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太陽電池の発電量を調べたい

皆様いつもおせわになっています。
ジャンク品の太陽電池を数枚入手したのですが、
その太陽電池の電流(最大アンペア)の量を測りたいのですが、
どのようにすれば良いでしょうか?
電圧の方はテスターで直接測りました、太陽の下で1枚4.5V程度発電できています。

手持ちのテスターには直流のアンペアを測るモードはあるのですが(10AモードとmAモード)、
どの用に使うかまでは説明書に記載されていませんでした。
電圧はテスターを並列に、電流はテスターを回路の中に直列に入れる
と記憶していましたが、太陽電池の発電できる最大の電流を測るには
太陽電池、テスターの他になにを繋げばよいでしょうか?
アドバイスお願いいたします。

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A 回答 (9件)

ロータリースイッチを使ったデジタル可変抵抗を作ってみてはいかがでしょうか。

添付図のように、3つのロータリースイッチを使えば、 0Ω から 999Ωの範囲を1Ωきざみで可変できます。電流は100mA程度流せます。10Ωきざみで良ければ一番左側の部分なしにすればいいです。こういうのが1台あると何かと便利です。

定電流回路は、±5V電源とオペアンプとMOS-FETと抵抗数本と可変抵抗で作れますが、電子工作の経験がかなりないと難しいかもしれません。±5V電源の準備と部品の入手(秋月や千石などで)が可能で、もし挑戦してみようと思われるのなら回路図を添付します。±5V電源電源も自作してみますか?

[1] 12接点ロータリースイッチ(150円) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00100
[2] 1/6W抵抗(100本入り100円)
   1Ω http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16010/
  10Ω http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16100/
[3] 酸化金属被膜抵抗器100Ω・2W(1本30円) http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php …

ANo.3 さんは質問 4286543 を最後に、質問も回答もぱたりと途絶えたので、もしや・・と考えていました(別名で出られてました?)。当方はバッテリーと強電が弱いので、この分野で質問があったら回答をお願いします。私事で済みません。
「太陽電池の発電量を調べたい」の回答画像7
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
画像見させて頂きました。
これはなかなかすばらしいですね、今回に限らず色々と使い回せそうですので
作成させて頂きたいと思います。

定電流回路も気になりますが、個人的には可変安定化電源を作って見たいと思っていました。
0V~12Vでデジタルの電圧表示なんかを付けたら便利かなと思いましたが、
お金がかかりそうなのでアナログメーターで。
流せる電流しだいで製作資金が上がりそうなので、小さいやつで。

お礼日時:2010/05/31 09:20

デジタル可変抵抗はこれ(

http://www20.tok2.com/home/daisuken/ANDAD861308. …)と同じ機能にになります。ロジックICを使えば、その装置ように、7セグメントLED(日の字LED)で抵抗値をデジタル表示させることもできます。太陽電池だけでなくバッテリーやモータなどの負荷特性を見るのにも使えますね。何だか自分でも作りたくなりました(今度の土日で作ってみようかな)。

回路図は Power Point 2002 で描き、JPEG形式で保存したものを添付しています。Power Point 2007 も持っていますが、直線を描くと図形にくっついてしまい、平行線を描くのが難しいので使ってません(倍率を小さくするとセンター位置が勝手に変わるのも気に入らないんです)。ここのサイト(http://www.kansai-event.com/kinomayoi/post_denki …)の回路図と見た目が似ていますね(私はそことは無関係です)。ロータリースイッチの端子配置はデータシートの図を単にコピーしたものですが、「図の書式設定」で、明るさとコントラストを調整して、上下左右をトリミングしています。この質問サイトの添付画像は解像度が低いので、フォントの大きさや写真の見え具合に注意しています。別名は何でしょうか(hs・・さん?imori・・さん?(。
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これは便利ですね。


わたしも推奨します。

いつもキレイな図面を書かれますね。
特に右側の図など素晴らしい。
どうやって(何で)書かれたのでしょうね?

>別名で出られてました?

