2019年5月18日 (土)

最初の一歩

05182 太陽光システムでミーブを充電したい。チャデモでDC充電が最良なのは誰でも解るけど今の私には難しすぎる。と言うことでもう少し簡単な単相200Vインバータの製作から。

 試験用として買った京セラ(オムロン製)のパワーコンディショナを分解して高価なパワー素子と放熱器を利用する事にした。
05182 右下が直流入力部でフィルタを2個通過して横置きの電解コンデンサに電気が溜まる。
 右上の直立した電解コンデンサは初段のDC-DCコンバータ出側のヤツ。真ん中の白い凱旋門みたいなヤツは貴重な直流様電流センサだ。ジャンクパワコンはパワー素子の宝庫だ。


05183 奥にあるIGBT?のゲートドライブ部分。それぞれのゲート毎に電解コンデンサが立っていて、影には高そうなフォトカプラが控えている。流石にメーカ製は真面目に作ってある感が満載だ。
 1個だけパターンが空いているのは三相用と共通の基板なんだろうか?。

05184  中央がでっかいパワーモジュールで、左下がDC-DC用のインダクタ。左上はAC出力用のフィルタ。フィルタもそのまま使えばメーカ品質の交流波形が得られるかも??。




05185 型番で検索したらスペックが出てきて、こんな応用例が書いてあった。なんか解ったような解らん様な図。








05186 さらに検索すると中国の三菱電機のサイトにこんな説明図が有った。こっちなら私にもやっていることとピン配置の意味が解る。
 やっぱり外資というか日本人以外の人の方が思考回路が近い気がする。ありがとう中国人のエンジニアさん。

 どうなるか解らんけど、最初の一歩を踏み出さん事には始まらん。完璧じゃ無くても売り物じゃ無いんだから良いだろ。それに失敗しても自分のミーブが燃えるくらいで、原発ほど他人に迷惑をかける訳じゃない。ボチボチやってみよう。

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2019年5月17日 (金)

改良かな?

05171 平日だとあんまり変化が無いので、前回公開した時から少しだけ変わった太陽電池とリーフバッテリシステムの回路でもアップしておこうと思う。

 一番大きな違いは過電流防止回路を追加した事。これは今までも何回もトライしてはショート試験でFETを焼き、なんかやる気が無くなって居た部分。
 400Vも有るリチウムイオン電池を2台のパワーコンディショナに接続する。接続の瞬間はパワーコンディショナ内部のコンデンサは空なので、ほぼショート状態に近い電流が流れてしまう。
 普通はこの手の事を防止するために、抵抗を入れたプリチャージ回路やらパワーサーミスタやら色々と本職の技術者も苦労している。そして同じように私も苦労している。
 私の苦労は少しだけ違うところがある。何が違うかと言うとシステムが不安定というか自由度が高いというか未完成というか、まあカッチリと決まって居ないと言う部分が違う。
 もし完全に決まってしまえば、プリチャージの抵抗経由で5秒間だけ通電し、その後でおもむろにメインのスイッチを入れたら良い。でもこの回路図右側のFETがオンになった状態で、パワーコンディショナを入り切りしたりすることが有る。すると過電流が流れてしまってFETが死ぬわけ。

 色々と試行錯誤して前回はパワーサーミスタを2個使っていたけど、パワーサーミスタではどうしても電力のロスとか発熱の問題が有る。そこでもう一度定電流回路を入れて見て、さらに保険としてパワーサーミスタを1個だけ入れた。
 100Vくらいの電源にショート状態で繋いでみたら、計算値の12Aを大きく超えて50Aくらい流れた。ワニ口クリップが溶けたけどFETは死ななかった。400Vだとどうなるか解らんけど、取りあえず今までで一番高電圧のショートに耐えたのでこれを使って見よう。
 それ以外は細かい見直しというか、今まで回路図に入れて無かった様な部品を真面目に追加した感じ。

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2019年5月16日 (木)

共振?

