【自作ソーラー 発電】パネル2枚追加・PCとUSB接続でソーラー発電を可視化

自作ソーラー発電がうまくいったので、味をしめてソーラーパネル2枚追加、それとパソコンで専用ソフトで発電量などの状態を見ることができるeLOG01と、Bluetooth接続でアプリで状態を見れるeBOX-BLE-01をチャージコントローラーに接続して試してみました。

そしてソーラーパネル2枚追加しましたが、接続のしかたがわるかった?のか期待していた発電量は1枚のときとあまり変わらない??のですが、こんなものなんでしょうか?この記事の下のほうで検証してみます。

PC接続のeLOG01とBluetooth接続のeBOX-BLE-01と両方試した結果、eBOX-BLE-01のほうはスマホなどのアプリで簡単な表示しかしてくれませんでしたが、パソコンソフトで表示してくれるeLOG01はチャージコントローラーの設定もできて機能満載でまだ使いこなせていませんで、こちらのほうが使えるが重大な欠点が・・・

今回はソーラーパネル合計3枚接続して、パソコンソフトEPEVER Solar Station Monitorで発電の様子をみてみます。(次回はBluetooth(BLE)通信のeBOX-BLE-01を接続してみます。)

ソーラー3 接続図

前回までの自作ソーラーの記事はこちら↓

この春から、まだ経験していないことに挑戦していきます。まずは手始めとして自作ソーラー発電から。今までは住居を転々とするタイプの人間なのでモノを増やすことに抵抗があったのですが、部屋が広くなったのを機に前々から気になっていた自作ソーラー発電に手をだすことにしました。(これからも今住んでいる賃貸マンションに飽きた...
海外通販のBanggoodやebay.comで買ったものが続々と届いて自作ソーラーを構築する材料がそろったので設置していきます。 といってもソーラーパネルとチャージコントローラーとバッテリーをただつなぐだけで完成するので大した作業は必要ないので簡単であっさり接続完了しました。

まずは新たなソーラーパネル2枚と今まで使っていたソーラーパネル1枚を比較してみましょう。

フレキシブルソーラーパネル3枚を配線と設置場所

Banggoodから来たソーラーパネル2枚

新たに来たソーラーパネルは以下の2枚。今ある1枚のソーラーパネルが18Vなのでそれに合わせて2枚とも18Vのパネルを選びました。いずれも100数十ドルの安めのソーラーパネル。

Elfeland SP-37 18V 100W 1050*540mm Semi-Flexible Monocrystalline Solar Panel

Elfeland SP-37 18V 100W 1050*540mm Semi-Flexible Monocrystalline Solar Panel

Elfelandのフレキシブルソーラーパネル。前回レビューしたElfeland SP-23 130Wよりも少し長さが短いのですが、最高100Wまでしか発電しない。

18V 100W Monocrystalline Flexible ETFE Solar Panel Flexible Monocrystalline Solar Panel

18V 100W Monocrystalline Flexible ETFE Solar Panel Flexible Monocrystalline Solar Panel

こちらも18V 100Wで表面がざらざらしたフレキシブルソーラーパネル。

いずれも軽くて薄くて多少は曲がるのが特徴です。

Banggoodの梱包

梱包は緩衝材でウレタンフォームが入っているので割れることなく届きました。

梱包 ソーラー

フレキシブルソーラー3枚

ソーラーパネルが合計で3枚になりました。この3枚を窓の内側に設置していきます。

上から順にETFE Solar Panel・Elfeland SP-37・Elfeland SP-23になります。

  • ETFE Solar Panel 100W
  • Elfeland SP-37 100W
  • Elfeland SP-23 140W

ソーラー 3枚

下2枚はElfelandのソーラーパネル。一番上のソーラーパネルは表面がぼつぼつした仕上がりになっています。

ソーラー 3枚 違い

よく見ると2枚目の角あたりにヒビが入っているような。

ソーラー 3枚 違い2

こちらの3枚を並列接続していきます。並列だと電圧の18Vはそのままに電流がMax20Aほどになるという予想で設置。しかし予想に反してあまり電流があがらす3枚足しても4日間最高40Wほどしか発電しない・・・接続の仕方が悪かったかな?まぁ、雨続きだったのか?分かりませんがしばらく様子見するしかなさそう。

