はせ@SKIER's blog

自作パソコン&電子工作、車とスキーが好きー

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。

 


藤子・F・不二雄ミュージアム

2011-09-23 20:13:39 | 日記

 本日、藤子・F・不二雄ミュージアムに行ってきました。 後からわかりましたが藤子・F・不二雄氏の命日ということだったらしいですが、特別なことはなかった様子です。 完全予約制のチケットはローソンでのインターネット経由の予約販売で8月中旬頃予約しました。 9月に入ったら週末祝日はいっぱいになっていたようです。

 行きは小田急線急行で向ヶ丘遊園駅下車、徒歩でミュージアムに向かいました。 駅を出ると目の前にドラえもんがお出迎えです。

 川沿いに遊歩道を歩く途中ところどころに、キャラクターの銅像がありました。

 遊歩道を歩いているうちに真正面に、ミュージアムが見えてきました。

 12:00入場の予約でしたが、12:00直前の入場待ちのお客はたくさんいたものの、やはり完全予約制の効果か、びっくりするほどではなかったです。 入口で12:00になるまで、建物の入口付近の壁に埋め込まれたいくつかあるフィギュアを見ました。

 入口の前室で30名ほどで区切り、このあと3つのカウンターのどれかでチケットと引き換えに人数分のシアターチケットと携帯電話のような音声案内機器を受け取ることとその機器の使い方の簡易説明がありました。 館内では撮影や飲食禁止とのことです。 ただし、屋外の展示では撮影可能とのことでした。

 入口を入ると左手に、3つのカウンターがあり、先着で並んで人数分のチケットと音声案内機器を受け取りました。

 順路は

 1階展示室 → 1階廊下展示 → 中2階の藤子・F氏書斎

 → 2階、ぞうとワニの像の展示など (藤子・F氏書斎を上から見ることができます)

 → 2階展示室 ( → 休憩スペース、きれいなジャイアン )

 → 2階廊下展示 → 音声案内機器返却出口

 → 2階図書スペース、屋内遊具、シアター ( →1階おみやげコーナー → ミュージアム出口 )

 → 3階屋外展示、レストラン、テイクアウトカウンター

となっています。

 休憩室から屋外にでたところにある”きれいなジャイアン”が井戸から姿を現したところです。

2階展示から先へ進むときに音声案内機器を返却する必要がありますが、返却後また借りて順路を逆に進むことも可能なようです。 入場時間が10、12、14、16時なので、入場時間直後は1階展示が混み合うようで、入場したらまっさきに2階の展示に行き、逆に1階に来たころに空いている状態で展示を楽しむという裏ワザを使った方が時間を有効活用できそうです。

 音声案内機器は、展示室に掲示されている番号をプッシュすることで案内や展示室ビデオの音声が耳にあてることで聞くことができます。

 音声案内機器は子供用と大人用にわかれているようで、1階展示で2題2階展示で2題クイズが出題されて正解するとそれぞれで1文字のキーワードを聞くことができます。 機器返却出口で計4文字のキーワードを言うと3~4センチ四方のドラえもんのシールがもらえました。 日によって変わるのだと思いますが、この日は4題のキーワード文字を合わせると「コロスケ」でした。 上の子はまじめに答えを考えていましたが、下の子はあまりやっていない状態で出口に行きましたが、機器回収員のとりはからいで結局シールをもらうことができました。

 レストランは、入口で整理番号を受け取り、順番に呼ばれるようで、かなり混んでいます。 時間がかかるようで、テイクアウトの方がたまたまカウンターや席が空いていたので、そちらでお昼を済ませました。 私はたこ焼き、子供はやきそばでした。 同じ値段(600円)ですが、たこ焼きは5個ぐらいしかなく物足りない気がしましたが、やきそばは量が多く子供が食べきれなかったので、余りをいただきました。 飲み物が350円くらいなので1人1000円近く使います。

 シアターは10分程度の上映です。ドラえもん+パーマンコラボの1話が上映されていました。

 屋上の屋外展示はいろいろありましたが、人が写っていない写真選定都合で2つのせます。

ほかに、どこでもドア、ドラえもんで登場する土管がある遊び場、オバQの写真撮影スポットなどあります。

15時ころ、帰りは登戸駅までの送迎バス(大人200円、子供100円)で帰りました。

大人も子供も楽しめる施設となっている印象です。 ただ、サンリオ・ピューロランド同様、自宅から遠い・・・。

 