はい。
カテが限られていますから、inaraさんならお分かりになるかと・・・(^_^.)
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>「180Ω~280Ω付近が一番適した測定が出来ると」言った感じでよろしいでしょうか?



供試サンプルのスペックが、[4.5V 20mA]ということなので、最大出力前後の特性を取るためには、この程度の抵抗値が適当であろうと推算しました。
光量が(晴天などで)より大きくなる場合は、最小抵抗値はもっと小さいほうがよいかもしれません。
(カットアンドトライが必要になる)

実は、トランジスタが絡んでくるよく分からなくなってくる程度の知識しかありません。
基本はキット物を買ってきて組んでいたのですが、今回は基盤、三端子レギュレータ、コンデンサなどHPに書いてある素材を自分で集めて回路を作っていました。

一段階進歩しているではないですか。(^_^.)

>実際、違う型番の三端子しか買えず、それが-5V出力の物だったのにINに+を入れて上手く動かなかったりしていました。

わたしなど、スペアナに送信機出力を直接入れて入力アッテネータを焼き、修理代に15万円取られたことがあります。(泣く)

「失敗は成功の母」と云います。
ガンばってください。
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この回答へのお礼

アドバイス、激励ありがとうございます。
一応上記の開放電圧、短絡電流は晴れた日の日中に測った物でしたので、最大出力かと思われます。
修理費15万ですか・・・かなりいたい出費でしたね。私も色々と気をつけます。

お礼日時:2010/05/31 09:05

>可変抵抗方式は、擦動接点の許容電流や、可変抵抗自身の許容電力の制約があるので、太陽電池の発電量が大きいとき(0.5W以上のとき)にはふさわしくありません。


>開放電圧と短絡電流はどれくらいの太陽電池なのでしょうか?

おっしゃる通りです。
前回、「なぜ、定電流負荷方式を勧めて、抵抗負荷方式に難色を示すか」の説明をしなかったことに忸怩たる思いを抱いていたのですが(←文章説明がうまく出てこなかった)、要約すると上記の理由によるものです。

それにしても、よくこまめに書き込みをなさる質問者さんですね。
こういう方を相手にすると回答者としても大変張り合いがあります。(^_^;)

それでは、電池の仕様がだいたいわかりましたので、可変抵抗負荷方式を取るとして、どういう値の負荷抵抗にするかを検討してみましょう。

「短絡電流」「開放電圧」は太陽電池の性能を知る目安ではありますが、実用上は最大出力ポイントの状況がわかれば十分です。
そういう意味では、X-Yレコーダーを使って、全範囲のデータをとる必要もありません。

開放電圧4.5V、短絡電流20mAということであれば、これらを垂直・水平に伸ばした交点付近が最大出力付近になると予想されます。
 4.5V/20mA=225Ω
実際には電圧・電流ともやや下がったところになるはずで、(これを大雑把に見積もって)電圧・電流ともに20%くらいの変化があると想定すると
 抵抗最小 (4.5V x 0.8)/20mA=180Ω
 抵抗最大 4.5V/(20mA X 0.8)=280Ω
つまり、固定抵抗180Ω、可変抵抗100Ωの物を用意すればよいことになります。
(この状態で可変抵抗を回して出力最大値を探る)
前出 図1.2.2 のグラフを書いて、180Ω、280Ωの直線を引いてみてください。だいたいのイメージが掴めるかと思います。

必要な可変抵抗の容量(w数)を計算してみましょう。
 P=100Ω X (0.02A)^2=0.04w
2倍くらいの余裕をみて、0.1w位のものを用意すればよいことになります。
これが0.125wのボリュームです。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01658/

この程度のものなら簡単に手に入りますが、気を付けなければならないのは、w数は電流値の二乗で利いてくることです。
ちょっと容量の大きい太陽電池をテストするとなると、簡単にWオーダーの可変抵抗が必要になるでしょう。
Wオーダーの可変抵抗は、正規に買えば目の玉が飛び出るくらいの値段になります。

