太陽光発電のバッテリー電圧のグラフ: sys6-roof - 8月 2017

   

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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、バッテリーの電圧とチャージコントローラーに流入する電流値を読み取りグラフを描いた。

sys6-roof の蓄電システムについて

  • "NPO法人 非電化地域の人々に蓄電池を送る会" の鈴木氏にリサイクルバッテリーで構成していただいた。
  • 4Vバッテリー( STH700-4, GSユアサ, 4V233Ah )を12個直列に接続して 48V になっている。これを2個並列に接続した構成にしている。
  • 写真の下談に12個、上段に12個が置いてある。最上段にはチャージコントローラー(CC)とグリッドタイインバータ(GTI)が置いてある。
  • GTI の放電はタイマーで制御している。
  • チャージコントローラー周りの写真。
  • 電流センサーは太陽光パネルの入力ケーブルに取り付けてある。

1日の発電量のグラフ

  • 8月6日からバッテリーの電圧が下がり、チャージコントローラーの警告LED が点灯していた。
  • 8月12日から24日の期間バッテリー電圧を回復させた。

バッテリーの過放電状態からの復元過程の様子

  • 左軸はバッテリー電圧を示し右軸は太陽光パネルから流れ込む電流値を示す。
  • 8月10日から12日の電圧が 28V であることは過放電状態を意味する。
  • 電圧データが8月19日で切れているのはロッがーの電池切れが原因だった。
  • 電流値がプラスはバッテリーに流入していることを意味する。
  • 8月12日から 48V用のチャージコントローラー( 48V, 60A ) に変えて充電をはじめた。
  • 8月14日に電流センサーを取り外したのでデータがない。
  • 電圧データが欠けているが電流データから順調に充電されていることがわかる。

結果と教訓

  • 過放電状態から回復することができた。
  • 48V用のチャージコントローラーを使うことにより解決できた。
  • 過放電を避ける対策としてチャージコントローラーのロード端子にグリッドタイインバータを接続することにした。
  • チャージコントローラーのマニュアルを読み見直してバッテリー電圧を設定するパラメータがあることが分かった。デフォルトではバッテリー電圧を自動認識するオートモードになっている。
  • 過放電で電圧が下がった場合にはオートモードでは回復できない。バッテリー電圧を指定するパラメータを設定する必要がある。

その後のバッテリー電圧とパネルから流れ込んだ電流

バッテリーの過放電状態から回復させた後の電圧を示す。48V の状態を保っている。

 

その後のバッテリー電圧と放電した電力

電力のデータは8月30日以降表示されなていないが電圧から判断すると放電が行われている。電力ロッガーになんらなの問題が発生していると思われる。調査中。

過放電を避けるためチャージコントローラーのロード端子を使って放電を行っている

 

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iTracer には ロード端子も付いている。これから購入するのであればこの製品がよい。

 

Sudoku-3789-hard, the guardian, 1 Jul, 2017 - 数独を Mathematica で解く- Hidden Pairs

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Sudoku 3789 hard, the guardian, Sat 1 Jul, 2017Mathematica で解いた。

SUDOKUWiKI.ORG を参考にした。解き方の定石が書いてあります。

The Logic of Sudoku

Sudoku 3689 hard

候補図

Step by step の解答

このパズルは NakedSingle (裸のシングル)、Hidden Single (隠れたシングル)と Hidden Pairs を使って答えが求まる。

この表の1番目の手順が意味することは Naked Singleを探した結果、3行1列に 7を入れ、7行9列に 3を入れる。以下同様にして 計33回の手順を経て完成に至る。

手順 10 の Hidden Pairs の説明

Hidden Pairs の説明は SUDOKUWIKI.ORG の Hidden Candidates に載っている。

  • 第4行 にグリーンで示す Hidden Pair の {4,7} があるので、4行3列にある 7 を削除できる。また4行9列にある 4 を削除できる。さらに第5 box の 5行5列の 4と7 を削除できる。

解答のアニメーション、CloudCDF を使っての表示

次をクリックして解答のアニメーションを見ることができる。

[ テスト-1 ]  図中の kk の右にある四角をクリックするとポップアップメニューが現れ手順の数が表示される。それを選択して手順を進める。

[ テスト-2:  Button ]  + をクリックすれば次の手順に行くことができる。1回目のクリックでは kkk = 1 , i = 0 になり図は変化しない。2回目のクリックで kkk = 2 , i = 1 になり図が変化する。これを繰り返して手順を進める。

[ テスト-4:  Animator ]  + をクリックすれば次の手順に行くことができる。1回目のクリックでは  i = 0 になり図は変化しない。2回目のクリックで  i = 1 になり図が変化する。これを繰り返して手順を進める。

備考:

  • 今回は、最新版の Mathematica 11.0 を使った。Wolfram Cloud で Manipulate に インクレメントボタン+ を使えるようになった。改善が進んでいることを確認した。
  • Wolfram Cloud 環境が整備され Manipulate の不具合が劇的に改善された。
  • Dropbox の Publicフォルダが 2016/12/16 に非公開になった。  

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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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