使用している。まだまだいけそうだが、ダメになってしまっては使えない。

    ヨドバシだと  amazon より (ポイント込みでも)少し高かったのだが、メーカー直送なのでヨドバシにしようと思ってた。が、実際買おうとしたら、500円ほど値上げしていた。慌てて amazon で購入。7000円。 、

    なお XL6009 など使った Boost Buck DC-DC Converter モジュールがアリエクにある。コイルが2つ付いているのが特徴。 これでコントローラを自作する手もある。

バッテリーのスペックは、34Ah 。12V だから 400wh にもなる。これに見合った太陽電池は買わない。40wh/日〜100wh/日 ぐらいで良い。面積で言うと 400cm2 〜 1000cm2 程度。20cm 四方〜 30cm四方 ぐらいを考える。

    ali-solar-100wkit.jpg
    なお、100cm x 50cm ほどのものも売っている。これで 100W 程度の計算で実際 100W と記載されている。価格は $82 とか。500wh/日ぐらいになるはずなので、一日でフル充電できるだろう。・・・ということは、大規模なものを考えると、34Ah のバッテリー基準で枚数分のバッテリーの容量が必要になる。今はこういうものを考えないが、EV を購入するようなことがあれば、考えてみたい。家庭の電気とは切り離されたシステムでコストを回収できるのは EV しかないのではないか?

    EV だとシステムにバッテリーはいらないだろう。100cm x 50cm 100W が、1セット 1万円として 10円/日 回収するのであれば、3年程度。安物のパネルでどこまで持つのか?の勝負。買い物用途で 一日あたり 10km ぐらいしか走らせないのであれば、3m2 - 6セットぐらいあれば 済みそうな気がする。それぐらいのテラス屋根なら作る場所も、作りたい理由もある。

solar-003.jpg
アリエクを探すと 12V 260x145 のものがあった。2枚で 754cm2 。価格は 2枚で $15.55。スペックでは 7W とある。2枚だと 5時間で 70wh/日。詐称ではなく、そんなところだと思うのだが、ロスもあるし、半分程度しか期待しないでおこう。

    入手した。iSNK CNC-145x260-12 であり、数字はモジュールのサイズ。表面にはつや消しの樹脂が貼ってあり、ダイソーのPPシートのような質感。まさか紫外線に弱い PP ではないと思うが・・・。裏面も樹脂で同じような質感。あと不透明ではなく、光が透ける。これにハンダ付けするのか!それだけで壊してしまいそうでちょっと怖い。いちおう PET みたいな記載はあった。PET の耐熱テープなんかもあるから、200℃まで大丈夫と信じてやってみるか。

    公式らしい iSNK ストア では、FAKE に気を付けろと書いてある。有効面積に対して 164w - 226w /m2 が妥当なところだそうだ。CNC-145x260-12 だと 185w/ m2 で普通レベルの効率のようだ。

    あと価格。100W で $82 というのはかなり安いようだが、CNC-145x260-12 2枚 14W で$15.55 だと 100W あたり $110 。いろいろ見てみたが割と安い部類のようだ。

ali-solar-cont-03.jpg

コントローラは 10A 入力タイプで 単体で購入。$10.29 だった。出力を取り出す方法は、バッテリー直接と、コントローラを通しての 12V 10A 出力。他に 5V の USB 端子がある。

    入力は 20A,30A ... さらに 60A など大入力のものもあり価格差もあまりない。だが、保護回路を考えると
    10A 程度で止まってくれた方が良い。大入力のものは不必要だけでなく危険なような気がする。また、大入力であってもコントローラ出力は 10A なのがほとんどのようだ。大出力が必要であればバッテリーから直接取るものらしい。

    スペックなど
    対応バッテリー 12V,24V (自動選択)
    12V 系:太陽電池 最大 25V 120W
    24V 系:太陽電池 最大 50V 240W
    スタンバイ消費電流 10mA 以下
    充電電圧 14.4V カットオフ 10.7V リカバリ 12.6V (変更可能)

    保護回路:short-circuit protection,open-circuit protection,reverse protection,over-load protection
    USB 出力2口

    出力制御 ON/OFF , 日没後 1-23 時間ON

    このスペックだと上記の 大きなもの (Max Power voltage 16V,Max Power Current 6.25A) 一枚までなら取り付け可能。欲しいような気もするが、それなら、もう1セット買って車のバッテリーあがり対策にした方がまだ有用だ。車だったら、単純に 14.4V でフローティング充電するだけで良さそう。エンジンをかければそうなるのだから専用コントローラなど不要だろう。

    日没後ライト点灯という機能は嬉しい。無暗に点灯させて放電実験が出来る。こうやってモニタしてみれば、非常時どの程度使えるものなのか確認できる。

ali-solar-inv150.jpg

他にインバーターが欲しい。倉庫の LED シーリングライトは 15W 。ノーパソの ACアダプタは 30W 程度。高出力なものはいらない。 amazon でも 2000円ぐらいで買えるのだが、謎のインバーター基板というのを買ってみることにした。150W $4.51 。基板には数100W とかいろいろあるが、この基板の制御と同じ IC を使っているように見える。どんな IC なのかにも興味がある。DC 12V 系 だけで全部揃えた方が効率の点で良いとは思うのだが、買いなおすのもどうかと思うのでインバーターで行く。

スペックなど

    出力 150W
    DC 12V 入力 , AC 110,175,200,220V 出力。(110V は V0-V2)
    無負荷時消費電流 50mA
    出力 20kHz 方形波
    短絡保護 なし。(保護は一切ない)
    モーター使用には不適切
    長時間 高出力(100W 以上)で使う場合は、大きなヒートシンクを付けること。
    ON/OFF スイッチ取り付け可。

    使用チップ(別ショップ、別製品)
    ST SG3525A or KA3525
    FET: RU6099R or DX3205R

保護回路が全くないわけだが、コントローラー出力には付いているので、大丈夫だろう。

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posted by すz at 07:24| Comment(0) | TrackBack(0) | 日記