太陽電池充電方式の独立系直流電源システム 6

2011-09-14 23:01:46 | 電源システム研究

 ここのところ、いい天気が続いています。 ただ、12Vシステムの発電傾向としてはここ数日似たようなかんじで、連続運用には至っていません。

2011/9/12は以下のような傾向でした(再掲)が、

2011/9/13についても同様の傾向であることがわかります。

発電量、消費電力ともに、24Vシステムの方が優れているようです。 DC-DCコンバータの変換効率が思ったよりわるかったのはともかくとして、理論上変わらないはずの太陽電池パネルが並列より直列接続の方が実質パワーが大きくなることがわかったのはある意味収穫でした。

独立系の24Vシステムにまた変更しようかと思います。

12V用のDC-ACインバータは、当然24Vでは使用できないので、AC自動切替器と組合わせた、当初の「商用電源バックアップシステム」に活用しようかと思います。

 


太陽電池充電方式の独立系直流電源システム 5

2011-09-13 00:16:42 | 電源システム研究

 先日は24Vのシステムでの実験でしたが、12V→24VステップアップDC/DCコンバーターを使う前提で12Vのシステムに戻して実験的な運用をしてみました。

2011/9/11は天気が悪く、以下のように全然発電が負荷に追いつかない状況です。

2011/9/12は天気が良く、以下のように昼間は負荷電流を超える発電を示しましたが、24Vシステムよりも勢い(Array Power)が足りない状況です。 さらに、負荷電流はDC/DCコンバーターは思ったほど効率が良くない状況(70%程度)にあり、負荷電力(Load Power)が24Vシステムの時より増加しています。

 


太陽電池充電方式の独立系直流電源システム 4

2011-09-09 22:13:21 | 電源システム研究

 2011/9/9本日は、昨日と変わってむしむしした暑さに戻りました。 昼からは晴天でしたが、朝のうちは曇っていて太陽光が弱い時間帯がありました。

なので、MSViewのデータ上発電電力の発生が午前中は鈍っています。

比較のため、昨日のデータを再掲します。

PCサーバの平均的な消費電流(約1.7A)以上発電できれば、バッテリーへの充電電流にまわすことができ、夜間の電力として使用することができるのですが、晴天で8時間程度の充電時間が最大とみるのが妥当のようです。

その時間の間に蓄電される充電電流(Ah)は、夜間の電力を補うには十分ではないようです。 24時間のPCサーバ運用をあきらめて6:00~24:00までの運用にしてトントンかどうかというところで、微妙です。 しかも、日中は晴天が続くことが条件です。


レガシイTW(BH5)、22Bキャリパーへの交換

2011-09-09 01:21:19 | BH5(GT-B)

80km~100kmでハンドルが振れるレガシイTW

の原因は、「左前のキャリパーのブレーキシリンダーが癒着して完全に戻らなくなることによってローターにパッドが接触し共振する症状」だった訳です。 なぜそうなったのかいまいちですが、以前同様の症状でシリンダーのシール交換で改善したところからキャリパーの交換で完治する可能性が高いと考えられます。

いい機会なので、以前からほしいと思っていた22Bキャリパーへの換装を検討しました。

--株式会社ワンガンのHPからのコピペです--

■ 4POTキャリパーKIT

SUBARU純正4POTキャリパーを対応車種にボストオンで装着可能。性能面・ファッション性からも定番となっているアイテム。
※ブレーキパッドの接触面が変わるため、ローターとの同時交換をオススメします。

BD/BG・BE/BH・GC/GF・GD/GG・SF・SG

 

・基本セット : ¥87,675-
純正4POTキャリパー(F)+純正パッド+ショートパーツ一式
※+¥1,050-にてストリートパッドW400に変更可

・基本セット+SPLブレーキライン : ¥121,800-
純正4POTキャリパー(F)+純正パッド+ショートパーツ一式
+SPLブレーキライン(F/R)
※+¥1,050-にてストリートパッドW400に変更可

・リアキャリパーキット : ¥99,750-
純正リア2POTキャリパー+専用バックプレート+ショートパーツ一式
※別途ベアリング・オイルシール等バックプレート交換に付随する純正パーツが必要です。

--ここまで--

ブレーキラインやリアキャリパーまで手を出すとびっくり価格になってしまうため、「基本セット」にしときましたが、ちょうどカーショップで、ストリートパッドW400への変更キットが在庫であったので在庫処分ということで、W400付で「基本キット」と同じ値段にしてくれました。 あと種々の特典?で数万レベルの値引きしてもらいました。 結果的に純正標準品で交換するのとあまり変わらなくなりました。(ちょっと高いくらい)

ローターも変えた方がいいので、カタログで推奨されている

--株式会社ディクセルのHPからのこぴぺです--

FCRtype

過酷な条件下で戦うことで知られる「スーパー耐久」、
数々の耐久マシンで実装着されパフォーマンスを証明した
「FCR」シリーズ!

