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I歯科医院の高楊枝通信。

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太陽

2013/10/27
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カテゴリ:太陽
IMG_9232 のコピー.JPG

PVモジュール(太陽電池)の代わりに定電圧電源に200Ωの抵抗を入れて動作させてみました。
制御回路のベース電位を半固定VRで変化させると並列制御回路の電流が増減するのを確認しました。
並列制御のMOS-FETのVgs:1.3VでIdが10mA流れて、200Ωの両端の電圧が2Vと言った感じです。

この直列に抵抗を入れるというのは、シャント型(並列制御型)の定電圧電源には回路の動作上必要なことで、
定電流源を繋ぐという意味があります。この定電流源とはPVモジュールの出力特性そのものなのです。
PVモジュールは出力抵抗(インピーダンス)が高いとも表現します。

回路図は以下のようなもので、このときの制御回路はそのまま流用して、

http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201007220001/

並列制御回路だけをMOS-FETのカスケード接続にして、大容量抵抗器を省きました。
そしてそれを2パラ接続にしています。

IMG_9231 のコピー.JPG

明日はPVモジュールとバッテリーに接続して機能するか確認予定です。








Last updated  2013/10/28 10:23:56 AM
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2013/10/24
カテゴリ:太陽
この時のものは大きな抵抗器が必要だったのですが、
お値段が張りますので、制御MOS-FETをカスケード接続してみました。

http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201008120000/

で、画像はこちら、表です。
配線済みです。

IMG_9219 のコピー.JPG






Last updated  2013/10/25 12:25:55 AM
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2013/10/20
カテゴリ:太陽
IMG_9216 のコピー.JPG

先日の雷でチャージコントローラ3024iが3台も壊れて、
1台4万円以上するし、
ブラックボックスなので直せないので、自分で作ることにしました。
PVモジュールが定電流特性であることを利用したシャント型定電圧電源なのですが、
最低4台も作らないといけないので、うんざりしているところです。
そうは言っても、今日は脱原発ハウスの方は部品がないので、そちらは週明けにでも部品を買いに行く事にして、
チャージコントローラを1台試作してみることにしました。
まあこれも、部品が足りなかったり、いろいろで、
YAMAHA B-2の放熱器に MOS-FETや端子台を取り付けたところで終わりました。
後は配線だけなのですが。。
また愛用のテクトロニクスのデジタルオシロスコープのLCD画面が壊れて、ショックを受けているところです。
仕方がないのでIWATSUのアナログオシロに戻りました。






Last updated  2013/12/08 10:55:18 AM
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2013/09/20
カテゴリ:太陽
うちのPVモジュールは2枚直列を2並列接続にしたものが、1台の充電コントローラに接続されていますので、
今まではKBPC5010という1000V 50Aというダイオードブリッジの中のカソードコモンになっている部分を使っていました。
これが発熱が多くて、放熱器を付けてはいますが、一夏に1回は壊れるというお粗末さです。
で今回某秋月電子で3個一組300円という(安い)型式MBR3040FCT 40V 30Aのショットキーバリアダイオードの2素子入りモノを入手してみましたので、KBPC5010にパラ接続してみました。ショットキーの方が順方向電圧が低いので、こちらが先にONするという目論みです。

やってみると、1パラ(並列接続)では発熱でこれも壊れそうだったので、2つ並列接続してみると、最大電流7Aでも、素子を触れる程でした。これでテスト運用を続ける予定です。

IMG_0014 のコピー.JPG

ちなみに2種類のダイオードの1素子当たりの損失電力を計算してみました。
KBPC5010には1素子当たり7A流れていますので、0.92V×7A=6.44W(熱抵抗1.2℃/W)、
放熱器単位では、6.44×2×1.2=15.45℃。
MBR3040FCTでは、2パラ使いですので、1素子当たり3.5Aです。0.52V×3.5A=1.82W(熱抵抗1.4℃/W)、
放熱器単位では、1.82×4×1.4=10.19℃。

ショットキーの方が発熱は2/3になりますので、熱で破壊されたりは少なくなりそうです。

#義歯の画像をアップしたいのですが、マックでは1枚しかアップできません。
#楽天の嫌がらせではないですよね?