新しく来た2枚のソーラーパネルの仕様は以下、

ETFE Solar Panel

ETFE Solar Panel

Elfeland SP-37

Elfeland SP-37

そしてこちらが↓最初に来たElfeland SP-23の仕様。

Elfeland SP-23 140W

Elfeland SP-23 140W

追加2枚のソーラーパネル設置

追加で買ったもの

2枚追加になるのでソーラーのケーブルとソーラーパネルを並列接続する分岐プラグを買いました。

前回ソーラーパネル1枚だったので細いケーブルで大丈夫そうでしたが今度は3枚になるのでチャージコントローラーからバッテリーまでのケーブルを太いケーブルに変更します。

バッテリーに接続するために圧着端子が必要なのでそれもアマゾンで購入↓

圧着するための専用ペンチも必要なのでこちらも買った。

ソーラー用のMC4コネクタを外すときやコネクタを作るときに使うスパナも買っておきます。

ソーラーパネル3枚を並列接続するための分岐コネクタをeBay.comで買いました。

2PCS MC4 Solar Panel Y/T Branch Cable Connector M/F Adapter Parallel Clip Plug E

2PCS MC4 Solar Panel Y/T Branch Cable Connector M/F Adapter Parallel Clip Plug E

←画像ではメス2個になってますが、やってきたのはオス・メス1個ずつの1セットになります。

細かい工具などが必要になったのでちょこちょこ買ってしまった。

ソーラーパネル3枚と接続

ケーブルは赤と黒ではなく黒2本だったので、ケーブル1本は赤マジックで赤く塗って間違えないようにバッテリーとチャージコントローラーに繋げました。

ソーラーパネル ケーブル

ソーラーパネル3枚にそれぞれ+と-の分岐コネクタを接続してチャージコントローラーにつなぐ。ソーラーケーブルのMC4コネクタは「+」がオス、「-」がメスになっているので接続を間違えることはない。

ソーラーパネル設置場所2

ソーラーパネル3枚設置場所

新たに2枚を追加して合計3枚を窓の内側に設置しました。(ごちゃごちゃしていてスンマセン)赤枠の3枚がソーラーパネルを設置した場所。青枠2枚はUSBソーラーパネルでいずれも窓ガラスの内側に設置。

ソーラーパネル設置場所

ソーラーパネル設置 腰窓に2枚と、カーテンレールの内側から1枚をぶら下げた。

設置できたのでeLOG01をチャージコントローラーに接続してパソコンの専用ソフトSolar Station Monitorをインストールして発電量を確認してみましょう。

