現在の電池は2013年に12月に交換したものですが(約二年半使用)経年変化で内部抵抗が高くなってきているようです。
というのも、このところ天気が悪く(梅雨だから当たり前、今年は空梅雨で雨はあまり降らない(東京)ので、水不足気味ですが、太陽は出ていない日が多い)ので、補充電がショッチュウ入ります。そこで気がついたのですが前は補充電が入って、数時間して補充電が切れたのですが、今は10分位で補充電をストップしてしまいます。
これは電池の内部抵抗が増えたので、少しの充電で設定電圧に達し、ストップするようです。
電池はまだ使えそうなので、設定電圧を変更し、対処しようと思います。後日、この項にその結果を追記します。
2016-07-13 本日充電終了電圧を変更しました。
電圧が低くなった時に切り替える電圧 24.0V
電圧が高くなった時に切り替える電圧 32.1V (過充電防止の為)
補充電開始電圧 両方の電池が24.0Vを下回った時
補充電終了電圧 27.0V (以前は26.5V)
電池を並列にする電圧 両電池共32.1Vになった時 (並列にすることにより電池電圧が下がり過充電が防止出来る)
電池を並列から単独に戻す電圧 25.5V
近頃常に気になっていることがある。それはこのシステム太陽さえ出れば家庭用の電源を使わないのでいいのだが、経済的にはよろしくない。
というのは家庭用の太陽電池の発電はなるべく売った方が得をするのである。下記は2016年5月の我が家の電気代である。
使用料 175KW 4,979円 1KWあたりのコスト:28.5円
売電料 280KW 13,440円 1KWあたりのコスト:48円
約倍ほども違うのである。ということはコンピューターの電池に供給するのではなく、売った方が得をする。
でも電池がなくなるので、家庭用電源から充電をする。停電になってもいいように、フローティング充電という方法で充電すれば、電池は常にほぼ100%の残がある事になるので2日間位は持つと思う。
どれ位得をするか、あくまで目安だが(補充電を考えていない)我が家のサーバーはルーターやHUB等全部入れて2.5A+である。
25V X 2.5A=50W、50W X 24時間 X 30日 = 36KW
この分を売ったとすると (48円ー28.5円) X 36KW ≒ 700円
つまり、1ヶ月約700円の儲けになるのだ。1年で8,400円 うーん、そこそこの金額だな
追記:この月は特別、普段は売電料より、使用料のほうが多い。ただ毎年5月は効率がよく、だいたいプラスになるが、これほどでは無い
47:でデーターのリストがあるが、新しくページを作ることにした。
2015年9月9日から10月2日までのデーター
2015年10月4日から10月26日までのデーター
上のデーターオフセットがおかしくなっている。真夜中で太陽が無いのに充電している!!!調べねば。
2015年10月28日から11月20日までのデーター
このデーターは天気が悪かったので、補充電が何度も入っている。10月29日までは前回と同じで、夜でも太陽電池の充電電流があるが、その後はなくなっている。これは絶対計測に使用しているオペアンプのオフセットがずれた為だが、その理由は今もって解らない。これほどオフセットがズレる程の温度変化や電圧変化は無い。しかも突然直っている。
2015年11月21日から12月14日までのデーター
2016年1月23日から2月15日までのデーター
近頃太陽が出て照度が充分あるのに東側の太陽電池が直列にならない。
抵抗値が経年変化で変化したのかと思い、半固定の可変抵抗器で調節したが、すぐに再度調整が必要になった。
どおもおかしい、CDSがダメになったのかと思ったが、その時、日中で暑いので屋根には登らず、夕方やろうと思っていたが、寄る年波でそれを忘れ、今日(実は西日本に台風が接近中)雨を合間を見て屋根に登って驚いた。取り付けたあるはずの容器(タッパウェア状のプラスチック容器)が無い。よく見ると太陽電池モジュールの下に転がっていた。だからおかしかった。ここに容器の写真がある
理由:プラスチックが経年変化でボロボロにもろくなり、取り付けビスから外れていた、ケースを触ると、ボロボロと分解する。教訓:屋外の直射日光の当たるところにプラスチック・ケースを設置してはいけない。
という訳でこのケースをアルミと曇りガラスで作ることにした。出来たらここで公開します。昔は家の隅に割れたガラスの破片がよく転がっていたが、今は見ないなー。うちにも無い。小さな曇りがラスを買うのもなー?
