歯科医院長mabo400のブログ

I歯科医院の高楊枝通信。

太陽電池8枚増設25

 
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屋根上のPVモジュールも150W級26枚(2直列で13組、これ以上は影の影響が出るので置けない)で3.9kWとなって、充電コントローラも増設して、フルパワー時の制御も可能になったので、次のステージに移行しようとしている。

充電コントラーラはシャント(並列制御)型なので、常に最大発電電流が流れていて、余剰分は全て熱に変換しなくてはならない。

これは夏は大変で、部屋の中が暑くてかなわない。
冬は暖房になって良いと思うが。

そこで余剰が出ないように、不要なPVモジュールは自動的に切り離すようにする制御器を作ることにした。
今までは不要なPVモジュールは手動でブレーカを切っていたのだ。
通常のシリーズ型充電コントローラはPWM制御だが、高速スイッチングなのでノイズが出る。オーディオ用途には気になるところだ。シャント型の制御は手動程とはいかないが、それほど頻回にはオンオフしないので、ノイズは気にならないだろう。

その自動制御装置の仕様だが、
1、消費電流と発電電流の差が任意の電流値に制御できるようにする。発熱量を任意にコントロールできるようにするということだ。
2、その下限は0Aで消費電流と発電電流が釣り合っている状態。
3、その上限はシャントレギュレータに流れる余剰電流による発熱で制御トランジスタが破損しない程度。
4、実験的には最小単位のパワーMOS-FETユニットに流れる電流が10V/6.8Ω=1.5A程度。全部で56ユニットあるので94A程度が上限となる。
5、冷蔵庫などの常時消費している電力をまかなうにはPVモジュール2直列3組あれば良いことがわかっているので、それ以外の10組を上記の仕様に従ってオンオフすることにする。

回路の詳細はまだ考えていないが、アナログ回路とデジタル回路の混成になるだろう。
アナログとデジタルというのはそれぞれ長所短所があるので、それぞれの良いところを集めて作るとアマチュア向けの壊れにくい単純なものができる。今はほとんどデジタル回路だけで作る方向になっている。ラズベリーパイなどがそうだ。ブラックボックスがあり過ぎて気持ち悪い。僕の好みではない。

とりあえず、発電電流をオンオフするためのリレーを発注することにした。
いくつか取り寄せてみたうち使えそうなものがこれで、omron製のエアコン用の20Aのものだ。

表題画像ではG4A-1A-E 12VDCだが、うちのシステムは24V系なので24VDCを発注した。

駆動コイルの消費電力は0.9W程度だが、リレー接点の接触抵抗値を調べてみた。

0.2Ω程度とまあまあ使える範囲だ。

仕様を色々考えていくと、バッテリーの保護回路も付けたくなりますね。
1、バッテリー電圧が30Vを一定時間超えたら全てのPVを切り離す。
2、バッテリー容量の20%を消費したら商用電源に切り替える。
3、暗くなったら商用電源に切り替える。
など。

ま、それは第2段です。

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