★★★ 最新回路図集と改修履歴です。 全体回路は「バッテリー切り替え回路」を見て下さい。★★★

改修履歴は下段に記述してあります。 

■放電コントローラー回路図

機能:バッテリーパワーの電圧を監視しながら、インバーター
    (DCAC変換)へDC電力を供給します。
供給OFF電圧:11.5V(可変可能)
供給ON電圧:12.40V(可変可能)
入力:DC12V,Max120A、2系統
出力:DC12V、Max332A
主要デバイス:
  入力ショットキーダイオード KSQ60A06B(60v,60A)x4
  出力FET 2SJ607(60V,83A)x4
  コンパレータ LM393

FET 2SJ607 x4パラ接続配線

■充電コントローラー回路図

機能:ソーラー電池のパワーをバッテリーへ充電します。
方式:定電圧充電
入力:DC15〜22V、40A
出力:DC12V〜17V(可変)、20Ax2
接続バッテリー:140Ax2を2系統
主要デバイス;DCDCコンバーターKIC−125x4、2系統


機能:バッテリー4個を2個づつに分けて現用系と待機系で運転するものです。
   待機系バッテリーは自己放電を補う微小充電(1A〜2A)を行います。
   回路図は全体構成もわかるように書いています。
主要デバイス:入力ショットキーダイオード 20FWJ2CZ 30v20Ax4
         ナイフスイッチ 3極 60A x2、バッテリー 12V 140Ah〜180Ah x4


  ※2011/1/16 バッテリー電圧計の位置が間違っていたので修正しています。
           なお、この電圧計表示はバッテリーが家屋の外にあり、電圧計が家屋内にある
           関係で、放電時の電圧降下分(約0.3V)だけ低く表示されます。

                   ★★ 改修履歴 ★★

   製作〜運用開始〜その後の改修履歴を記述します。

<履歴>

2009年(H21年)
  2月上旬  ソーラーパネルを入手し製作開始

  4月12日 屋根のソーラーパネル台座完成

  4月19日 屋根にソーラーパネルを敷設

  4月26日 屋根のソーラーパネルから屋内への配線完了

  5月 6日 充電コントローラの完成と実験開始

  6月28日 放電コントローラーの完成

  7月20日 AC100V出力の突入電流対策でインバータの自動リセット回路を追加

 10月12日 屋根へのソーラーパネルへの配線を11sqから38sqに変更。
         接続ボックスも、ひと回り大きく改修。


2010年(H22年)
  1月 3日 ソーラーシステム完成。 運転を開始 

  1月 5日 供給電力把握の為、AC100V用積算電力計を追加。

  1月14日 2個のバッテリーへの充電バランスを平均化する充電チョッパー回路を考案し増設。

  1月17日 増設用ソーラーパネル(50Wx2)の取付け台座の製作開始

  1月25日 増設用ソーラーパネルの屋根への据付け増設完了(ソーラー出力は480W→580Wとなる) 

  1月30日 バッテリーの並列接続を断念した。 バッテリー4個を現用系2個と待機系2個に分離。 
         現用と待機系切替えSW付近に両系へのフロー充電回路増設。 蓄電能力は4個から2個に半減となった。 

  2月28日 インバータの自動リセット回路改修(ダイオードをSiからGeタイプに変更)


2011年(H23年) 
  1月14日 自動車バッテリー2個を適正用途のディープサイクルバッテリー2個に交換。

  4月 7日 充電出力電流のMAX値を2倍に改造(max23A→max46A)、ソーラー発電の取出し効率10%向上。

  4月 9日 換気扇ソーラーパネル(98W)と統合SW回路追加。 (580W→676Wとなる)

  7月31日 バッテリー2個への充電切替えチョッパー回路に10秒の時定数を追加
         従来の2分6秒から10秒に変更して運用。

2013年11月上旬
  ついに実験中止を決断しました。 
  最近、ディープサイクルバッテリーが不調になり寿命が尽きたようです。
  新規に購入すれば継続できますが、コストがかかってしまいます。
  重たいソーラーパネルを自前で降ろすには体力があるうちにと考えました。
  それと最近は気象的に突風や強力な台風が多くなりつつあり、断念する事にしました。
  
  独立型ソーラーシステムは商用電力の期待できないロケーションでは短期的には
  効果的な手段だと思います。 蓄電手段をもっと安く長期なものがあれば
  継続的に使えるでしょう。

  今回の実験のまとめデータを記します。
    2013年10月5日時点 運用から3年10ケ月経過(1354日目)
    積算電力計指示:809.9KWh 
    1日当たり平均供給電力量:0.598Kwh
    1日当たり電気料金換算:16.2円
    1ヶ月当たり電気料金換算:485円
    取り出し電力料金換算:21,867円
    ※金額換算は1Kwhを27円として計算



 このホームページを閲覧頂き有難うございました。
  この記事を参考に実際に製作された方もおられました。
  お問い合わせは継続しますので、今後とも宜しくお願いします。
 


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                   【2012年(平成24年)3月24日現在の性能

 ソーラー発電能力   676W  160Wx3枚 + 50Wx2枚 + 51Wx1枚 + 4.5Wx10枚
 ソーラー発電電力量  1.75KWh/日
 639KWh/年
年間を通じた1日発電電力量= 676w x 0.7(効率)x3.7h(年平均の1日動作時間)=1.75KWh
年間の発電電力量=1.75KWh x 365 =639kwh/年
 蓄電能力  2.1Kwh  180Ah x 2 x 0.5(劣化率) x 12V≒2.1KWh  (バッテリーが新品なら 4.3KWhです)
※200Wの大型テレビなら、約10時間見れる蓄電量になります。

現在、40インチ地デジテレビ(129W)、ノートパソコン2台(60Wx2)、キッチン蛍光灯(20W)、
コタツ(100W)、テーブル照明蛍光灯(8W)、鉛筆削り(75W)、携帯充電器などに供給しています。

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機能:インバーター電源100Vで運転中に、バッテリー容量が下がってインバーター出力が
   なくなる と電圧降下を検知して瞬時に、商用100V電源に切り替えるものです。
   インバーター電源と、商用100V電源を手動切替えも可能。
切り替え方式;リレー(220V、15Ax4接点)
供給OFF電圧:AC90V 、供給ON電圧:AC95V
切り替え時間:測定していません。(パソコンやテレビがダウンしないくらいの瞬時動作の模様)
主要デバイス:SSR、電磁リレー、2SJ334(60V,30A)、コンパレータ LM393

       ※2SJ334は小さなFET(20v、0.1A)程度でもOK     

機能:2系統の充電を一定時間で交互に切り替えて、ソーラーパワーを一系統に
    集中させ、2系統のバッテリーの充電バランスを均等化します。

切り替え方式:一定時間毎の短形波でMOS−FETを駆動して無接点で
         2系統を切り替えます。
切り替え時間;約10秒(テスト用に2分6秒と1秒と0.12秒)

主要デバイス:NE555タイマーIC(デュ-ティ比50%)、TR2個
         MOS-FET 2SJ607(60V,83A)x2
        

   ※2011/7/31 タイマー時間に10秒を追加。SW1-8の説明番号が逆だったのを訂正。

■商用自動切換え回路図

■バッテリー切り替え回路

■充電用チョッパー回路