<夏場のソーラー発電充電改善>
北関東では、37℃の最高気温を記録しているようです。
昨日、尻尾を巻き引き揚げたのは正解だったようです。ホント名実共に人柱試験に成る所でした。
しかし、今日はその人柱実証試験で得られました結果から、ウンチクを捻ります。
この所、下調べが多くUPが遅く成りますが、一度は3行位でマトメて見たいものです。
朝ではありますが、こんな天気で充電電流 7A(アンペア)は無いでしょう? と言う疑問なのです。
昨日の写真で恐縮ですが、記憶に新しいもので、説明の信頼性が高いと思いますので悪しからず。
小生の黒髪の彼女 福島電機製 SPC-005の実力からしてこんなハズは無いでしょう? と思う所からがスタートなのです。
黒髪の彼女は、こんなスタイルなのです。
下部写真の充電電流は13.1Aを示していますが、この時はソーラーパネル(以下 パネル)の温度条件が良かったものと考えられます。
パネルの高温時の発電効率低下は、過去ブログにありますので参照願います。
http://blog.goo.ne.jp/kenycorde/e/c607aa9d5bb00925abb4dd7289ea10c4
外気温度、パネル温度にも左右されますが、おおむね夏場の外気温 30℃時にはパネル発電効率は20%ダウンすると考えられます。
kenyのソーラーは、160Wパネルを2枚 並列接合しています。
1枚での動作電圧 17.5V どうもこの辺りが、高温時に大きな影響を受けているようです。
発電効率 20% ダウンとすれば
17.5V-(17.5V*0.2)=14V と成ります。
【重要】バッテリーの充電には、充電されるバッテリー電圧より高い電圧を要します。
言い換えますと、バッテリー電圧より低い電圧では充電は出来ないと言う事です。
上記写真の例で言いますと、パネル発生電圧 15.4Vです。また20%ダウン時の動作電圧は14Vですから、余裕が有るとは言えません。
この辺りは、コルドバンクスの場合、12V車ですからパネル動作電圧 17.5Vあれば充分だと考えていたのですが、夏場の発電効率を考慮すると不足したようです。
以前、コメントでパネルを直列接合した方が良いとのお話を頂いたのですが、ピンと来ず忘れていました。
しかし、夏場になり発電効率ダウンからこんな問題が出るとは、予測出来ませんでした。
それにアブソーブモードに入るには、14.7V以上が必要になるのですから。。。。
もう少し説明しますと、
コントローラーがパネルから電流を引き出そうとしても、電圧に余裕が無い状況で、高い電流を無理に引き出しますと電圧が低下し充電出来ない状況になります。
従いまして、充電電流を絞り、電圧を確保する制御にコントローラーは入ります。
結果、充電電流が物足りないに至ります。
余談ですが、パネルは過負荷(性能より大きな電圧、電流を引き出す)には非常に強いのです。過負荷でもパネルを傷める事は有りません。しかし、前段でお話したように電圧は低下します。
それに比較し、発電機の場合は過負荷の場合は、エンジンストール、エンストに至ります。
【今後の対策】
パネルの高温時、発電効率低下で電圧低下が、大きな原因と考えられますのでパネルを並列接合から直列接合に変更して見ます。
小生の場合、同一銘柄のパネルを使用していますので(製造LOTは異なります) 特に手を加えず直列接合が可能なのです。尚、パネルの直列接合は基本は同一仕様品に揃えます。仕様に差が有る場合は、10%程度までの範囲で構成する必要があります。
また、電圧が上がりますので、感電事故には注意が必要です。絶縁手袋の装着をお忘れ無く。直流の場合、電圧が一見低く見えましても死亡する確率は高いそうです。
<直列接合に変更した場合の性能変化>
パネル
最大動作電圧 17.5V*2=35V 17.5V → 35V
開放電圧 21.6V*2=43.2V 21.6V → 43.2V
最大動作電流 9.14A /枚 並列時 18.28A → 9.14A
コントローラー
最大入力電圧 150V
最大入力電流 30A ですから共に余裕があります。
*尚、当直列接合化は御自身のパネル、コントローラーに合わせ調整願います。
また自己責任でお願いします。
<効果予測>
コントローラーはMPPTですから、最大動作電圧が35Vに大きく成ることで、発電電力は大きくなると予測されます。
夏場の発電効率低下でも
35V-(35V*0.2)=28V 確保出来る。
過去、冬場の最大パネル電圧は、21.7Vを発生させる場合があった。
ちなみにその時のサブ電圧 14.4Vでフロートモードに入る直前だったようです。
従って、パネルの発電効率の良い冬場は、充電に問題は無かったが、夏場の効率低下状況ではパネルを直列接合にし、電圧を稼ぐ事が重要と考えられる。
仮に電圧に余裕が有る場合は、コントローラーが電圧を電流に変換し、充電電流に上乗せしてくれると期待できます。
ここは、人柱に立つしか無いようですね。
コントローラーモニターLCDを眺めていますと、コントローラーの充電電流制御は電圧が基本とされているように見受けられます。また余談ですが、いわゆる動作電圧 18Vパネルは日本の夏場の暑さに対応不足と言わざるを得ないのかも知れませんね。
まぁ~パネル直列接合がどうなるか、一汗掻いてみましょうかね。
本日も読んで下さり、ありがとう御座います。
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