05161 意気揚々と絶縁トランスの試験、でも現実はそんなに甘くなかった。

 トランスに電源を投入した途端に「ブーッ、ブーッ」と言う音が鳴り続ける。モニタの電圧は65Vから75V辺りと安定しない。試しにテスタで測定しても同じ様な感じ。
 オシロで見たら良かったけど、なんか気持ちが落ち込んだのと時間もあまり無かったのでここまでで止めにした。たぶんパワコンの出力側にあるフィルタとトランスが共振しているのかな?と思う。このトランス、送料込みで4,500円もしたのになあ・・・。成功なら安いモンだけど失敗なら凄く高い(笑)。

 ちょっと気持ちが弱くなったのと、既存の製品を組み合わせる事の限界とか後ろ向きな姿勢が気になりはじめた。ここは一発インバータを作るべきなんじゃ無かろうか。
 送電網に繋ぐ訳じゃない、自分の電気自動車に繋いで充電するだけのこと。燃えたところで隣の家は遠いし、感電して死んでも息子達が「あーあ」とバカにするだけ。一番可能性の高いのはしばらくやって諦めるパターンだけど、それでも指をくわえて放置するよりも良かろう。

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2019年5月15日 (水)

延命処置

05151  以前に測定してあまりの大食いに驚いた浄化槽のポンプ。太陽光に繋ごうと考えているけど、トイレと風呂場をリフォームしたときにケーブルを信じられない様な場所を通して有るから作業が面倒。
 と言うことでしばらくは間欠運転とか試してみようと思ったわけ。そこでしばらくプラグを抜くと時計データが飛ぶ。定量的に見ると1分もしないうちにデータが飛ぶ。これはバックアップ電池が死んでいるサイン。
05152 中を開けてみると馬鹿でかいコイン電池が使ってあった。炊飯器に使って有ったヤツと同じみたい。こんなの田舎の店には売ってないからCR2だったかカメラ用のリチウム電池を無理矢理押し込んで修理した。
 ちなみに残電圧は無負荷で0.3Vしか無かった。


05153 このポンプは私が覚えているだけで2回ダイヤフラムの交換をしている。私がこちらに帰ってきて14年経つので本体は最低でも14年前の製品。そろそろ寿命かもしれんし、最新の省エネモデルに買い換えた方がよい時期かもしれん。
 でも取りあえず延命処置をして、間欠運転とか試してみて浄化槽の処理具合とのバランスを見てみようと思う。

05154 5分くらいプラグを抜いて放置したけど時計データは生きていた。この調子なら電池のサイズ的に数日でも行けるんじゃ無かろうか。まあ実際の間欠運転は15分とか最大でも1時間くらいだと思うけど。



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2019年5月14日 (火)

あらかじめ言い訳

05141 リーフバッテリのシステムも少しずつだけど進化している。私は良き市民だから消防法にもきちんと対応した設備を作る。
 技術的には納得できない計算式だけど、リチウムイオン蓄電池の場合は4800Ahx3.7V=17760Wh未満は消防法が適用されない。それ以上でも壁とかルール通りに施工すれば良いのだけど面倒。と言うことでシールを作って誤魔化す正当性を主張する事にした。
 新品のリーフバッテリは24kWh有る。自動車に搭載されて居るとOKだけど、何故か裸でこの容量が有ると消防法の適用を受ける。でも我が家のバッテリは中古なのでフルの容量は無い。まあカンジニアリングで73.96%位(笑)じゃ無いかと思うので計算してみると17.75kWと出たので、それを現状の容量と考えて明記した。
 もし理屈っぽい消防署員が来て「リーフは24kWhでしょ?」と言われても、容量が7割くらいと言われた中古を買ったと言い張れば良いし、それでも食い下がって来たら「じゃあ測定してください」と言えば諦めるだろう。実際は7割も無いかもしれん。
 敢えて問題点を探せば標識のサイズが小さすぎる事くらい。でもこれは相手に「本来不要ですが、掲示するなら標識の幅は30cm以上にしてください」と指摘する部分を残して居ると考えれば、高度な作戦で悪くない。

05142  ヤフオクに安いトランスが出ていたので買ってみた。少々不安だったけど簡易テストでは巻線比が1:1で絶縁されたトランスと判明したので一安心。
 少し不安なのは1500VAにしてはサイズが小さい気がする事。一般の機器なら15Aを流し続ける事は少ないと思うけど、今回の用途では15Aを2-8時間くらいは流し続ける。どうかな?。
05143  まあ雰囲気と重さ的に連続10Aはいけると思うので、取り合えずこれで安全な充電環境を構築しようと思う。犬が舐めても孫が舐めても死なない様に。




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2019年5月13日 (月)

変な靴

05131 ヒマラヤPBの安物トレッキングシューズ、穴が空いて朝の散歩の度に靴下がビチャビチャに成るのは気分が悪い。早急に買おう買おうと思いながら今日まで来た。そろそろ限界だ。
 アシックスの安全靴は悪くないけど高い。その他の安全靴は形が合わなくて散歩になんか使えん。スノトレは底の減りがメチャ速い。トレッキングシューズの安いのはダメで高いのは何万もするから無理。ウーン。

