こんにちは、Chariot Lab.です。1月末から2月までの24日間、太陽光発電独立電源システムを運用した結果を報告します。

　Chariot Lab.では、集合住宅である自宅で、太陽光発電独立電源システムを運用しています。データロガーという一定時間ごとに電圧や電流を記録できる装置を使って、太陽電池側電圧、バッテリ側電圧、発電電流、充電電流、使用電流を20秒ごとに記録しています。太陽光パネルは55W、鉛蓄電池は33Ahのものを用い、マンションのベランダに太陽光パネルを置いています。

　まずは、太陽電池側電圧、バッテリ側電圧です。太陽電池側電圧、バッテリ側電圧は、抵抗器を介してつながっているので、充放電していないときは同じ電圧になります。昼過ぎに太陽電池に太陽光が当たり発電しているときは、太陽電池側電圧、バッテリ側電圧に少し差が出ます。電圧が15V弱で、過充電防止機能が作動し、電圧が15V強以上にならないように制御されます。太陽電池が発電しているときは、バッテリ側電圧も高くなります。反対に、夜間、スマホにUSB充電しているときは、バッテリ側電圧が低くなります。

　次に、発電電流、充電電流、消費電流です。発電電流と、太陽電池が発電している電流、充電電流とはUSB充電ではなく、12Vの鉛蓄電池に充電している電流、消費電流とは、USB充電している12V時点での電流です。昼過ぎに太陽電池に太陽光が当たり発電します。過充電防止回路が満充電と判断し、過充電防止回路が電流を捨てているときは、発電電流が大きくても、充電電流がそれほど大きくなりません。過充電防止回路が電流を捨てているときは、発熱するので、ファンが回転し冷却します。動画を見て派手なファンが回転していることろが印象に残った方もいらっしゃるのではないでしょうか。晴天かつ太陽光の入射角がちょうどいいとき、最大で2.5A程度発電しています。夜間、スマホに充電するとき、最大の電流を使用するのは、スマホへ充電を開始した時ですが、12V側で約1A電流を使用しています。DCDCコンバータが5Vに変換すると、約2倍の電流になるので、5V側では約2Aで充電していることになります。尚、私はスマホを2台持っているため、2台のUSB充電の電流の合計になります。

　その次は、発電電流、充電電流、消費電流のヒストグラムになります。20秒で頻度数1となります。発電電流は、発電していない0付近と、1.5-2.0A付近の2か所にピークがあります。晴天の場合1.5-2.0A付近となり、曇天の場合もう少し小さい電流となります。消費電流は、小さい電流ほど頻度が多くなっていて、微小電流を消費している時間が長いことを表しています。もしかすると、USB電流表示器をUSB充電器に挿しているため、USB電流表示器が微小電流を消費しているのかもしれません。USB充電は、USBポートにスマホからのケーブルを挿した直後は、1.4A以上で充電しますが、徐々に充電電流が減っていくので、実際には少ない電流で充電している時間が長いのでしょう。

　最後に、発電電流量、充電電流量、消費電流量の日ごとに記録です。1Ahとは1Aが1時間流れることに相当する電流量です。2月は晴天が多かったので、2Ah以上発電した日が多いです。天候に恵まれなかった日は、発電電流量が大きく落ち込み、充電電流量が大きくマイナスになっています。充電電流量は、天候に恵まれず、充電電流量がマイナスになった日の翌日晴天となると大きくプラスにおなります。消費電流量は、天候ではなく私自身という人間の行動によって左右されるのですが、平均で毎日1Ahほど使用しています。5V換算で2Ahとなります。2Ahは2000mAhです。23日間で、発電電流量は54Ah、消費電流量は24Ahとなり、発電した電流量の半分弱ほど使用しています。2月は晴天が多かったので、55Wの太陽光パネルはスマホ2台の充電にちょうど良い大きさと言えそうです。

　このように、マンションのベランダでも、当方のチャージコントローラを用いて、十分太陽光発電が楽しめると言えるのではないでしょうか。また、長期間の使用に耐えうる信頼性があるとも言えそうです。

　現在、Chariot Lab.では皆様の熱いご支援をお待ちしております。電子書籍コースが人気のようですが、チャージコントローラコースや枕元ステーションコースもよろしくお願いします。