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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

  • 結線の作業が残っている。
  • バッテリーを置く小屋作りが残っている。
  • 風力発電のモニタリングを行うため Raspberry Pi を使ったシステムを英国のウェブショップから購入する予定。

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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。

太陽光発電の出力のグラフ: 48Vバッテリーの並列接続 | sys6-roof

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sys6-roof の構成

  • 太陽光パネル(84W) 20枚を4枚直列に接続し5セットを並列接続した構成になっている。
  • チャージコントローラーに入力しバッテリーに充電する。電池の電圧は 48V になっている。
  • 出力500W のグリッド・タイ・インバータを使って100Vに変換し夕方から放電を行った。

バッテリー48Vを2セット並列接続した理由

  • 昼頃にはバッテリーの状態は満充電状態になっているため、バッテリーの容量を増やすことにした。

バッテリー電圧のグラフ

  • 4月25日の朝から測定開始した。
  • 陽が昇るにつれ充電が始まりバッテリの電圧が上昇する。
  • 夕方5時に放電を開始すると電圧は下がる。
  • 9時間の放電後、47V まで低下している。バッテリーの規格48V を横線で表している。規格48Vより1Vの低い値でとどまっている。
  • 午前2時にタイマーを切って放電を停止した。その後電圧は48Vに回復している。

 

まとめ

  • 9時間の放電の電圧はバッテリーの規格48V より1V低い値でとどまっている。
  • この結果はバッテリの蓄電能力の高さを表している。

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その後のバッテリー電圧のグラフ

  • 4月28日から30日の期間は、17時から3時まで10時間の放電を行った。電圧の低下は見られない。
  • 5月1日は雨だったので放電時間を17時から0時までの7時間にした。この状態を3日まで続けた、
  • 5月4日に GTI を2台にして放電量を2倍にすることを試みた。放電時間7時間後の電圧降下は1.5Vに留まっている。

 

太陽光発電の出力のグラフ: 4月-2 | sys6-roof

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sys6-roof の構成

  • 太陽光パネル(84W) 20枚を4枚直列に接続し5セットを並列接続した構成になっている。
  • チャージコントローラーに入力しバッテリーに充電する。電池の電圧は 48V になっている。
  • 出力500W のグリッド・タイ・インバータを使って100Vに変換し夕方から放電を行った。

sys6-roof の発電量のグラフ

  • 3月23日から放電を開始した。
  • 3月24日から28日までの期間、 17時から21時の4時間の放電を行った。
  • 3月29日から4月2日の期間、17時から22時の5時間の放電を行った。
  • 4月3日から4月4日の期間、17時から24時の7時間の放電を行った。
  • 4月5日から4月22日の期間、17時から22時の5時間の放電を行った。
  • 4月23日の午後4時頃にバッテリー48Vを2セット並列に接続した。17時から24日1時の8時間の放電を行った。
  • 4月24日は17時から25日3時の10時間の放電を行った。

バッテリー電圧のグラフ

  • 4月6日から22日に期間はバッテリー48Vが 1セットの状態。
  • 4月8日、9日と11日は天気が悪い日でした。
  • 4月23日の午後4時ころにバッテリー48Vを2セットを並列に接続した。その時以降電圧の記録が異常になっている。
  • その原因は作業している間に電圧ロッガーのワニ口クリップが接触した可能性がある。
  • 25日の朝の電圧が 48Vに回復している。

バッテリー48Vを2セット並列接続した理由

  • 昼頃にはバッテリーの状態は満充電状態になっているため、バッテリーの容量を増やすことにした。

まとめ

  • バッテリー48Vが 1セットの状態では順調に動いている。
  • バッテリー48Vを2セット並列接続した状態での測定は電圧ロッガーの取扱の不手際のためデータが取れていない。
  • 現在、測定を継続している。

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太陽光発電の出力のグラフ: 4月 | sys6-roof

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sys6-roof の発電データ

  • 構成は、84W の太陽光パネルを4枚直列に接続し5セットを並列接続した。
  • チャージコントローラーに入力しバッテリーに充電する。電池の電圧は 48V になっている。
  • 出力500W のグリッド・タイ・インバータを使って100Vに変換し夕方から放電を行った。
  • 3月23日から放電を開始した。
  • 3月24日から28日までの期間、 17時から21時の4時間の放電を行った。
  • 3月29日から17時から22時の5時間の放電を行った。

発電量のグラフ

バッテリー電圧のグラフ

  • 3月25日の夕方からバッテリーの電圧を測り始めた。
  • 3月29日から5時間の放電を始めた。

まとめ

  • 順調に動いているようだ。

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