  • ノーマルサイズから2ピースタイプまで幅広いラインナップ。
  • 柔軟な表面硬度によりパッド食いつき感が向上! 各種パッドとの相性も抜群。
  • 特殊耐熱塗装により防錆効果も抜群。
  • FCRシリーズにはスリットタイプ「FS」とノンスリットタイプ「FP」の2種類があります。
  • 2ピースタイプのローターは既に該当サイズのローターを装着されている車輌用の補修交換部品です。
    (サイズは以下スペック表をご覧下さい。)
    ベルハウジングおよび取付け用ボルト/ナット等の取扱はしておりませんのでご了承下さい。
  • フロントにFPを装着した場合、リヤにはFP(品番の限定あり)/HD、もしくはPDタイプのいずれかを、FSを装着した場合はリヤにはFS(品番の限定あり)/HS、もしくはSDタイプのいずれかの装着をお奨め致します
  • FCRシリーズが設定されている品番ではHD・HSタイプは廃盤となりました。FCRが設定されている品番でHD・HSタイプのご注文を頂いた場合、自動的にFPもしくはFSタイプで供給されますのでご了承下さい。
  • こちらのパッケージで、スリットやディンプル等の加工がされたものは「弊社製」ではございません。
    それらの「2次加工品」は弊社保証対象外となります。
  • ローターはイメージ画像です。形状はノーマル(純正)品と同形状です。
  • 2ピースローター詳細図
     

--ここまで--

「ノンスリットタイプFP」(適合型名:FP 361 7001)を選択しました。 「スリットタイプFS」はスリットが入っているだけなのに。。。けっこう高くなるし、ストップパワーは大きくなるとはいうもののストリート走行でのパッドの消耗や粉じんが気になるのでやめました。

じつは、交換しようとしている現状のロータは、以前純正から交換した、デルファイ・ロッキード社の「スタンダード BYS7001」というモデルなのですが、あまりにも加工がノーマルすぎたせいか、錆が早くにけっこうでたので、「特殊耐熱塗装」しているものにしてみました。

換装後の見た目です。

見た目はかなりいい感じです。 深夜に高速道路を走って80km以上出してみましたが、ハンドルが振れる症状はでなくなりました。 ブレーキフィールはファーストインプレッションですが純正標準品より若干、、若干ですが、効きが良くなった程度かな。。。 ブレーキラインを強化したら劇的に変わるのでしょうか?。。。

 


太陽電池充電方式の独立系直流電源システム 3

2011-09-08 21:25:47 | 電源システム研究

 2011/9/8本日は秋のように過ごしやすい晴天でした。

昼間の10:00頃と11:30頃のMSViewの画面です。 11:30から12:00過ぎにかけて本日の発電電力のピークを発生しました。 太陽光発電パネルの定格55Wが2枚という仕様からかなりいいレベルです。 MPPTの効果もあるのでしょう。

 

本日は5分毎にMSViewでCSV出力機能を実行していたので、Excelでグラフ化しました。

入出力電力積算量を計算すれば明確になると思いますが、PCサーバの連続24時間稼働のためには、現状のPCサーバの消費電力45W前後の場合、毎日晴天が続く必要がありそうです。


80km~100kmでハンドルが振れるレガシイTW

2011-09-04 22:48:34 | BH5(GT-B)

 つい先日、タイミングベルト交換を行ったレガシイTW(BH5)ですが、80km~100kmあたりの速度で、ハンドルが振れる症状が発生するようになりました。

 特定の速度でハンドルが振れるとすれば、まずまっさきに疑うのは、タイヤのバランスの問題ですが、おこったり、おこらなかったりするのがひっかかりつつも、カーショップでバランスをみてもらったものの、症状は改善しませんでした。

 で、タイミングベルトの交換をお願いしたスバルディーラーに12か月点検がてらみてもらったら、

・左前のキャリパーのブレーキシリンダーが癒着して完全に戻らなくなることによってローターにパッドが接触し共振する症状

「ブレーキは早急に修理をして下さい」

であることがわかりました。 言われてから気が付いたのですが、そういえば以前にも同じ症状がでてガソリンスタンドで同シリンダーのシールを交換したことがありました。 スバルディーラーにそのことを話したところ、そのような対処で完全に治るか治らないかは半々なのだそうです。