PCソフトで発電状態を可視化するeLOG01接続

チャージコントローラーとeLOG01を接続して、eLOG01とUSBケーブルでパソコンとつなげます。

eLOG01とRJ45分岐アダプタ

Epever eLOG01 For Tracer BN Tracer A MPPT Solar Controller With RS485 Port AE

Epever eLOG01 For Tracer BN Tracer A MPPT Solar Controller With RS485 Port AE

eBayで買いました。だいぶ古い機器のようです。3000円弱で安かった。

RJ45 Splitter Adapter 1 to 2 Ways Dual Female Port CAT5/CAT 6 LAN Ethernet Cable

RJ45 Splitter Adapter 1 to 2 Ways Dual Female Port CAT5/CAT 6 LAN Ethernet Cable

こちらはeLOG01はRJ45(LAN)の出力もあるので必要ありませんが、後ほどハックしてラズパイに接続するのに使うので買っておきました。

eLOG01をチャージコントローラーに接続

eBayからeLOG01がやってきたので接続します。ケーブルもちゃんと入っているので追加で買うものはありませんでした。

eLOG01接続 セット

真ん中にボタン電池のCR1220を入れるところがありましたが、RJ45でチャージコントローラーから5V電圧が来ているので入れなくても動きました。

eLOG01接続 電池

こちら↓右側側面にUSB Mini-BポートはパソコンのUSBに接続、RJ45ポートはMT50(発電状態を液晶ディスプレイ表示する機器)に接続します。

eLOG01接続 USB

左側側面のRJ45はチャージコントローラーとつなぎます。

eLOG01接続 LAN

準備ができましたのでパソコンソフトEPEVER Solar Station Monitorをインストールして発電の状態を可視化してみましょう♪

EPEVER Solar Station Monitorで発電を可視化

それではいよいよ発電している様子をパソコン画面に表示させてみましょう。

まずはダウンロード・インストールから、なお、このソフトはちょっとクセがあるようで?ちゃんと接続できていてもタイムアウトするときもあるので使いづらいです。

EPEVER Solar Station Monitor ダウンロード

パソコンソフトは以下のページよりダウンロードできます。

EPEVER provide Solar Charge Controllers,Solar Inverters,Hybrid Inverter Chargers.EPEVER,serves to make sure,everywhere,everyone,has the equal opportunity to “Tu...

こちらのページで以下のように「Charge Controller (v1.93) - Windows .zip」をクリックするとダウンロードできます。

ソーラー ソフト

Androidアプリは右下の「Charge Controller (Sealed) - Android .apk」になります。Sealedは密封型のバッテリーでバッテリー液を補充できないタイプのもの。ACDELCO ボイジャー用ディープサイクルバッテリーも密封型です。

アプリはGoogle Playストアで「Epever」と検索すると出てきますが、なぜかうまく通信できなかったので、もし動かなかった場合は上記ダウンロードページよりDLしてインストールしてみてください。(野良アプリなので多少注意が必要です。)

インストールはZipを解凍した中の

Controller-PCTools-V1.93\PCsoftware\setup.exe

こちらをダブルクリックするとインストーラが起動しますので「Next」を押して行ってインストールしてください。

Controller-PCTools-V1.93\Installation guidance\The Setup Steps and Use of Common Software1.pdf

同じく解凍したフォルダの中のこちら↑に簡単な英語のインストール方法の取説もありますので御覧ください。

COMポート指定・デバイスマネージャーで設定

ソフトからCOMポートを指定して接続するので、まずはUSBケーブルのCOMポート番号を調べるためにスタートボタンを右クリックして「デバイスマネージャー」を選びます。

以下のようにポート(COMとLPT)の▷をクリックして広げるとポートがでてくるので、USBを探すとXR21B1411 USB UARTと出てきました。COM3がeLOG01のポート番号です。

eLOG01接続  COM

XR21B1411 USB UARTを設定する必要があります。まずは右クリックして「Port Settings」タブを選択して以下のようにBits per secondを「115200」に、RS-485にチェックを入れます。

Solar Station Monitor 設定2

これでデバイスマネージャーの設定は完了。

チャージコントローラー・バッテリー・ソーラーパネル登録設定

Solar Station Monitorを起動すると以下のようなCOMポートを選ぶ画面になるので、デバイスマネージャーで調べた番号を選択する。Baud rateの速度は115200にしてAddを押します。

Solar Station Monitor 起動時

次はソーラーパネルやバッテリーのタイプを設定する以下のような画面になります。

Solar Station Monitor 設定

上記の画面で設定しなくても後ほど「Edit Station」で設定可能です。↓

Solar Station Monitor6

最初に「Station Infomation」タブで以下のように設定しました。

  • Station Name:適当な名前
  • Device ID:最初は「1」が良いようです。
  • Country:Japan
  • City:Fukuoka
  • Rated Power(W):ソーラーパネルの合計最大W数
  • Installation Time:ソーラー発電始める日
  • Battery Capacity(Ah):バッテリーの最大容量

Solar Station Monitor2

続いてSolarタブを押してソーラーパネルの設定をしましょう。

  • PV Type:ソーラーパネルの名前
  • Peak Power:最大発電量
  • Number Of Paralleled Arrays:パネル数
  • Total Peak Power(W):最大発電量

Solar Station Monitor

次にBatteryダブを押して使うバッテリーの設定をしていきましょう。ちなみに↓下画像右のように画像も登録できますが、いつの間にか消えますので意味ないです・・・

  • Battery Type:密封型の場合はSealedを選ぶ
  • Battery Capacity(Ah):バッテリーの最大容量
  • Voltage Of Each Battery:バッテリーの電圧