WindowsPCはモニターが不調なので、比古師匠さん、義歯はちょっと待ってください。











Last updated  2013/09/23 12:53:32 PM
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2012/10/04
カテゴリ:太陽
IMG_3929-4-1.JPG

最大定格付近での動作には十分な放熱環境が必要なのでしょう。
チャージコントローラのSB3024iがまたショートモードで死にました。
今年の夏は2台目です。。><、、

原因は良く分かりませんが、
とりあえず、強制空冷用の扇風機を設置しました。






Last updated  2012/10/04 10:44:40 PM
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2012/08/03
カテゴリ:太陽
暑いですね。35℃とかになっています。都市部のコンクリートに囲まれた沿道では照り返しで40℃を記録していました。
皆様も熱中症などにお気を付けください。
このところソーラー発電システムはこの暑さで不調だし、仕事も忙しくてブログの更新もままなりません。
つづきはまた後ほど。

つづきです。
数日前から、チャージコントローラの一部がダウンしていて、壊れたのかと思い予備を注文したりしていました。
去年までは診療室のLED照明だけだったのですが、今年からは診療室の2.8kWのエアコンをソーラー発電の電力で賄おうと50Aも常時流して目一杯の動作をさせていますので、発熱でいろいろな箇所がダウンしているようです。

一番あやしい逆流防止/干渉防止ダイオードの前後にテスターでPVモジュールからの電圧が来ているかどうか調べていましたが、
電圧計がでたらめな数字を表示していてよくわかりません。
で、いろいろと調べると、ダイオードからチャージコントローラの間に入っているブレーカまでの間に接触不良があるらしいということは分かりましたので、カシメなおしました。メスの金具はケーブルとの接続部分にガタがあったようです。それが下の2枚の画像。

_MG_0005-1.JPG
_MG_0007-2.JPG

テスターはやはりおかしいようでしたので、予備のテスターを出してきて、ダイオードブリッジKBPC5010の導通を調べていましたが、ショートモードで破損していたのが何本かありましたので、全数といっても8個ですが、交換しました。
それが下の3枚の画像です。
_MG_0012-3.JPG
_MG_0013-4.JPG
_MG_0015-5.JPG

このブリッジはふつうのシリコンダイオードですので、順方向電圧が15Aのときに1Vもあり、放熱器に触れられない程熱くなります。で、順方向電圧が約半分(発熱も半分)のカソードコモンショットキーバリアダイオードのKCH30A20に交換しようと買ってみましたが、あまりの足の形状が違うので実装方法をどうしようか??と考え中です。取りあえず動作していますが、いつ壊れるか分からないので、早く対策をとらねばなりません。
_MG_0022-6.JPG

システムの概要。
http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201107100004/






Last updated  2012/08/04 08:55:37 AM
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2012/04/30
カテゴリ:太陽
img3fee3991zik3zj-1.jpeg

太陽電池も1セルが0.6Vのシリコンダイオードであることには変わりがなく、
例えばそれをPVモジュール1枚あたり40個とか直列接続しています。
系統連係(一般家庭の売電用)ではさらにPVモジュールを10枚とか直列接続します。
要するに400個も直列接続してあります。
セルの元々の特性のばらつきで他よりもインピーダンスが高いセルや、
陰になっているところとかはインピーダンスが上昇していますので、
そこに直列になっている他所のセルから大電流が流れ込むと発熱するわけです。
その安全装置として、ところどころにバイパスダイオードを入れてあるのですが、
それが長年の高温度環境(通常でも80℃とかになる)で劣化して故障すると、
セル自体も故障するわけです。
1セルでも故障すると、直列接続なのでシステム全体がダウンするということです。
しかもどこが故障しているのか、今までは全部解体してPVモジュールを1枚づつ検査するしか方法が無かったのです。
それは再設置と同じ費用がかかるので、業者にとっては頭が痛いということだったのですが、
解体せずに故障箇所を見つける比較的安い検査機器が開発されたということで、
少しはメンテナンスが容易になってよかったね、というお話です。

それにしても10年で2割の故障率とかひど過ぎますね。ほんとうでしょうかね?
国産でこれなら、某国製とかどうなんでしょうかね?

