DASRモニタリングポスト電力プロファイル
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軽自動車用の鉛バッテリーとして安価に手に入る40B19バッテリ...
40B19バッテリーの5時間率容量は28Ahである。
大体80時間程で使用することを想定しているが、容量は何時間...
変動する。
経験則として、x時間率での容量をyとしたとき、
log 4 ( x/5) = log 1.25 ( y/28 )
が成り立つ。
したがって、40B19バッテリーの80時間率容量は44Ah程度となる。
次に、モニタリングポスト稼働時にバッテリーの消費をどれだ...
必要がある。鉛バッテリーは深い放電を行うと寿命が著しく損...
ためにはディープサイクルバッテリーを使う方法もあるがコス...
いこととする。そのためバッテリーの使用率を60%程度に抑え...
行っていく。
44Ahで60%利用する場合、平均電圧は12.5V程度である。したが...
電力量は
44Ah*60%*12.5V = 330Wh
である。
一方、モニタリングポストに内蔵している電力消費機器として...
1. Raspberry Pi 本体
2. Wi-Fiドングル
3. 放射線計測器
4. LIBLO AVR (Arduino互換機)
5. TWE-LITE
6. RaspberryHabu
6.に鉛バッテリを接続し、6.に搭載したDC-DCコンバータにより...
1.〜5.に供給している。1.〜5.の最大消費電力は以下の通りで...
1. 3.5W ( 5V 700mA )
2. 2.5W ( 5V 500mA )
3. 0.1W ( 3.3V 30mA )
4. 0.1W ( 3.3V 30mA )
5. 0.2W ( 5V 40mA )
合計 6.4W
これは最大消費電力なので時間平均で60%とすると、3.8Wとなる。
更に6.の12.5Vよりの変換効率が約70%なので、全体での消費電...
これより、バッテリが100%の充電状態から60%使用する場合の稼...
なる。
これはバッテリのみで稼働した場合、2日と13時間稼働できると...
天候悪化時でも3日間動作することを目標としているが、これだ...
時間には半日ほど足りない。しかし実際には天候悪化時にもわ...
は発電するため、それを加味すると72時間の稼働が可能となる。
具体的には50W出力の太陽電池を接続しており、晴天の冬至であ...
れば1日で400Wh台の発電がなされる。極度に悪い天候であって...
パネルが覆われる場合を除けば約1/10程度の発電は期待できる...
以上のの出力があることになる。充電器によるロスによって10%...
ると、約110Wh分がバッテリから利用できる330Whに足すことが...
約440Wh分が3日間で利用できるとすると、約81時間となるので3...
可能と考えることができる。
最後に、60%を消費し残り40%となった場合のバッテリは、天候...
けで100%に回復できるかを考察する。
バッテリの充電は50W出力の太陽電池SY-M50W-12(SUNYOOO solar...
と、ソーラー充電コントローラーCM04-2.1(Phocos AG)を使って...
太陽電池の出力は1000W/m^2のとき50Wであるが、太陽に正対し...
太陽定数1366W/m^2と大気による吸収損失6%より1280W/m^2の日...
計算できる。これより、太陽電池パネルの経年劣化を考慮して...
が期待できる。
これを元に、別紙計算により冬至であっても一日あたり430Whの...
ことがわかる。
充電器によるロスを10%とすると約390Whとなる。冬至の日照期...
搭載機器の消費電力量は63Whなので、それを引いた約330Whがバ...
に使われる。バッテリの放電電力量対充電電力量比率を80%程度...
に放電時の換算で約260Whが充電されることになるが、夜間14時...
76Wh消費するので、それを差し引くと1日で約180Wh分が充電で...
る。バッテリ容量の60%を充電するためには330Whが必要なので...
があれば充電ができることになる。
なお、この計算は常に日照が妨げられないとしての計算なので...
る場所に設置の場合は別紙計算などによって事前に十分検討す...
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軽自動車用の鉛バッテリーとして安価に手に入る40B19バッテリ...
40B19バッテリーの5時間率容量は28Ahである。
大体80時間程で使用することを想定しているが、容量は何時間...
変動する。
経験則として、x時間率での容量をyとしたとき、
log 4 ( x/5) = log 1.25 ( y/28 )
が成り立つ。
したがって、40B19バッテリーの80時間率容量は44Ah程度となる。
次に、モニタリングポスト稼働時にバッテリーの消費をどれだ...
必要がある。鉛バッテリーは深い放電を行うと寿命が著しく損...
ためにはディープサイクルバッテリーを使う方法もあるがコス...
いこととする。そのためバッテリーの使用率を60%程度に抑え...
行っていく。
44Ahで60%利用する場合、平均電圧は12.5V程度である。したが...
電力量は
44Ah*60%*12.5V = 330Wh
である。
一方、モニタリングポストに内蔵している電力消費機器として...
1. Raspberry Pi 本体
2. Wi-Fiドングル
3. 放射線計測器
4. LIBLO AVR (Arduino互換機)
5. TWE-LITE
6. RaspberryHabu
6.に鉛バッテリを接続し、6.に搭載したDC-DCコンバータにより...
1.〜5.に供給している。1.〜5.の最大消費電力は以下の通りで...
1. 3.5W ( 5V 700mA )
2. 2.5W ( 5V 500mA )
3. 0.1W ( 3.3V 30mA )
4. 0.1W ( 3.3V 30mA )
5. 0.2W ( 5V 40mA )
合計 6.4W
これは最大消費電力なので時間平均で60%とすると、3.8Wとなる。
更に6.の12.5Vよりの変換効率が約70%なので、全体での消費電...
これより、バッテリが100%の充電状態から60%使用する場合の稼...
なる。
これはバッテリのみで稼働した場合、2日と13時間稼働できると...
天候悪化時でも3日間動作することを目標としているが、これだ...
時間には半日ほど足りない。しかし実際には天候悪化時にもわ...
は発電するため、それを加味すると72時間の稼働が可能となる。
具体的には50W出力の太陽電池を接続しており、晴天の冬至であ...
れば1日で400Wh台の発電がなされる。極度に悪い天候であって...
パネルが覆われる場合を除けば約1/10程度の発電は期待できる...
以上のの出力があることになる。充電器によるロスによって10%...
ると、約110Wh分がバッテリから利用できる330Whに足すことが...
約440Wh分が3日間で利用できるとすると、約81時間となるので3...
可能と考えることができる。
最後に、60%を消費し残り40%となった場合のバッテリは、天候...
けで100%に回復できるかを考察する。
バッテリの充電は50W出力の太陽電池SY-M50W-12(SUNYOOO solar...
と、ソーラー充電コントローラーCM04-2.1(Phocos AG)を使って...
太陽電池の出力は1000W/m^2のとき50Wであるが、太陽に正対し...
太陽定数1366W/m^2と大気による吸収損失6%より1280W/m^2の日...
計算できる。これより、太陽電池パネルの経年劣化を考慮して...
が期待できる。
これを元に、別紙計算により冬至であっても一日あたり430Whの...
ことがわかる。
充電器によるロスを10%とすると約390Whとなる。冬至の日照期...
搭載機器の消費電力量は63Whなので、それを引いた約330Whがバ...
に使われる。バッテリの放電電力量対充電電力量比率を80%程度...
に放電時の換算で約260Whが充電されることになるが、夜間14時...
76Wh消費するので、それを差し引くと1日で約180Wh分が充電で...
る。バッテリ容量の60%を充電するためには330Whが必要なので...
があれば充電ができることになる。
なお、この計算は常に日照が妨げられないとしての計算なので...
る場所に設置の場合は別紙計算などによって事前に十分検討す...
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