はせ@SKIER's blog

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太陽電池充電方式の独立系直流電源システム 7

2011-09-25 03:05:57 | 電源システム研究

 独立系の24Vシステムに変更しました。 太陽電池パネル発電量が負荷消費電力に比べると小さいため、現状ではテレパソを24時間稼働できないことがわかっています。 解消策としては、

(1)24時間稼働をあきらめる
(2)テレバソの消費電力を削減する
(3)太陽電池パネルを増強する
(4)必要時に商用電源から充電する

(1)は、深夜の録画/視聴、プリンタサーバ利用、スケジュールサーバ利用等のテレパソのいくつかのサービスができなくなるため、著しく使い勝手を損なうため、譲れない選択です。

(2)は、現状のパネルを使用して曇天時の1日予備を考慮すると、計算からテレパソの消費電力を10Wに抑える必要があります。 これは現実的ではありません。

(3)は、マンションバルコニーの制約からパネルを大きくしたり、追加することは、難しいと考えています。 また、これ以上コストをかけることは経済上不可能です。またパネルを買うことで泥沼化する可能性があります。 ここはぐっとこらえる必要があります。。。

(4)は、独立系ではなく不完全独立系を受け入れることになります。 現状ではこれを選択するしかないようです。 実際の消費電力量をいかに抑えることができるかが課題となります。 同時にテレパソの消費電力を削減する施策を実施することとします。

 テレパソのハードディスクはCドライブが2.5インチ500GB、Dドライブが3.5インチ2TBですが、Dドライブを外付け録画データバックアップの位置づけにすることで、Dドライブを本体から外しました。 また、800rpm静音ファンが3機動作していましたが、3.5インチハードディスクの取り外しに伴い、2機に削減しました。 これにより、テレパソ本体の消費電力を45W→40Wに削減しました。 簡易的な方法としては、これが限界です。

 充電は、毎日00:00~04:00で実施するようにタイマーで設定しています。 ただ、毎日天気が続くときは、毎日稼働不要のため、”手動”でスイッチを操作することで稼働しないようにすることも可能です。 (このへんのコントロールが自動化できればいいですね。)

 まずは、充電が開始した時点で、362W消費しています。

 最終的にはフローティング充電になったときに、40W+フローティング充電電力を消費することになると考えられます。 4時間充電稼働の場合、最終62Wと仮定して、((362-62)/2)W×4h=平均600Wh/日程度の充電電力量と想定されます。 テレパソの場合、40W×(24h-4h)=800Wh/日、充電時間以外で必要なので、800-600=平均200Wh/日の太陽電池パネルによる発電量が得られれば、テレパソを24時間運用可能という計算になりますが・・・。

 直流電源は、いろいろと可能性があります。 家電の一部はAC/DCアダプタを使用した直流電源です。直接直流を利用することで変換効率向上による省電力化が見込めます。 ちょっと変わったところで、オーディオ装置はバッテリーを使用し直接直流を利用することで音質の向上が見込めます。