ほかに、

・フロントスモールランプの球切れ
 →これって、以前の記事
H11年式BH5(B型)の車幅灯をLEDへ変更」で交換したBSLE18S(株式会社ジェーピーエヌ)なんですが1年後に球切れしないはずのLEDが球切れとなりました。。。

・ブレーキランプの球切れ

・右リアハブベアリング異音のため交換

・ステアリングラックブーツの破れのための交換

が発生しました。

とりあえず、上記の4項目はスバルディーラで直してもらったあと、最初のやつは別途見積もりをとってもらいましたが、キャリパー交換(見積もりはキャリパーは片側のみ)と左右ローター交換対応なので、

22B 4ポットキャリパーの見積もりを別にカーショップでとりました。。。。。

請求書に書いてありますが、さらにほかにも優先度は低いですが

・ホイールエアバルブの亀裂

・フュエルポンプ交換

・プラグ交換

などあって、10年、10万キロ超えると金がかかります。。。。。

 


太陽電池充電方式の独立系直流電源システム

2011-09-04 02:27:54 | 電源システム研究

 今夏は、世の中的に電力消費のピークをのりきったようです。 とはいうもののまだまだ節電は必要であることは間違いありません。

 先日は、太陽電池充電方式の交流電源システムを完成し運用させましたが、まったくインバータを稼働させないときは、せっかく太陽電池が発電可能な時間帯に、電力を使いきれていないことはもったいないと思いました。

 常時稼働しているPCサーバ(テレパソ(地デジ版))は、定常45W程度の消費電力なので、これを太陽電池の発電電力の一部で稼働させられないかと考え、以下のような独立系直流電源システムを実験的に構築運用してみることにします。

 もともと、PCサーバはAC/DCアダプタのATX電源を使用しており、アダプタから出力される直流電圧が24Vです。 発電システムを12Vから24Vのシステムに変更することで、アダプタを省略してバッテリーから直接DC/DC変換基板に入力し、PCサーバに効率よく電力を供給できる見込みがあります。

1. 2枚の太陽電池を並列接続から直列接続に変更

水が入らないように付属の赤いスポンジのようなものを、接続変更後押し込みます。

ふたをして、ねじをして直列接続への変更完了です。

2. PCサーバへのDCアダプタコネクタをつけた配線を、コントローラへ取付

収容ボックス上段の奥の方にコントローラを固定しています。 下段はバッテリー2台を収容します。 上段の空き部分にはインバータと切替器が収容可能です。

いちばん右の「LOAD」端子に接続します。

バッテリーの接続も並列接続から直列接続に変更しました。 12Vから24Vシステムに変更してもコントローラの設定は一切変更の必要がありません。

3. PCサーバ電源への接続

改造前は、以下のようにAC/DCアダプタを使用していましたが、

コントローラ(バッテリー)から24V電源を直接DC/DC変換基板に接続できるため、不要になったAC/DCアダプタを取り外しました。

A. コントローラモニタ用接続

このコントローラは、PCにシリアル接続し、いろいろな情報を取得できます。 コントローラの製造メーカーからでているオプションの通信モジュール(型名:MSC)を導入・接続しました。

B. MSView、SCViewによるモニタリング

PCサーバでは、VMwareサーバが稼働しているため、モニタリング用仮想OSに物理USB接続を接続し、仮想OS上でシリアルポートを実現しています。 物理OSを安定させるためと、遠隔でリモートデスクトップ接続しやすいように、仮想OSでMSViewなどを動作させます。 以下、コントローラ製造メーカーのサイトからダウンロードできるMSViewをインストールして実行させている様子です。 状況がリアルタイムにモニタできます。

Load Voltage 25.15V、Load Current 1.70A なので、42.8W程度の電力消費中であることがわかります。 このときは夜のモニタなので、Array Voltage が 0V 、Charge State が Night となっています。

以下は、海外のどなたかが作成したSCViewというフリーソフトウェアです。 シリアルポートが競合するので、MSViewと同時に動作させることができません。 こちらは、ビジュアルがモニターっぽくて見やすく、かっこいいですね。 これは、昼間インバータを起動し冷蔵庫を動作させていたときのモニター画面です。

あと、課題は万一バッテリーが消耗してしまったときのPCサーバの自動シャットダウンをどのような仕組で実現するかです。