太陽光発電のバッテリーの電流と電圧

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これまではバッテリーの電圧とグリッドタイインバータの出力についてグラフを描いてきた。漸くクランプ電流計を使ってバッテリーの電流を記録することができたのでグラフを描いた。

バッテリーの電流と電圧の関係

電流がマイナスの状態はバッテリーの充電状態を示している。プラスの電流の状態は放電の状態を示している。

 

  • 電流値がマイナスの時に充電が行われている。その面積が充電量を表す。
  • 電流値がプラスの状態に放電が行われている。その面積が放電量を表す。
  • 充電量から放電量を差し引いた残りの量が0時から3時の電圧値に反映している。

バッテリーの電流と放電電力の関係

 

バッテリーの電圧と放電電力の関係

 

クランプ電流計について

まとめ

  • 漸く電流の記録データをとることが出来た。
  • 電流と電圧のグラフを描くことによりバッテリの様子が理解できる。
  • 市販されているバッテリーモニタには充電率が表示される。どのようにして求めているのか興味が湧く。単純ではないことが分かるが実験式を用いているのであろう。

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バッテリーモニターについて

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バッテリーの充電状態を調べるため使用しているモニターについてここに書き留めることにする。

バッテリーモニター BM-1 compact 24V用

  • シャント抵抗を使った製品です。
  • バッテリーの充電状態が棒グラフで表示される。
  • ディスプレイが見やすい。

サンテクノ キャンピングカー用 無線バッテリーセンサー BAT.MAN Ai for Android & iOS [ BMU-030 ]

  • bluethooth がペアリング作業しないでも自動で繋がる。
  • 離れていてもスマートフォンでデータを見ることが出来るので使い安い。

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Open Energy Monitor に挑戦する

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太陽光発電のモニタリングをするため試行錯誤していたところ Energy Pi の記事が目にとまった。 Open Energy Monitor のプロジェクトを利用するためのハードウェアのキットも発売されているので購入して挑戦してみようと思う。関連するリンク集を整理して準備を始めることにする。

リンク集

その後の進行状況

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風力発電に挑戦する

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風力発電太陽光発電のキットが Amazon.co.jp で販売されている。試しに作ってみることにした。

風力発電+太陽光発電のキット

電気工事屋さんの元社長さんの好意で風力発電の設置ができました。

 

 

 

今後の課題

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i-MiEV のバッテリーから電気を取り出すテスト実験

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実験で使ったシステム構成

iMiEV + power BOX + (power meter 1) + DC/DC converter 48 V 13A + GTI 500W + (power meter 2) -> Grid

powr meter 1 のグラフ

powr meter 2 のグラフ

電力の変換効率

efficiency = 444.09/690.835 --> 0.642

0.8 * 0.8 -> 0.64 にほぼ等しい。

まとめ

  • iMiEV から power BOX を使って100V 電気を取り出し、AC/DC変換器で48Vに 変換し、更に GTI を使用して家のコンセントに接続できる 100V を作ることができた。
  • 電力の変換効率は 64% であった。

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太陽光発電の電流と電圧のグラフ: sys6-roof

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システムは パネル( 84W ) を4直6パラに接続してバッテリー( 48V )を充電している。バッテリーの構成は 48V を2個並列に接続して容量を増やした構成になっている。充電状況を調べるために、チャージコントローラーに表示される電圧と電流値を読み取りグラフを描いた。

 

結 果

  • 26日と27日は天気の悪い日であった。その他は晴れの日であった。
  • このグラフから午後4時頃には電流値が小さな値になっていることが分かる。即ち充電が進んでいる事を意味する。
  • 4直6パラに接続した太陽光パネルのシステムは、バッテリーを2個並列に接続したものを充電する能力を持っていることが確認できた。

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太陽光発電の電流と電圧のグラフ: sys3-ups

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システムは パネル( 84W ) を2直4パラに接続してバッテリー( 24V )を充電している。充電状況を調べるために、チャージコントローラーに表示される電圧と電流値を読み取りグラフを描いた。

 

結 果

  • このグラフから午後1時頃には電流値がゼロに近いことが分かる。即ち充電が100%に近くなっている事を意味する。
  • 次の課題として、4並列を3並列にして充電能力を調べることである。

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電流値の時間的変化

  • このグラフから午後1時頃には電流値がゼロに近いことが分かる。即ち午後1時頃には充電が100%に近くなっている事を意味する。