google-site-verification: google3bd66dd162ef54c7.html

グリッドタイインバーターの製作、発電量の時間変化とMPPT

 またまた久しぶりに自作グリッドタイインバーター(GTI)の話題です。

 仮組み状態の試運転が続いていて、最終的な基板に組みなおす作業はまだ終わっていません。仮組みといっても一応ケースに入っているので見た目はほぼ完成状態。それにこのところ好天が続いているので、せっかく発電しているのを止めて、工作するのは何だかもったいないです。

稼働中試運転中のグリッドタイインバーター
自作グリイドタイインバーター

 ということで、動かしながらMPPTまわりのソフトの改良をちょこちょこやってました。

 で、とりあえずMPPTは一応の完成度に達したと思うので発電量や電圧や電流などの時間変化のグラフをご披露します。

▼動作状態のログ
GTIのログ
 GTIからは1秒毎にシリアルに内部状態をたれ流すようにしてあります。このデーターをWindowsのターミナルソフトのTeraTermでファイルに落としEXCELで読みます。なお、タイムスタンプはTeraTermで付けたものです。

 以下、データーをグラフで見ていきます。記録したのは12月7日の午後です。

▼発電量の時間変化
GTIの出力変化
 9月には30W近く発電していましたが、冬至が近いので最大発電量は20Wを下回るようになりました。

 13:45付近の落ち込みは雲の通過によるもの。以降のばたつきも雲によるものです。

▼ソーラーパネル電流
GTIの電流
 出力電力と同じカーブを描いています。

▼ソーラーパネル電圧
GTIの電圧変化
 MPPT制御の結果、パネル電圧はほぼ一定に保たれています。これだったら単に電圧制御にしてもいいかも知れません。電圧を一定に保つだけの制御なら、電源の1サイクル周期という高速処理が可能になります。この場合、急激な明るさの変化にも余裕で対応できると思います。ただ、電圧の決め打ちでやると、パネルの劣化や温度上昇に伴う最適電圧の変化などに追従できなくなるので一長一短な気がします。

▼MPPTの制御量
GTIのmppt
 パネルからの電力をAC電源に戻す時、電源周期に同期させた位相制御で通電しています。この通電時間を変化させると負荷の重さを加減できるので、MPPTの制御量としています。
 グラフの縦軸の値は0.1ms単位の通電時間。つまり値が50の場合は5ms。電源の半周期は10msなので、おおざっぱに言えば50%の負荷をかけていることに相当します。

 グラフの左端あたりでは通電時間5.5msで動いていますが、太陽が傾いてパネルからの電力が減少するのに追従して負荷を軽くしていっています。

▼ソーラー電力とMPPT制御量の関係
GTIの電力vsMPPT
 これが一番見たかったグラフ。基本的には右上がりのグラフになっているので、うまくいってる感じです。

 グリッドタイインバーターのMPPTは、ソーラーパネルの出力変化だけでなくAC電源の電圧変化に対しても最適化をやっていることになります。ということで、このグラフにはAC電源側の変動の影響も入っていることになります。

 大きく外れた連続的なプロットがあるのはパネル出力の急変に制御が追いつかなかった状態だと思われます。山登り法でやっているので急激な変化に対する応答の遅れは仕方ないのですが、もっと収束を早くする手が無いか、考えてみる余地はありそうです。

 やっぱりデーターをきちっと取ると面白いです。

 なお、グリッドタイインバーターの記事はカテゴリにまとめています。ご興味のあるかたはご覧下さい。
関連記事

tag : GTI 自作 太陽光発電

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

カレンダー
07 | 2017/08 | 09
- - 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 - -
プロフィール

ラジオペンチ

Author:ラジオペンチ
電子工作を中心としたブログです。たまに近所(東京都稲城市)の話題など。60過ぎて視力や器用さの衰えを感じつつ日々挑戦!
コメントを入れる時にメールアドレスの記入は不要です。なお、非公開コメントは受け付けていません。

記事が気に入ったらクリックを!
最新記事
カテゴリ
最新コメント
リンク
FC2カウンター
検索フォーム
月別アーカイブ
RSSリンクの表示
QRコード
QRコード