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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    [3.1.2] 特性測定編 : 基本特性 その2
 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
 

  1.5 光量と出力電流、最大電力

  ソーラーパネルの基本特性として重要な特性で初期に測定したかったが、適切な負荷抵抗の手持ちが無く
 後回しになっていた。 セメント抵抗を購入し測定を行った。

 写真1 測定風景 簡単にミノムシクリップで接続点を変更し測定した


 ソーラーパネル仕様

 ・ YMT Energy製 多結晶ソーラーパネル 30Wタイプ
 ・ 最大出力時電流 1.74A、電圧 17.28V

  1.5.1 光量 ( 正午〜夕方までの変化として ) と抵抗負荷での電圧電流測定 

 抵抗を負荷とし、抵抗値を 0.33〜60Ω、および開放したときの電圧と電流を各時刻で測定

 2013.7.10 天気 : 快晴

 内部抵抗は、求めた出力電圧・電流から、開放時電圧から出力電力を差し引いた物を電流で割って求めた。
 ( 等価回路として、定電圧電源に内部抵抗があるものとしての値 )
 

 グラフ 1.5 各種抵抗負荷の電圧電流

 

 各時刻毎の電圧電流 : 横スクロールして比較して下さい

 

 [ 結果と考察 ]

 1) 午後の測定だったので、時刻が進むに連れ、出力が小さくなった。

 2) バッテリーへの充電状態での電流値、13V出力時の各時刻の出力電流をグラフ化すると下図になる。
              

 これは 3.1.1項での グラフ1.4 一日の充電電流の 右半分=午後に相当する


 3) 各時刻の最大出力を得られる電圧・電流をグラフ1.5から読み取ると下になる。


 これから最大電力を得られる電圧は12〜15Vだが、
 大きなエネルギーを得られる(6W以上とすると)ほぼ12V一定である。

 最大電圧が出力されるのは解放時で、最大電流が出力できるのは電圧が12V程度の時である。
 仕様最大電流が出力される照度があったとして、その時の出力Pは
  P = 12V x 1.74A = 20.9W ということになる。
 従って、このソーラーパネルの30Wタイプというのは疑問を感ずる。
 本格的な売電もできるソーラーパネルの特性は異なるのだろうか?

 各時刻( そのときの明るさ )での 13V定電圧(バッテリー直結)での電流と最大電力をグラフにすると下となり


 MPPTコントローラを使用しても損失5〜15%とすると電力効率は同等か、むしろ損失が上回るくらいと言う結果となった。
 これまで言われていたMPPTコントローラは最大の電力を取り出し充電できるとのことで、
 やがては自作してみようと思っていたが、今回の結果で、  購入したソーラーパネルの特性では効果を発揮できないと思われ、
 今後の計画から外すことにし 技術として興味を持って見て行きたい。

 本測定でソーラーパネルの出力特性が明確になった。
 

 


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