うちのシステムは独立型といってバッテリーに蓄電するタイプで、
PVモジュールは1枚単独とか2枚直列を1ペアとして8つ並列接続していますので、
一枚故障してもシステム全部がダウンすることはないのですが、
嫌ですね。2割も予備はないし。
うちのは国産で、今のところ故障していないようです。

http://www3.nhk.or.jp/news/web_tokushu/0424.html

ーーー引用開始ーーー

4月24日 19時15分

太陽光発電というと、一度屋根に取り付ければ半永久的に発電を続けてくれる、そんなイメージを持っている人が多いのではないでしょうか。?東京電力福島第一原発の事故以降、再生可能エネルギーとして太陽光発電を導入する動きが家庭や企業で広がっています。?岡山県は年間の晴天率が高く、国などの研究所による太陽電池の性能実験が行われています。?その取材をしているなかで、太陽電池の耐久性やメンテナンスに思わぬ課題があることが分かりました。?岡山放送局の黒瀬総一郎記者が解説します。
メンテナンスフリーと聞いたのに…
岡山県倉敷市に住む兼安靖さんは環境や家計のことを考え、12年前、自宅に36枚の太陽電池を設置しました。?購入当時は業者からメンテナンスの必要はないと聞いて、10年間はそのまま使えると考えていました。?しかし、6年目に発電量に気になる変化が現れました。?兼安さんは導入してから毎日欠かさず発電量を記録したのですが、その記録から発電量が急激に低下したことに気付いたのです。?結局兼安さんは、設置した36枚の太陽電池パネルのうち15枚のパネルを交換することになりました。

兼安さんは「販売店の営業担当者は、売る際にメンテナンスは必要だときちんと説明するべきだ。それをメンテナンスはいらないといって売るのは言語道断だ」と憤りを隠せません。

実は多かった太陽電池のトラブル
取材を進めると、設置した太陽電池パネルが数年で壊れるケースが全国的に起きていることが分かってきました。?産業技術総合研究所の加藤和彦主任研究員などが全国で調査した結果、住宅に設置された太陽電池483台のうち、およそ2割の97台が10年以内に発電量が減って電池パネルを交換していました。?加藤研究員は、数年で太陽電池が壊れる背景には、▽耐久性の評価基準が十分ではないこと、▽定期点検も義務づけられていないこと、などがあるのではないかと指摘しています。

どんな故障が起きるのか?徹底検証
太陽電池で実際にはどのような問題が起きているのかを探るため、加藤研究員は、今月から研究所で使っている5600枚の太陽電池パネルの調査を始めました。?発電中の電池パネルの表面を赤外線カメラで写すと、全体が赤く映し出されるなか、色が白くなっている部分が見つかりました。?異常な発熱が見られる部分です。?原因は、電池の回路が切れて発電効率が下がっていることが考えられます。

電池パネルのトラブルは、こうした故障が最も多いそうです。?電池パネルを実験室に運び込んでさらに詳しく調べると、電流が集中しすぎて発熱するのを防ぐ安全回路が壊れていたことが分かりました。?加藤研究員は「住宅では、電池パネルが設置される屋根とパネルの間に枯れ葉がたまってることも多く、発熱によって最悪の場合、火事につながりかねない」と危惧しています。
故障をいち早く見つけるには
こうした回路の故障をどうすればいち早く見つけることができるのか。?外見ではなかなか分からない太陽電池の故障を簡単に見つけ出す方法は、まだ十分に確立されていないのが現状です。?加藤研究員が開発したのが、電気信号を太陽電池の回路に流して断線している場所を見つけ出す装置です。?信号の受信機を電池パネルの表面に当てて徐々にずらしていきます。?電流が流れている場所では信号を受信して音が鳴りますが、急に音が鳴らなくなる場所があり、そこで回路が断線しているとみられます。

装置の値段はおよそ10万円と比較的、ほかの調査機器よりも安く、メンテナンス業者などへの普及が期待できるとしています。?加藤研究員は「太陽電池は、一度付けて運転を始めてしまうと、屋根の上で故障が起きているのかどうか分かりにくい。業界としても正しい保守点検方法を作っていきたい」と話しています。
導入する際の注意点は?
加藤研究員は太陽電池を自宅などに導入する場合、メンテナンスの業者から購入することを勧めています。?また導入後も日々、発電量を記録して異変に気付けるようにすることがユーザーのとれる自衛策だと話しています。

この夏の電力需給を検証する政府の第三者委員会は、この夏に節電が行われたとしても、猛暑になれば西日本全体で3%余りの電力が不足するなどとした電力会社による最新の見通しを23日に示しました。?政府が代替エネルギーの柱とする太陽光発電の普及を本格的に進めて行くには、保守点検の技術を確立して信頼性を高めることが何より求められています。






Last updated  2012/04/30 12:47:38 PM
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2012/04/12
カテゴリ:太陽
  • IMG_2789.JPG


2008/09/12に稼働し始めた第3システムの8個のバッテリーの内1個がだめになりました。
一番新しいのに。。
http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200809120000/