上記の手法に基づいて、いろいろなケースを試算してみると、inaraさんもおっしゃっておられるように、「可変抵抗方式は大変フレキシビリティの狭い方法」だとお気づきになられるかと思います。
小容量の定電流負荷(装置)は、自作もそれほど難しいものではありません。
今後も太陽電池に興味をお持ちなら、是非とも入手(あるいは自作)されることをお勧めします。  
                               以上

inaraさん
お久しぶりです。
いつも素晴らしいご回答をされるのを拝見しております。
今回もわたしなど到底出る幕ではないと思ったのですが、つい興味が湧いてはまり込んでしまいました。

このサイトは回答者同士がコミュニケーションするのを好まれていないようですので、この文章もすぐ削除されてしまうかも知れませんが、なるべくinaraさんの目に留まることを祈っております。
どうかお元気でがんばってください。
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
話が少しずつ難しい方向に流れていき、若干追いつけていません・・・
要約させて頂きますと、「180Ω~280Ω付近が一番適した測定が出来ると」
言った感じでよろしいでしょうか?
太陽電池の性能を調べるのがここまで難しい話になるとは思っておりませんでした・・・
もう少し電子工作勉強したいと思います。

実は、トランジスタが絡んでくるよく分からなくなってくる程度の知識しかありません。
基本はキット物を買ってきて組んでいたのですが、今回は基盤、三端子レギュレータ、コンデンサなどHPに書いてある素材を自分で集めて回路を作っていました。
実際、違う型番の三端子しか買えず、それが-5V出力の物だったのに
INに+を入れて上手く動かなかったりしていました。

お礼日時:2010/05/27 14:32

>「抵抗負荷方式」は、これだけ広範囲な変化を一個の可変抵抗で行うことは困難です


なつかしい方のコメントありがとうございます。確かに可変抵抗方式は、擦動接点の許容電流や、可変抵抗自身の許容電力の制約があるので、太陽電池の発電量が大きいとき(0.5W以上のとき)にはふさわしくありません。開放電圧と短絡電流はどれくらいの太陽電池なのでしょうか?
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
今日天気が良かったのでやっと調べる事が出来ました。
現在同じ太陽電池を6枚所持しており、既に2枚直列、それを並列で3セット繋いでおります。
No1さんの画像の左側の繋ぎ方でよろしいのであれば
開放電圧 平均9V
短絡電流 平均60mA
となっていました。
上のような繋ぎ方をしているので、1枚でおそらく4.5V-20mAかと思います。

お礼日時:2010/05/25 16:58

>・・・太陽電池、テスターの他になにを繋げばよいでしょうか?



照度計も必要だと思います。

図1.2.2を見てください。
http://www.eko.co.jp/eko/a/sys040101.html

一定の照度のもとで、電圧と電流はこのように(ほぼ矩形形に)変化します。
この電流と電圧の積を表示したものが山形になっている出力曲線です。
この頂点付近で使用するのが最も効率の良い方法です。

照度が大きくなると、このI-V曲線は上方に移動します。
従って、同一の照度でなければ性能比較は出来ないことになります。
ただし、いくつかの照度でデータを取れば相互に比較・換算できるようになります。

このI-Vカーブを取るのにいくつかの方式があります。
http://www.eko.co.jp/eko/a/sys040104.html

一番わかりやすいのは、図2.2.4の「電子負荷方式」です。
(この図の下にある解説では、意味不明なことが書いてありますので、わたし流に翻訳して解説します)
「電子負荷」には、「定電流負荷」「定抵抗負荷」「定電圧負荷」があり、どれでもよいのですが、全部お話すると混乱するので、ここでは「定電流負荷」に限定して話を進めましょう。

定電流負荷は、「電池の電圧が変わっても一定の電流を流す機能を持つ装置」です。
これを負荷につなぎ、その設定を0 Aにします。
すると電圧は、図1.2.2の右端、Vocの値をとります。
徐々に電流を増やして行くとI-V曲線の上をなぞり、左上に上がって行き、電流最大のところで電圧0 Vになります。
このV-Iを計算することで、出力曲線が得られます。
照度を変えて、このカーブを何本も取ります。