Solar Station Monitor バッテリー

最後のControllerタブはPortにさっきデバイスマネージャーで調べたCOMポート番号が選択されていればOKです。

Solar Station Monitor3

ソーラー発電状況を可視化♪

設定完了して右上のほうにある「Start Monitoring」を押すと以下のようにソーラーの発電量やバッテリーの充電量が表示されます。

Solar Station Monitor7

ソーラーパネルの状況やバッテリー充電状況もリアルタイム(Interval(s)で情報取得する間隔の秒数を設定)で表示できるのが素敵すぎます。

Solar Station Monitor4

発電量Wや電圧をグラフで表示してくれるのもいいですね。

Solar Station Monitor 発電

ただ、物理的にちゃんと接続してるのにエラーになって接続できないときがあるんです・・・

エラーになる(接続が不安定)

どのタイミングで接続できなくなるのかまだクセをつかめていませんが、接続できなくなるとパソコンを再起動してもUSBケーブルやLANケーブルを抜き差ししても接続できなくなります。

ソーラーパネル3枚 エラー

Operation failed. The operation has timed out.(COM3)とエラーが出て接続できなくなる。

逆に接続しだすと、USB抜き差ししてもPC再起動してもずっと接続できるようになる。パソコンの接触が悪いのか?eLOG01のどこかが悪いのか?いまのところ原因不明。

ソーラーパネル3枚合わせても1枚とあまり変わりない

4/30にソーラーパネル3枚にして5日ほど経ちましたが、グラフを見てもソーラーパネル1枚だったころとあまり発電量が変わらないかなぁ、となんとなく思っていましたが気になったのでちょっとどのくらい変わったのか実験してみました。

曇り空

まずはゴールデンウィーク前半は雨と曇り空で、バッテリーがなくなってしまったので充電してからソーラーパネル3枚で曇り空の日にどのくらい発電するかチェックしてみました。↓

バッテリー充電中

充電器でバッテリーを充電中のときにはチャージコントローラーが働いてか?発電した電力をバッテリーに送らないようでした。

75%くらいまで充電してから曇り空で発電したところ10W程度・・・曇り空とはいえ3枚で10Wって少なすぎる気がした。

晴れの日(5/4)午後に単体ソーラーがどのくらい発電しているか比較してみる

昨日晴れたので午後からソーラーパネルのプラグを取ったりつけたりしてソーラーの発電量を比較してみました。

今回導入した100Wソーラーパネル2枚で0.5Aほど、ということは前回レビューしたElfeland SP-23 130Wが1.5A発電しているということのようです・・・もう少し期待していましたが残念すぎる(泣)

3つ合わせた発電量

0.28AがElfeland SP-37のみ接続したとき、0.5A程度のときは2枚のソーラーパネル接続

窓際に置いただけなのでコレが普通の発電量かわかりませんが、Elfeland SP-23 130Wはかなり良い発電効率のようです。

ソーラーパネル2枚追加して発電状況をパソコンで可視化した感想

追加した2枚のソーラーパネルの発電効率が悪いのはガッカリして、もっと効率の良いソーラーパネルに興味が出てきました。これ以上窓にソーラーパネルを置くと部屋が暗くなって家族から苦情がくるので、2枚のソーラーパネルを処分して新しい発電効率の良いパネルを導入するか考え中。

パソコンで発電量を可視化できるソフトのEPEVER Solar Station Monitorはちゃんと受信できればかなり使い勝手が良くて詳細設定も可能でいいのですが、どこが悪いのか現在は分かっていませんが、うまく接続できないと「Operation failed. The operation has timed out.」の表示が出てPCを再起動したりプラグを抜き刺ししても治らない・・・数日後になにもなかったように接続できるときがあって、イライラする。どこかの電気的な接触が悪いのかな?

なので、RJ45ケーブルを改造してUSBをつけてラズパイに接続・ハックして発電状態をグラフに表示できるようにしました。こちらも後ほど詳細に記事にしていきます。

窓際ソーラー発電は期待していたより少ない発電量で、週に1度はコンセントから充電器を使ってバッテリーを充電する必要があるので、もう少し発電効率の良いソーラーパネルを探す旅がしばらく続きそうです。

コメント

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  1. もっと より:

    デルコのボイジャーに充電する場合、12.9Vではカットする電圧が低いのではないでしょうか?設定低い場合、チャーコンで電流をカットしてしまい、発電量が伸びず、バッテリーも満タンにならないのでは無いでしょうか?