6Vのバッテリーを4直列で24Vにして、それを2組並列につないで運用していたので、
その内の1個ですから、直列にしている4個の1組が使えなくなりました。

今、第3システムのバッテリーは半分で運用しています。
まあ、十分ではあります。
夜間は使わないことにして、単なるバッファーとして使うなら、もっと小さいもので良いです。

で、外した4個の内3個はまだ使えるので、第1システムのバッテリーとして使うことにしました。
重たかったです。3階のロフトまで2個上げました。1個40kg!
第1システムは12Vのシステムなので、2個で良いのです。

それにしても、40~50万するものが3年半しか保ちませんでしたね。

第2システムは2008/01/17からの運用でしたので、
4年と3ヶ月保っています。
http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200801170000/

まあ、バッテリーは大切に使っても4、5年。
最長でも10年以上は無理です。

どうにかしないといけませんね。









Last updated  2012/04/13 10:36:42 AM
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2012/01/31
カテゴリ:太陽
  • IMG_2119-31-3.JPG


別系統の独立型ソーラーシステムなのですが、
前回と同じショートモードの故障をしました。

http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201201190001/

去年は雷サージ対策のバリスタが燃えて、チャーコンが1台故障しましたが、
今年は別のバリスタに換えたところ、燃えませんでしたが、
チャーコンが次々と故障します。

http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201101160000/

バリスタをPVに並列に入れるのがチャーコンの故障の原因なのかもしれません。

理屈はよく分かりませんが、
PVは定電流特性なので、出力Zは高いのですが、
バリスタはバリスタ電圧以上でZは下がりますので、
チャーコンとしては想定外なのかもしれません。

今日のように寒い朝はPVの電圧が上がりますので、
特に危険かもしれません。

で、バリスタは外しました。









Last updated  2012/01/31 06:45:29 PM
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2012/01/19
カテゴリ:太陽
IMG_2006-19-1.JPG
うちのソーラー発電システムはバッテリーを使う独立型なので、
メンテナンスは自分でするのが原則です。
電力供給に関して電力会社に全て丸投げして使うだけのユーザーなら電気のことを考えることもありませんが、
独立型となるとそうもいきません。
ほったらかすとバッテリーの寿命が短くなったりしますので、
発電量に合わせて負荷を減らしたり増やしたり、
とても面倒です。
つまり、日が照っている時に洗濯したり、食器洗い器を使ったり、掃除機をかけたり、診療室の電気を消したり点けたり、忙しい。
農業よりも日照に合わせないといけないので、忙しいと思います。
四六時中、発電量と使用電力のバランスを考えていないといけないのです。

それが苦になる人は系統連携システムにして売電するのが良いです。
発電効率も約2倍だし。
10年もしたら元がとれて、それ以降は稼いでくれますから。
今後もっと電力料金は上がりますから、
自前でソーラー発電システムを持つのは大きなメリットがあるでしょう。

今日は向かって右端の充電コントローラーが故障したので交換作業をしました。
PV(太陽電池)とバッテリーのショート・モードで壊れました。
原因は不明です。

機械は故障するものですから、故障のリスクは自分で負うしかありません。
まあ、そこまでして電気が欲しいか?と言われるとどうだか分かりませんが、
いろいろと考えさせられますので勉強にはなります。

次のシステムは故障しにくい充電コントロールシステムを自作することを考えていますが、
さてどうなりますか。。

新品の充電コントローラー
IMG_2011-19-3.JPG

カバーを外したところ
IMG_2012-19-4.JPG

第2システムは第3システムは同じ構成のシステムで、
予備充電端子から一方のバッテリーにお互いに充電し合うようにしていますので、
両方の電源を落とさないと交換作業はできません。
電源を落としたついでに、バッテリー液が付いて錆びた端子をきれいにしたり、
バッテリー液を補充したりしました。
IMG_2009-19-1.JPG

最近は電磁波環境適合性(EMC)対策として、ノイズ対策をしないといけないらしく、
フェライトコアが付属していました。
電磁波過敏症の方も最近はいらっしゃるようですが、
ラジオテレビ局がある都市部にお住まいの方はどうなのでしょうか?
大きな電波を空間に溢れさせていますので、
その影響は大です。
IMG_2013-19-5.JPG

開業する前は東京で勤務医をしていましたが、
オーディオの音が悪くなるほど電磁波の影響を強く感じました。
ヒステリックな音で、音楽聴くのが苦痛なくらい。

今は田舎なので、平気です。












Last updated  2012/01/20 12:12:16 PM
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