こちらの電子負荷は「ソーラーパネルに使用した」との記載があります。(^^♪
http://page6.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/f87 …
もっと安いものもあります。
http://page11.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/n8 …

「2-2-1 X-Yレコーダー方式」とありますが、これは記録方式を云ったもので測定原理をいうものではありません。
X-YレコーダーはX軸(電圧)とY軸(電流)を同時に記録してくれるので、マニュアルで記録する必要が無く便利です。
図2.2.1 右側の「電源負荷4端子方式」は、”電源負荷”とありますが、これは前述の「定電圧負荷」のことです。
「定電圧電源」と言い換えてもよいのですがこの場合、この電源は”電力を供給するもの”ではなく、”吸い込むもの”、と解釈したほうがよいでしょう。
(それにしても「電源」という言い方は紛らわしいです。「定電圧負荷」とすべきでしょう)

左側の「抵抗負荷方式」は、材料(抵抗)が手軽に入手できる、とお考えかも知れませんが、これだけ広範囲な変化を一個の可変抵抗で行うことは困難です。
もっとも、I-Vカーブは全点をとる必要もないでしょうから、数種類の固定抵抗を用意して、数箇所でデータをとってもよいでしょう。
(・・・というか、電子負荷が手に入らなければこれでやるしかない)

以下は本格的な太陽電池の性能測定装置です。
http://www.eko.co.jp/eko/a/sys0404_MP-160.html
太陽電池の温度も性能のパラメータのひとつですからこれを計測し、補正データとします。
太陽に対する傾斜角も必要ですから、演算要素に入れます。
しかし、アマチュアでこれほどの大掛かりな設備を持つことは不可能でしょうから、図2.2.1左側の「抵抗負荷方式」が落としどころでしょうか。
もし定電流負荷が手に入れば、作業はもっと楽になるでしょう。

これくらいで、だいたいお答えになりましたでしょうか?
疑問点があれば遠慮なく質問してください。
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
返信が遅くなりました、すみません。
照度計はちょっともっていないです、
アドバイス頂いたページ見させて頂きました。
少し専門的過ぎてこんがらがっていますが、勉強しながら見て行きたいと思います。

今の段階でしたかったのが太陽電池を三端子レギュレータ等でUSB用の電源にして、
IPhoneの充電に使えないかと考えていました。
(自転車でナビがわりに使うと電池が減るため)
三端子の方は回路は一応完成していたのですが、ジャンクで手に入れた太陽電池を何枚で実現できるか
調べたく、質問させて頂いていました。
現在6枚の太陽電池を既に半田付けした状態になっています。
1枚が4V程度でしたので、2枚で直列、それを3セット並列で組んで見ています。
一応、並列の方はおのおのにダイオードをつけて逆流しないようにしています。
この状態で今日やっと天気が良かったので測れました。
短絡電流は60mA、開放電圧で9Vほど出ています。
おそらく、一枚で4.3V-20mAと行った感じだと思います。
iPhoneはアンペア不足で、今の段階だと充電されませんでした。
(PSPは充電ランプ付きましたが)
ジャンクはまだ売ってたので買い足しは出来そうですが、枚数がすごくなりそうな感じです。
USBが最大で500mAと考えると後何枚必要になるのか・・・
もっと高性能な太陽電池で組むか、ダイナモをつけるか、バイク用の小さいバッテリーを積むか・・・
悩みは付きませんorz

お礼日時:2010/05/25 16:49

お手持ちのテスターは以下のどちらのタイプでしょうか


1 http://akizukidenshi.com/img/goods/C/M-01287.jpg 端子が3個(10A、電圧・電流、COM)
2 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00699/ 端子が4個(10A、mA、COM、V・Ω・Hz)

1のタイプなら、真ん中の電圧・電流端子とCOM端子で電圧も電流も測定できます。
2のタイプなら、電流測定のときはmA端子とCOM端子で、電圧測定のときはV・Ω・Hz端子とCOM端子で測定します。

