ここはソーラーパネル／太陽光発電に関するページです

太陽電池（ソーラーパネル） 　中古のソーラーパネルを手に入れました

DC-DCコンバータ（1）：17.8V→12V　STEP DOWN コンバータ(2004/4/3)

小型太陽光発電装置：ミニ・ソーラーパネル・プラント

DC-DCコンバータ（２）：7.8V→12V　STEP UPコンバータ（2004/3/28--4/3）

DC-DCコンバータ（３）：改良型　STEP-UPコンバータ その2（2004/5/4）

小型太陽光発電装置・応用例（1）：屋外でのアマ無線用電源　アウトドア運用（2004/5/5）

小型太陽光発電装置・応用例（2）：　知人のログハウスに ソーラーパネルを使った独立電源を設置してきました（2004/4/30-5/1）

充電電流計 ソーラーパネルによる充電電流を見る電流計を追加（2004/8/1）







　 ソーラーパネルによる充電電流を見る電流計を追加（2004/8/1）

　5月の連休に知人の山小屋の太陽光発電設備をセットしましたが、「ほんまに充電できてる
　のやろうか」という疑問に応えるため、電流計を追加しました。
　最大電流は5.2Aの直流電流計です。
ammeter
結果、台風10号の影響で曇のち雨が続く中でしたが、曇でも0.3A程度は流れているし、少し晴れると3Aは軽く針が振れていました。（５月連休の際には2.8Aしか実測できてません）いずれにしても刻々の充電電流の変化が手にとるようにわかり、アナログメーターはこのような使い方には良いですね。
　オーナーさんも満足そうでした。

　 中古のソーラーパネルを手に入れました　
　（このパネルは、山小屋での発電設備と別のパネルです）
solor1



すでに10年ほど風雨に晒されたソーラーパネルですから、どの程度のパワーが取り出せるのか判りません。格安でした。
販売店によるとパネルの定格は以下の通り

　種　　類 多結晶シリコン太陽電池
　外形寸法 985mm×445mm×35mm

定格開放電圧 21.8V短絡電流 3.10A
最大動作電圧 17.7V電流 2.87A
出力50.7W（17.7*2.87）

今日は朝から晴れ上がったので、ソーラーパネルの実力を測定しました。
先週末から若干、黄砂が強いのですが、、、。

　　　　　測定日：2004年3月13日（土）　天候：晴れ　外気温：17度（正午）
測定時刻開放電圧（V)短絡電流（A)備　　考
9:0019.92.02※2.4A（2004/8/3快晴時測定）
10:0020.02.40　　　　
　　　　1.80（水平設置時）
11:4419.92.40　　　　
　　　2.04（水平設置時）
12:1019.62.59充電電流＝2.45A

◎ 2004/5/24 12：25 短絡電流＝2.80A：夏に向かって出力が大きくなりました（この日、簡易測定器で調べた紫外線量は40W/�屐�
◎2004/8/3 12:30 短絡電流＝3.25A(定格を超えた！）

　　　　　　※パネル法線が太陽に向いた状態で測定
　　　　　　※開放電圧は無負荷電圧
　　　　　　※短絡電流は電流計を直結


短絡電流の定格比 2.59/3.1*100=83.5％

　　　　　　　　　　　　2.80÷3.10×100＝90.3％　（2004/5/24）
　　　　　　　　　　　　3.25÷3.10×100＝104.8％　（2004/8/3）

ソーラーパネルには36個の素子がシリーズに接続されていますが、
全体的に10％程度の劣化があるのかもしれません。


それでも車のバッテリーに接続した（測定の最後の行）ら、2.45Aもの
充電電流が流れましたから、まずまずの感じです。

しかし、ソーラーパネルは定電流源のような動作をするようですから、
十分大きなバッテリーを接続しておかないと、負荷が軽くなると開放
電圧に近い電圧になって無線機などを壊してしまう恐れがあります。

安全のためスイッチング電源で14.2V以上にならないようにしたいと
思います。

それとパネルの重さが5.8Kgもあって、予想外に重い。
使い方をどうするか、今後の課題です。


最後に、ソーラーパネルの出力について：
出力は50.7Wの表示がありましたが、鉛バッテリーに充電して無線機を
繋ぐ場合、電圧を12V（13.8V)として考える必要があります。
例えば充電電流が2.5Aとしても、電圧12Vですと、30Wしか利用できない
し、さらに充電量が全て使える訳ではありません。
しかも鉛電池の場合は、50％を超えて放電させると回復しない（ダメージ
を受ける）ことがあります。
負荷に何を使うか、どのような使い方をするかで、十分な容量のバッテリー
を確保することも必要になってきます。


　 STEP DOWN コンバータ(2004/4/3)

無負荷時20Vを超える電圧が出るソーラーパネルからバッテリーや12V系の無線機
を守るため、スイッチングDC-DCコンバータを作りました。　　　　　　　　　　


HPH12002MというオールインワンのハイブリッドIC一つで2Aの出力が得られます。
これを2個並列にするのですが、1個￥200（秋月通商）と格安でした。

ようやくケースに入れました（2004/5/3）
　 STEP UPコンバータ（2004/3/28--4/3）

小型の太陽電池出力が7.8V程度で、このままでは12V鉛シール電池の
充電が出来ないので、スイッチング電源IC（TL499ACP)を使ったアップコン
バータを作りました。コイルのインダクタンスが小さいためか、入力電流が<
0.9Aも流れて、出力も不安定です。本日はこれまで、時間切れです。.....


