//AUTH-EDIT
#navi(SolarPanel)
&size(24){太陽電池で楽しく遊ぶ企画。継続編。}; H23.4.9 @lab.
秋月電子で追加発注したリモートディスプレイが届いたので、~
継続的に発電量をモニタリングできるようになった。~
&ref(http://akizukidenshi.com/img/goods/C/M-02826.JPG,zoom,320x240);~
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02826/
&size(36){が};、これといった負荷を繋いでいないのであまり能力が~
発揮されていない。それでもざっくりと下記のような事が分かってきた。
** 太陽電池パネル(29cm x 36cm)本体について [#o3e79248]
実験条件： 負荷 1 W (5V DC) の LED 灯、太陽電池パネル、鉛蓄電池を~
ソーラー充電コントローラを介して並列に接続。鉛蓄電池の電流出量 Ibatt を~
マルチメータ（電流モード・300 mA レンジ）によって計測した。太陽電池パネル~
を伏せた状態で（鉛蓄電池のみで）LED 灯を点灯した際、Ibatt 〜 110 mA で~
あったので、これとの差分を太陽電池パネルの発電電流量と考える。~
（ソーラー充電コントローラ自体の消費電流は定格 4 mA 以下のため無視）
- 晴天で直射日光が当たっていれば、ある程度入射が傾いていても~
100 mA (12V) DC 以上の電流 (i.e., 1 W 程度) が生じた。
- ただし赤い夕陽（朝日は未調査）ではほぼ真っ正面からの入射光でも発生する~
電流値は相当下がった。（条件にもよるが）ざっと 30 〜 50 mA DC 程度。
- 曇天下では 10 〜 20 mA DC 程度の電流が生じていた。
- 規格通り 500 mA DC を生じるのは（屋内設置では）容易でないようだ。~
真昼の直射光線に直交して置かないとダメだろう。ガラス越しでは論外。
** 鉛蓄電池(12V 12Ah) の充電について [#m5d674cd]
仮に鉛蓄電池が空の状態から現在の太陽電池１枚で充電を行うとすると、~
規格 (500 mA) 通りでも 24 時間かかる計算になる。現状ではせいぜい~
100 〜 200 mA 程度の電流しか生じる見込みはなく、かつ「日中ずっと~
直射日光が当たる環境」を用意するのも現実的でない。極めて大雑把に~
平均 100 mA 程度で一日３〜４時間の直射日光照射を仮定すると、上記の~
太陽電池１台につき 1 Ah 程度の鉛蓄電池をぶら下げるのが妥当だろうか。
逆に需要から考えてみると、12 W 程度の LED 終夜灯を一日 12 時間点灯する~
場合、（ロスを一切無視しても）12 Ah 程度の充電容量は必要である。~
（というか、上記の鉛蓄電池を選定したのはそういう試算に基づいた）~
これを上記の条件で日中に充電するならば、単純計算でパネル 12 枚が~
必要といえる。4 x 3 配列とすればざっくり 1 m x 1 m。~
窓を一面全部潰せば足りそうだ。
なおこれは、あくまで手持ちの機材で手間・資金を掛けずにアマチュア的に~
遊んだ場合の結果です。これで太陽電池技術の現状と未来を貶める気は無い~
ので、早とちりして怒鳴り込んだりしないでください。
** ソーラー充電コントローラ・リモートディスプレイについて [#bd821be2]
- 発生電力が消費電力よりも十分に大きければバッテリー抜きでの運用も可能。~
ただしギリギリだと出力側の電圧低下が発生するほか、コントローラ自体の~
動作が不安定になった。
- ソーラー充電コントローラは、鉛蓄電池の充電状態の把握に便利なほか、~
出力側のスイッチ機能があり、回路切替時の電圧変動からの保護回路も~
仕込まれているようでなかなか便利。
- リモートディスプレイを使用すると、過去７日間に遡って発生した~
最大電圧、最小電圧、積算電流量(Ah)等をモニタできる。ただし、一日の~
中で時間毎の経過が分かるわけではない。また太陽電池 - 鉛蓄電池 - 負荷間~
相互の瞬間電流値も表示できるが、最小目盛が 0.1 A なので、現在の運用では~
ほとんど変化が見えない。小規模回路ではリアルタイムでのモニタリングに~
あまり向かないようだ。
-- 「最大電圧」は昼間に太陽電池が生じた電圧として、13 〜 14 V を示す。~
-- 「最小電圧」は、夜間に０になるわけではなく、鉛蓄電池の出力電圧として~
12 〜 13 V の電圧を示す。
-- 総合すると、リモートディスプレイは太陽電池や鉛蓄電池の特性評価よりも~
過負荷や想定外の電圧が負荷にかかっていないことをチェックするための~
装置と考えるのが妥当。