どちらのタイプのテスターでも、測定モードを「電流mA」にすると、端子間は電気的にショートした状態で電流が測定され、その測定値は太陽電池の「短絡電流(最大電流)」になります。電圧モードで測定すると、端子間に電流が流れないので、その電圧は「開放電圧」になります。太陽電池の最大発電量(W)は、短絡電流(A)×開放電圧(V)÷2 程度になります。

最大発電量を実測するには、太陽電池に可変抵抗器をつないで、その抵抗値を変えたとき(0Ω~1kΩなど)に、可変抵抗に流れる電流と電圧を何点か測定します。電圧測定は抵抗の両端にそのままリード線を当てればいいですが、電流測定では、太陽電池と可変抵抗の間の配線をはずして、テスターの端子を当てます。電圧(V)×電流(A)のが発電量(W)ですが、抵抗値がある値のところで最大になります。
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます。
配列は違いますが、ほぼ1と同じ形をしています。
短絡電流と開放電圧を調べて見たいと思います。

お礼日時:2010/05/25 16:29

テスタを直流電流レンジに切り替えてセルの出力端子に繋げばOK。



これは短絡電流と言う特性を測定します。(最大電流値になります)
それに対して、直接電圧を測定した時の電圧は解放電圧と言います。

当然ながら負荷抵抗を繋いだ時は流れる電流値は負荷抵抗の大きさによって変わってきます。
負荷を繋いだ時の電流値を測定したいのでしたら、普通に負荷を繋いで電流を測定してください。


※ 使用するテスタによってはリード線を繋ぐジャックの位置が電圧測定と電流測定では異なることがあります。
  テスタの取扱説明書を確認し理解した上で使用しましょう。
「太陽電池の発電量を調べたい」の回答画像1
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この回答へのお礼

アドバイスありがとうございます
短絡電流と開放電圧に付いて色々調べて見ます。

お礼日時:2010/05/25 16:26

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なお、各製品は以下のものです。
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http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=tester&s=popularity&p=1&r=1&page=#M-00699
デジタルマルチメータ2:[MAS838]
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=tester&s=popularity&p=1&r=1&page=#M-00198
太陽電池:[ETM300-0.5V]
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=solarcell&s=popularity&p=1&r=1&page=#M-00165

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再び登場です


結論書くと
三和計測器のデータを見ると
(上のマルチメータにはデータが無いので)

内部抵抗は
10Aレンジ 0.01Ω程度又はそれ以下なのでほぼ短絡状態となります

400mAレンジならば 数Ωです
5Ωとか10Ω

こんだけ差があります

注意
太陽電池(0.5V,300mA)
の電圧は0.5Vで無いので注意しましょう
快晴でフルに太陽光を浴びた時になにも接続しない状態
(電圧は出力開放時の定格電圧)
なので何が繋げば電圧は落ちますので
接続すると電圧違いますので注意して下さい

まあ結論書くと10Aレンジでの表示値が0.29Aがほぼ短絡電流になります

但し測定値には誤差がある
通常 デジタルテスター誤差分を考えると
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まあ、400mAレンジでの表示値が90mAとでるのは・・
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再び登場です


結論書くと
三和計測器のデータを見ると
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5Ωとか10Ω

こんだけ差があります

注意
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Aベストアンサー

電子工作キットを扱っているところにいけば入手できます。
昔からある有名どころとしてはエレキットなど。
http://www.elekit.co.jp/product/4a532d363130
http://www.elekit.co.jp/product/4a532d363930

燃料電池で走るミニカーのキットなんかもあります
http://www.elekit.co.jp/product/4a532d37393030

秋葉原に店舗がある秋月通商では各種電子パーツを扱っています。
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http://akizukidenshi.com/catalog/default.aspx

ソーラーパネル単品
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ご教示よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

 No.5,6です。

 まず、電流は、電圧が同じでも負荷によって大きく変わります。
 乾電池を使う製品でも、懐中電灯を点けっぱなしにすると何時間も持ちませんが、電池時計は小さな電池で一年以上もちます。
 これは消費電流が、10万倍ほど違うからです。