05132 そう言えば普通の靴屋に行ってなかった。ウォーキングシューズとかで良いのが有るかも知れんと思い、サンリブの中にあるABCマートに行ってみた。
 去年の新卒かな?と思うようなオネエサンが相手をしてくれた。犬の散歩に使う事を伝え、1日に5kmか10km歩くことや、朝露でビチョビチョに成るから出来るだけ防水のハイカットが良いことなどを伝えた。
 候補の靴を数足履いてみて、2枚目の変なデザインのヤツが足に合って履き心地が良いことが解った。でもデザインが何となく変だ。紳士靴の様でも有るし安全靴にも見える。真上から見たら細身の登山靴に見える時もあるけど、横から見たら水辺で遊ぶ靴みたい。。。
 裏革のヤツの方が色合いが好みだったけど、そっちは縫製が違うみたいで足に合わなかったので表皮のタイプにした。ベロの上の縁が少しだけ強く当たる以外は悪くない。早速夕方のちゃしろの散歩に使ってみた。やっぱりベロが当たるので、夜の間はクランプで折り曲げて癖を付けて居る。

05133 そのちゃしろ君。最近は暑いので家の裏に連れてきたら直ぐに床の下に入る。ここが我が家で一番涼しい場所だと彼は知っている。
 身体は土を少し掘った皿状の窪みに入れ、頭はコンクリ土間の上に置いた毛布の端っこに乗っける。こんな変なポジションがお好みみたい。



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2019年5月12日 (日)

COOLな整備士とは言えないな

05121 平成の時代から引き摺っているナローのオルタネータ。装着したけど症状が改善しないと連絡が入り、整備工場に行ってアーダコーダとやって居た。形はうちの白骨号に似ているけど、稀少な車なので値段は下手したら数十倍では済まないらしいので少々緊張する。
 空冷ポルシェはオルタネータを外すのが少し面倒。だから出来るだけ外からの試験で悪いところを絞り込んでおこうとトライし、どう考えても左図の61番端子からバッテリの+端子までの間が切れている事を突き止めた。そしてメカさんに外して貰ったオルタネータが再度入ってきたと言う訳。

05122  直ぐにテスタを当ててみると61番とB+の間に有る2個のダイオードが両方ともオープンモードで死んで居る事が判明。でも何故だろう前回の作業時はVfを測定しただけじゃ無くてフィールドコイルをフル励磁して軸を回転してB+に電圧が出る事を確認している。しかもオシロで全部の山が正常で有る事まで。。。?。

05123 何となく塗料に熱が入った感じもするけど・・・うーん、と言う感じ。 取りあえず死んでいるから交換するしかない。念のために残りのダイオードを再チェックするけど何とも無い。今回は念を入れて大電流を流して試験。



05124 せっかくなのでサイズをアップした。よく考えたらオリジナルでは6個並列と2個並列が見た目的に同じサイズのダイオードが使ってある。いいのかな?。
 交換して正常に成った。今回はこちらも大電流を流して試験したからたぶん大丈夫。


05125 可笑しいなと思いながら前回のメモを見ていて気が付いた。下に6個有るダイオードは前回も今回もVfが0.45V前後で一定している。でも上の2個はVfのメモが0.87Vと成っていた。それに対して交換した現代のダイオードではVf=0.38V 。
 うーん、気が付かなかったけど前回の時点でダイオードが死にかけて居たのかもしれない。もしかしたら既に1個は死んで居て、もう1個も死にかけてVf=0.87Vと高めだったのかも。そしてフィールドコイル側を修理したから車載後にフル発電して空に近い2個のバッテリに流れ込み、その電流に耐えきれずに残りのダイオードも死んだと。。。?。
 うちには数kWも出せるような回転試験器が無いけど、ダイオード単体に50Aくらい流して様子を見る事は可能。出来る整備士なら黙ってそこまで試験して、前回の段階で怪しい2個を交換出来たのかもしれない。
 前回の作業を駄目な整備士とまでは言わないけど、COOLな整備士では無かったなと反省。

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2019年5月11日 (土)

電気セレブの気分

05111 午前中はスイミング。まだ右肩は痛いけど最も痛い時期に比べたら随分楽になった。2-3週間後にはバタフライが出来るかな?。

 帰ってから直ぐに太陽光システムにミーブを繋いで充電を開始した。本体にAC50Vが出てしまう問題に関して理屈は解った。後は実際の抵抗値とか電流などを把握しようと思って。

