スマート農業デバイス用に太陽光パネルを選ぶ

農地にスマート農業デバイスを配置した際に考慮すべきものとして、電源の確保と野ざらしの対応と盗難防止があると思います。

今回は、電源の確保に太陽光パネルを使ってみようと思っておりまして、その検討をしたいと思います。

と思ってネット内を探していたらドンピシャ記事を見つけましたので、これを参考にしながら検討を進めたいと思います。

ラズパイの電源周りスペックの確認

まずは、ラズパイがどれだけ電気をくって、そして、どんな電気を与えてあげれば良いかを復習します。

私が使用しているラズパイは、Raspberry pi 1 Model B+なので、まずはそのスペックを確認します。

データシートはこちらです

Powerの項目を見ると、「Micro USB socket 5V, 2A」と書いてあります。5Vの電源を供給してあげればいいんですね。

太陽光パネル

そんで、今回買おうと思っている太陽光パネルがこちらです。

GWSOLAR 36W ソーラーパネル

490X409X25mm

この太陽光パネルは、影に強い全並列回路になっています。

普通の直列回路の場合は、一部が影になるとそれに連なる回路に影響を及ぼし発電量が著しく減りますが、並列回路は、影がかかった部分のストリングだけ発電量が落ちるので、全体に影響を及ぼしません。

外形寸法の50cm × 40cm程度なので、取り扱いも楽だと思います。

などというところに惹かれました。

バッテリーと太陽電池充放電コントローラー

太陽光パネルが36Wなので、それを軸に充放電コントローラーとバッテリーの容量を見積もってみます。

見積もりは、こちらの蓄電システム.comさんのサイトを参考にしました。

1日あたりの平均日照時間を3.5時間として、3日でバッテリーが満タンになる想定で計算します。

36Wの場合は、1時間に発電される電力量は36Whなので、36Wh × 3.5時間 × 3日間 = 378Wが1週間の発電量です。12Vバッテリーでは、378W ÷ 12V = 31.5Ahがバッテリー容量となります。各種損失係数を考慮すると、20Ah程度のものを買っておけば大丈夫でしょう。

充放電コントローラーは、36W ÷ 12V = 3A なので、5A程度のものを購入すれば良いということになります。

引用元:電菱

上記計算から選んだ充放電コントローラーは、電菱のSA-MN05-8です。

上記ドンピシャ記事で使用されている充放電コントローラと同じものです。

太陽電池入力電流が8.5Aなので、上記の計算より少し大きいですが、許容範囲なのではないかと考えます。

バッテリーも上記ドンピシャ記事で使用されているバッテリーにします。

このバッテリーは12Vで20Ahなので、仕様的にもちょうどいいです。

引用元:Amazon

WP20-12IEのIEはInner Terminal PositionとElectric Vehicle Powerの頭文字のようで、端子のいちが内側にあり、通常モデルの1.5倍のリサイクル回数があるそうで、Amazonだと少しお高めでした。そんな機能はいらないので、ちょっとお安めなWP20-12の方を購入してみます。

この選択が吉と出るか凶と出るか。

バッテリーと充放電コントローラを繋ぐケーブルも一緒に購入します。

降圧

raspberry piの入力電圧は5Vなので、DC12VからDC5Vに降圧しないといけません。降圧するには、電圧変換器を使用します。

引用元:AMazon

Amazonを探していると、車用ですが、DC12VをUSB出力に変換してくれるものがありました。これを購入してみます。

USBに変換してくれるので、ラズパイに接続するのが楽なような気がします。

おわりに

今まではパソコンでプログラムばかりしていて物理的なことはあまりしてきませんでした。太陽光パネルの購入も初めてです。うまくいくかいかないかわかりませんが、とにかくやってみようと思います。

怪我には気をつけようと思います。

これらが届いたら、実際に配線してみようと思います。楽しみです。

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