参考までに壊れたケースに入っていたCDSの写真。左上が比較の為に置いた新品のCDS。多分熱の為だと思うがセルの状態がかなり悪い
2015-7-5追記:ダウンロードに時間がかかるので、PDFからJPGにしました。
2014年12月6日から12月29日のデーターはここをクリック
2015年1月1日から1月23日のデーターはここをクリック
2015年1月23日から2月15日のデーターはここをクリック
2015年2月16日から3月11日のデーターはここをクリック
2015年3月22日から4月14日のデーターはここをクリック
2015年4月18日から5月8日のデーターはここをクリック
2015年5月8日から5月31日のデーターはここをクリック
2015年6月1日から6月24日のデーターはここをクリック
2015年6月29日から7月19日のデーターはここをクリック
2015年7月19日から8月11日のデーターはここをクリック
2008年3月に太陽電池を設置し、6年以上が経過しました。この間試行錯誤を繰り返し、何とか稼働を続けていますので、この辺で参考にする方の為に考察をしてみます。
1:電池電圧:私はコンピューター(サーバー)のみの使用ですので24Vで正解です。(サーバーに使う12Vを安定化するために)
サーバーは自作で電源はATX電源は使わず(AC100Vにする為インバーターが必要になる)、24Vから直接12VなどをDCDCコンバーターモジュールで作っています。(2015-7-5:追記;今はマザーボードを変更したので19VをDCDCで作っています)
2:太陽電池の公称最大出力動作電圧:これは私は失敗しています。電池が24Vだとすると、最低でも34V位は必要です。巷で、売っている電池を充電する為の太陽電池は12Vで18V位の様で、これくらい必要だと思われる。
3:電池の使用について:これは必ず2セット用意し、片方を放電に、もう片方を充電にして交互に運用する事。これにより充電側の電池がフル充電される確率が高くなる。経験からですが、鉛電池はフル充電しないと寿命が極端に悪くなる様です。
4:電池の容量:現在総使用電流は平均24Vで2.5A位(光変換装置、ルーター、SWハブ、サーバー)ですが、この為に130F51という10時間率で130Ahの電池を2個直列にしさらにそれを2組使用していますが、これくらいは必要だと思われます。ただ、現在のシステムにして、春の一番充電が進む時期を迎えていませんので、過充電保護が必要かと思われます。一番大切な事は消費電力を下げる努力が必要だと思われます。(2015ー7ー5追記:未だに過充電保護回路は作っていません。充電中にかなり高い電圧まで上がっていますが、そのまま使い続けています。この間最大電圧は33.8Vですが、この状態は次の計測時(2分後)には電圧が下がっているので大丈夫ではないかとの判断です)
8月29日から9月20日のデーター(ここをクリック)
このPDFファイルを見ると分かるが、9月8日にサーバーを移設し、消費電流が減少したおかげで、ほとんど補充電が入らなくなった。残念ながらデーターが無いが、9月20日の天気は雨だったが、何とか21日も電池が切り替わり、今日現在(9/23)まで補充電は入っていない。但し今度は過充電保護を考えなくてはならないかも、今日は天気が良く、電池が早い時間にパラレルになり、PM1時で、31.9Vになっている。このまま少し様子を見て過充電になりそうか見てみる。
2014ー10ー14追記今の所、過充電にはなっていない。
この期間では天気が極端に悪い日が3日間あったが、補充電は1回しか入っていない、しめしめ。
10月5日にほとんど充電が無く、補充電は入ったが、次の6日も天気はよくないが、補充電なしに持っている(以前は確実に補充電が入っていた)
9月21日から10月14日までのデーター(ここをクリック)。11月8日から12月1日までのデーター(ここをクリック)。
データーはPDFにしています。6月23日から7月5日はここをクリックして下さい。7月1日だけはここをクリックして下さい。7月7日から30日はここをクリックして下さい
これを見ると一つ問題が見つかりました。通常は補充電が終わり、どちらか(設定の関係で必ず電池Aから放電)その時点でもう片方の電池はほぼ終了電圧の26.5Vになっていますが、設定値(VR)が電池Aより僅かに高いと思われますが、まだ充電終了になっていませんので、OPアンプの出力がHのままです。昼間で太陽がそこそこあればこの間に設定電圧に達し、問題ありませんが、夜だったり、天気が悪いとHからLに成らず、電池Aが24Vに達すると電池Bに切り替わらず、補充電が始まってしまいます。片方の電池だけに片寄るのはよくないので、改良します。補充電が終わるとHになるのはTC4011の11番ピンですので、ここから、LM358の2番ピンと6番ピンにコンデンサーを介し接続すれば、どちらかが終了電圧に達すると、両電池のOPアンプはLになり問題なくなります。
回路図はここをクリックして下さい(オレンジが今回追加した所)