 消費電流という言い方は、電源と負荷に分けて考えた時、電源から負荷に流れる電流という意味で、負荷で消費されるという事です。たんに電流という事もあります。負荷内部の特定の個所の電流などは、たんに電流という事が多いと思います。

 「乾電池から出る電流そのものの値」という言い方は、通常意味がありません。

 電気は学問であり、感覚にフィットするかしないかでどうにかなるものではなく、知識ではなく理解です。

 スマホの充電電流を測定するのは、たいへん難しいと思います。

 やり方を考えてみましたので、一応書きます。

 まず、充電器用延長コードなるものが売られているそうです。充電器とスマホの間のコードを延長する物です。

 その延長コードを買ってきて、充電できる事を確認してください。絶縁テープも買っておいてください。

 延長コードを外して、その延長コードの真ん中あたりの外側のかわを数センチから10センチほど丁寧に剥きます。

 その中にたぶん二本の線があると思います。たぶん色違いだと思います。

 三本以上ある場合は、下記の事項をよく読んでご自身で考えて対処してください。

 まず一本を切ります。切った端を両方とも一センチくらい、かわを剥きます。

 充電器とスマホをセットして、お持ちのテスターが、充電電流(2Aですか)を測定する能力があれば、テスターを電流の設定にして、線を剥いたところにテスト棒をそれぞれ当てます。
 線を剥いたところを指で触っても体に悪い影響はありませんが、両方つまむと測定値に影響があるかもしれません。
 表示された値が、充電電流です。電流値は、充電器に表示されている値とかなり違うかもしれませんが、かなりの変動があるものです。
 アナログテスターを使う場合は、ちょっと触って針の振れを見て、プラス、マイナスを確認してください。
 充電器側にテスターのプラスのテスト棒を当てて、プラスの表示が出れば、その線がプラス側の線です。

 電流の測定ができなければそれでもよいです。

 次にお買い求めの測定器を取り付けます。

 延長コードを外して、もう一本の線も切るのですが、二本そろった位置で切るのではなく、ショート防止のためと二本の線が色違いでなかった場合に入れ違いを防ぐため、5センチほどずらした位置で切ります。

 上記と同様に線のかわを剥きます。

 むき出しの銅線が、ショートしないように気をつけながら、充電器側だけセットします。むき出しの銅線に触っても身体や充電器に何の問題もありませんが、くれぐれもショートさせないように気をつけてください。

 テスターのテスト棒をそれぞれ当てて、プラスとマイナスを確認します。電圧は充電器に表示さた電圧と大体同じはずです。きっちり同じという事の方が少ないと思います。

 プラス側と判定した線が、測定器サイトの配線図の上側の + から負荷に向かう赤い線にあたります。

 もう一本の線が、- から右に行って測定器に入ってる黒い線にあたります。

 充電器からコードを外して、プラス側と判定した線の充電器側とスマホ側と測定器の赤い線の三本をひねりつないで、絶縁テープを三センチほど切って巻きつけます。感電の危険は全くありませんが、ショート防止のためですのでテープは少しでもかまいません。

 充電器側のマイナス側と判定した線と測定器の黒い線を、同様につないでテープと巻きます。

 延長コードのスマホ側のマイナス側と判定した線と測定器の黄色の線を同様につなぎます。

 下に置いて線のねじれなどを整えて、配線図と比べ同じになってると確認してください。

 確認できたら、測定器に電池をつけて、充電器側だけ接続して電圧が表示されるか確認してください。

 確認できたら、スマホ側を接続しますが、すぐに外せる体制で接続してください。

 電流が表示されたでしょうか。表示されなければすぐに接続を外して、最初から工程を確認してください。

 以上ですが、全て自己責任でお願いします。

 工作途中の作業の意味をよく考えて、わからないところがあったら再度質問してください。

 No.5,6です。

 まず、電流は、電圧が同じでも負荷によって大きく変わります。
 乾電池を使う製品でも、懐中電灯を点けっぱなしにすると何時間も持ちませんが、電池時計は小さな電池で一年以上もちます。
 これは消費電流が、10万倍ほど違うからです。

