パノラマ科学館  我が家のミニ・ソーラー発電システム

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    [2] システム設計編
 目次 [1]構想編  [2]システム設計編  [3]特性測定編  [4] 製作編  [5]技術情報編 [ 7]参考情報編  [9]その他
 


  1 システム概要

  1.1 ブロック図


   現在想定される負荷と充電回路を検討した。

 図1.1 ブロック図


  1.2 回路概要

    ソーラーパネルで発電した電気は、保護用ヒューズを通り、
   充電コントローラで充電の制御をされ主バッテリーに充電する。
   充電電流を Solar charge current メーターで読みとることが出来る。

   ヒューズを介し、主バッテリーに充電、または負荷への放電を行う。

   放電側へのヒューズを介し、負荷側に供給し、Discharge Current メーターで電流を読むことが出来る。

   携帯用の12Vバッテリーへのフローティング充電を行う。
   主バッテリーと直結では外部で使用し放電した場合、再接続時 大電流が流れる恐れがあるので
   制限抵抗 0.47Ωを入れてある。

   更に、アウトドア等で携帯バッテリーを消費し充電する場合、
   電流制御用の3,3Ωを挿入する/しないの切り換えるスイッチを設ける。
   負荷側電流計で充電電流を監視しながら、スイッチの切り替えを行う。

   充電完了後は主バッテリーと同様、トリクル充電状態で保持する。
   これにより、常時ほぼ満充電状態を維持できる。

   主バッテリーが消耗している状態で充電された携帯用バッテリーを接続すると、電流が逆流するので
   逆流防止ダイオードを挿入する。 ( 2012.5.12 改訂 )

   6Vバッテリー用の充電回路も近日中に制作予定。
   12Vから充電するため、スイッチング式降圧回路と、充電制御回路を製作する。

   次の計画として、非常用および、省電力用小照明を設置する。

   12V負荷にはスイッチでon/offできるシガーソケット出力、補助バッテリー出力DCジャックから供給できる。


 1.3 接続図

 図1.2 接続図


   非常用および、アウトドア用電源として、LED照明、AC100Vインバータ、USB電源コンバータ等により
   携帯電話、電池の充電、ワンセグテレビ・ラジオの視聴が出来る。
   趣味のカヌーの電動ポンプのために6Vバッテリーの充電も可能となる。

   接続には互換性のため、シガーソケット、DCプラグ/ジャックに統一し、ケーブルを共通使用できるようにした。

 1.4 構造図

 図1.3 構造図  

 1) ソーラーチャージ・コントローラ

  ・ Lead製 ケース 小型実用ケース PK-11 (W200×H110×D220) に実装。  
   パーツランドネットショップ経由で購入

  ・ ヒューズはパネル取り付けにならないのが難だが、汎用的な平型ヒューズを使用した。

 2) その他の機器

  ・ 100円ショップの好みのケースを入手し利用
 


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