    • GO より:

      もっと様
      コメントありがとうございます。
      すみません、まだあまり分かっていないので・・・設定はしないまま運用しています。
      専用ソフトEPEVER Solar Station Monitorの設定で、Parameters > Control Parameterを見てみると以下のようになっていました。
      Control Parameter
      https://bey.jp/wp-content/uploads/2019/05/2019-05-06_06h06_01.jpg

      こちらもデフォルトのまま設定していないので、後ほど使っているバッテリーに合わせて変更する必要がありそうですね。
      Battery Capacityが200になっているので400に変更する必要はありそうです。
      電圧はデフォルトの設定でも16Vで切断するようになっているようなので問題ない?のかな?常時16V付近で充電するとバッテリーを痛めてしまうというのを聞いたことがありますのでどうなんでしょう。
      もしお分かりであれば教えていただけると喜びます♪

  2. Kazuya Nakano より:

    発電量が少ないと感じているなら、もしかしたら逆流している可能性も有るかも知れません、並列接続だと各パネルと合流手前にダイオードを入れた方がよいとき聞きました。各パネルでの逆流防止の為で電圧が高いパネルから低いパネルに逆流するのだと、パネルによっては入っているのと無いのがあるそうなので入れてみてはどうでしょうか接続端子で組まれたものはAmazonで簡単に手に入ります、+-どちらが良いかは正確には分かりません。私は調べたときに信じて車にパネルに2枚並列接続してますが+側に入れてます。

    • GO より:

      Kazuya Nakano様
      コメントありがとうございます。
      大変参考になりました!逆流防止ダイオードですね。
      買ってためしてみます♪

  3. 秋山智朗 より:

    eLog01はロガーで、PC無しでチャージコントローラーの動作状況を記録してくれます。https://www.epsolarpv.com/downsoft.html のeLOGというソフトを使えばデータを吸い出せます。ただ、仕様上は10分に1回、実際に使うと11分に1回の記録というのが固定で変更できません。

    で、チャージコントローラーからはhttp://www.chikuden-sys.com/category/chargecontroller.asp?id=3348&c2id=201 を使ってPCに接続すれば、直接Solar Station Monitorから制御できるのではないでしょうか。少なくとも自宅のTRIRON2210N-DS1-UCSではできているので。

    パネルを増やしたのに充電量が増えないのは、http://www.chikuden-sys.com/faq_detail.asp?id=68 にあるように電気特性の違うパネルをMPPTコントローラーに接続したから、かもしれません。

    デルコのボイジャーも所詮鉛蓄電池に過ぎないので、なぜこれだけは充電終端電圧を高くしなければいけないのか、理解に苦しむところです x-)

    • GO より:

      秋山智朗様
      コメントありがとうございます。
      ログ吸出しですね。ただPCを立ち上げて吸い出してDBに登録したりする手作業が面倒なので・・・Linux(ラズパイ)母艦に自動的にデータを追加するようにしました。このあたりは後ほど記事にしてみます。
      パネルを増やした問題はダイオード入れると良いそうですので試してみます。
      充電終端電圧はわかりませんでした・・・どこか設定したかな?

  4. 秋山智朗 より:

    私も直接PCで記録できないかちょっと調べたのですが、ケーブルはRS-485で、割とポピュラーな産業用のプロトコルで通信している所まで調べて挫折しました。結局、INA226という電圧、電流センサーを割り込ませて、これをWi-Fi付きマイクロコントローラで読み取ってWebサービスに送る方法にしました。ラズベリーパイでの記録、期待しています!

  5. 秋山智朗 より:

    おお、最近流行のダークモードですね。PHPだとラズベリーパイならともかく、ARDUINOやESP32だと辛い。私の方は試行錯誤中でまだテキストにまとめていませんが、グラフは https://ambidata.io/ch/channel.html?id=11027 な感じです。

    • GO より:

      おおぉ!素晴らしいです♪
      Ambientもいいですね。20Wのパネルでけっこうな発電量なんですね。やっぱり太陽に向けると発電量が違いますね。
      参考になります。

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