05112 延長ケーブルを使っているから電圧降下が酷いけど、まあ悪くない感じで充電を始めた。
 車体と地面の間の電流を測って見ると、最大でも1mA程度で済んでいた。でも条件に依ってはまだ増えると思うし、もしこれが最大値としても50V-1mAを放置は宜しくない。
 この事を忘れた頃の雨の日、ちゃしろが車体を舐めて死ぬかもしれんし、今は居らんけど何年か先に孫が外に出てよだれでデロデロの手で触って死ぬかもしれん。
05113 写真は綺麗だけど完璧な快晴という訳じゃ無い。 5%くらい落ちるような薄い雲が全面にかかっている。とは言っても100Vでの充電は精々1.5kWなので大した負荷じゃ無い。
 ミーブのバーグラフで1/4くらい減っていたけど、2時間くらい充電したら満タンまで充電されて居た。4/4を10kWhとすれば1/4は2.5kWhとなる。電源側を1.4kWhを2時間とすれば2.8kWhがぶち込んだ電力量。まあどんぶり勘定の釣り合いは取れている。
05114  スペック上だけど6kWhの発電量は凄い。家庭内の冷蔵庫とは色々を使いつつなのに、電圧は常に400Vに張り付いている。
 雨の日の電気貧乏対策と、晴れの日の電気富豪対策、この両方を考える必要があるなあ。



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2019年5月10日 (金)

現状の回路図

05101_1  2019年05月13日追記
 回路図中のFETのオンオフ範囲を間違って居ましたので朱記訂正しました。

 色々とやることが有って太陽光もその他の事も連休中ほど進まず停滞中。やっぱり悩んだり試行錯誤するような事は、それだけに集中する環境下じゃ無いと進まんなあ。
 だから人は「引退してから好きな事をやるぞ!」と思うわけだけど、その頃に成ると身体も頭も自由には動かんと言うジレンマ(笑)。

 取りあえず現状のソーラーパネルとリーフバッテリのシステムを公開しておこうと思う。海外だと色々な人が面白そうな事をやっていて、リーフのBMSを解析しているヤツまで居たりする。彼らとは全然レベルが違うけど、他山の石として横目で見ながら前に進む若者が居るかもしれんと期待して。
 物置にリチウムバッテリを満載している様な画像が紹介されると、「外人は怖い物知らずだから」的な書き込みが有ったりするけどヤツらは相当レベルが高い。テレビとかネットの都合の良い情報だけを見て、「日本の技術は世界一!」とかやっていたらどんどん取り残される。
 移民外国人労働者を入れようとしても、バカな国にはバカな外国人しか来ない。安い賃金に集まるのは安っぽい人間だけだ。うーん、もう既に取り残されて居るんだろうな。。。ハハハ。

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2019年5月 9日 (木)

しっかり接地してあるよ

05091 太陽電池由来の電気でミーブの充電を安全に行うため、シャープのパワコンを仕入れてきた。中古品で動くかどうか判らんけど、2,800円だから軽トラの給油代1回分と思えば安いモンだ。
 トランス式で絶縁されているからか、非絶縁のIDECに比べたらメチャ重い。体感的に2倍くらい重い感じがある。でも信頼性が高いかも?と少しだけ期待感。

05092 でもその期待は直ぐに裏切られた。蓋を開けたら回路図というかブロック図が貼ってあったけど、それを見ていくと少しずつ絶望的な気持ちに成ってきた。
 太陽電池からのDC電圧をスイッチングして絶縁トランスに入れる。その出側をもう一度DCに戻してACにしていくわけだけど、トランスの2次側が2個有るじゃないか。そしてその中点がしっかり接地してある。。。
 要はOPアンプ用±15Vみたいなトランスと一緒で、中点を接地してゼロVとし、プラス側とマイナス側に等しい電圧が出てくる。太陽電池とは絶縁されているけど、中点が接地された電源には変わりなかった訳だ。
 太陽電池とは絶縁されているから何とか成りそうだけど、この段階でしっかりと接地(フレームに接続)されていて、あとは至る所が同様に接地されている。これを浮かしてAC100Vの片側を接地するのは私には難しいわ。
 やっぱり絶縁トランスを仕入れるしか無いのかな。でも安心して使えそうなヤツは高いモンなあ・・・。

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