その後、150μH2Aのインダクタに変更、3V〜12Vの入力電圧変化でも出力は
14Vで安定しますが、残念ながら充電電流は10mA程度しか取れません。

solor1 判ったこと：
■ソーラーパネル（開放電圧8V、短絡電流0.5A)で直接駆動するのは無理があること
理由は太陽光が常に変動して、スイッチングがスタートしないこと。スタート後も、光が弱るとスイッチング出力が低下して、負荷状況によって、再スタートしない。やはり一旦電池に充電して、それを電源にする必要がある。（あたりまえとはいえ、STEP-UP後蓄電池に充電する案はボツ！）
■単三型NiH充電池６本を電源にしての測定
仕方がないので、ニッケル水素電池を電源としてコンバータの性能をチェック
INPUT ： 6.25V　 0.45A　（2.81W)
OUTPUT：10.64V　　0.22A　（2.34W)
電力変換効率　2.34/2.81*100＝83％
変換効率はまずまずの成績。しかし2.5W程度ではQRPトランシーバには力不足。
NJM2374など、1.5Aクラスが欲しい。
注：DSW-II（送信時12V0.33A)、MFJ9330（送信時12V0.28A)

　
　 STEP-UPコンバータ その2（2004/5/4）

lm2585







LM2585
今度はLM2585(NationalSemiconducter)を使って、組み立ててみました。 15V/400mAまで出力が取れました。このときの入力は、6.8V/1.2Aで変換効率は 73％でマズマズ。回路は同社のドキュメントを参考に、R1=56K、R2=4.7Kでしたが もう少し下げるのにR1=47Kでいいかなあ。・・・・



　 知人のログハウスに
ソーラーパネルを使った独立電源を設置してきました（2004/4/30-5/1）

京都市内から1時間、とある山小屋に文明の明かりを灯しに行ってきました。

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山小屋とソーラーパネル

＿
配電盤とバッテリー

outdoor
コメント：：
山に囲まれていること、杉の枝がけっこう影を落とすので、ベストの設置場所とはいえませんが、週末毎に部屋の照明や外灯を夜通し点ける位は全く問題ないと思います。晴れてはいましたが、多少霞が掛かっていたのか実測充電電流は 2.8Aでした。　

　　2.8*3.3時間/日*6日=55AH（電力量としては、12*55=660W時）
　　バッテリーの容量は105AH（電力量としては、12*105=1260W時）

バッテリーの充電効率が100%ではないことや、晴天が続くわけではないけれども、週末に500W時程度以内で使う限り大丈夫でしょう。500W時とは、50Wの消費電力の電気器具を延べ10時間使えるということです。

（オーナーによる撮影）ロッジの入り口上に蛍光灯がついてます。


　
アウトドア運用（2004/5/5）

QRPトランシーバ（DSW-II 7MHz CW）とSLWチューナに10ｍワイヤー2本、 8V-0.5Aソーラーパネルに6.8V/12V STEP-UPコンバータの構成で野外運用 をしてみました。 outdoor
お手軽に自宅前（団地内プレイロット）でワイヤーを立ち木に投げ上げての簡易運用でしたが、以下の3局と交信できました。(同一敷地内なので”/3”は省略しました）
　1458 JA1HLR 599/599
1503 JA1MCZ 559/589 ;DR KATSU
1523 JH2RSZ/2 599/599 ;JCC#1915

送信出力はおよそ1W、予め充電したニッケル水素電池5本をソーラーパネルで充電しながらの運用でした。
　MNI TNX FB QSO DE JA3GLU JCG#25006 CU AGN (Many thanks for nice contact, this is JA3GLU from Osaka MIshima-gun, See you again.)
　　PS:ローカル局のJA5ASI/3＠瓜谷さん、差入れありがとうございました。
　　しかし人が見るとかなり怪しい所業でしょうね(笑）。


　 ミニ・ソーラーパネル・プラント

outdoor
秋月通称で手に入れた2V-0.5Aソーラーパネル4枚ニッケル水素電池5本とStep-UpコンバータをA4のペーパーケースに入れました。

ミニソーラーパネル電源の構成(下図）


outdoor



実家のベランダでの運用例（2004/5/8午後）
TNX JH4MGU/4、JA1VJQ DE JA3GLU/3 JCC#2506 OSAKA IKEDA CITY