 消費電流という言い方は、電源と負荷に分けて考えた時、電源から負荷に流れる電流という意味で、負荷で消費されるという事です。たんに電流という事もあります。負荷内部の特定の個所の電流などは、たんに電流という事が多いと思います。

 「乾電池か...続きを読む

Q太陽電池の並列接続と直列接続

タイトルのとおりです。
太陽電池の並列接続と直列接続の違いはどういうことですか?
もちろん接続法の違いは分かるのですがそれぞれ並列接続するとどうなるか、直列接続するとどうなるか教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

太陽電池1セルあたりの電圧は0.45V位です。
並列接続の場合、電圧0.45V、電流は面積に比例して流れます。
直列接続の場合、電圧は0.45V×直列段数、電流は単位セルの面積に比例して流れます。
通常は負荷となるものが数V以上必要(電子回路の場合は3V、5V等、鉛電池の場合は6V、12V等)なため、所望の電圧値になるように太陽電池を直列接続にして使います。
直列接続にした場合、そのうちの一つのセルが陰になった場合、太陽電池はまったく発電できません。例えば、一つのセルが葉っぱで半分しか光が当たらない場合は全体の出力も半分になってしまいます。
それに対して、並列接続の場合は陰になっている部分以外は出力できます。太陽電池面積の1割だけ光が当たらない場合は9割の出力が可能です。
ただし、出力電圧が0.45Vなので昇圧しないと使えません。そして電圧が低い分大きな電流が流れることになります。
昇圧するにしても昇圧回路までにたどり着くまでの損失は抵抗×電流^2になりますので、昇圧回路を太陽電池のすぐ近くに置く等の工夫が必要となります。また、普通の昇圧回路では効率が悪いため、マルチフェーズなど手の込んだものが必要となってきます。
回路のコストがかかっても、陰に対してのリスクを軽減する必要がある用途があれば使われる手法かもしれません。

太陽電池1セルあたりの電圧は0.45V位です。
並列接続の場合、電圧0.45V、電流は面積に比例して流れます。
直列接続の場合、電圧は0.45V×直列段数、電流は単位セルの面積に比例して流れます。
通常は負荷となるものが数V以上必要(電子回路の場合は3V、5V等、鉛電池の場合は6V、12V等)なため、所望の電圧値になるように太陽電池を直列接続にして使います。
直列接続にした場合、そのうちの一つのセルが陰になった場合、太陽電池はまったく発電できません。例えば、一つのセルが葉っぱで半分しか光が当たらな...続きを読む

Qソーラーパネルの充電できるバッテリーの容量

お世話になります。
ソーラーパネルとコントローラーを購入しました。
バッテリーは軽自動車のバッテリーが余っているので使う予定ですが、ソーラーパネルに対して容量が大きいと充電できなくなるのでしょうか。
使用するソーラーパネルです。
タイプ:単結晶(高効率)最大出力:10w(1枚あたり)最大出力動作電圧:17v最大出力動作電流:0.59A開放電圧:21.5v短絡電流:0.68Aサイズ:385×290×25mmシステム電圧:最大1000v重量:1.4kg
使用するバッテリー
28B17L
ソーラーパネル チャージ コントローラー
1A/12v
です。
使用用途は主に室内の照明です。12VでパワーLED(12V 500mA)を発光させます。
たぶん、非常用で毎日メインでは使いませんので、充電時間が長くなってもバッテリーが空になることは無いと思いますが。

バッテリーサイズを小さい物(小型シールド鉛電池)に換えたほうが効率が良いのでしょうか。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

こんにちは。

結論から申し上げますと、ソーラーパネルで鉛蓄電池への充電は可能ですが、自動車用鉛蓄電池(バッテリー)は「深放電に弱い」ことをご理解ください。

ですから、充電不足による過放電を繰り返すと気付かずに深放電をしてしまい、バッテリーの寿命を著しく縮めてしまいますから、このような使い方をするなら「ディープサイクル・バッテリー」か「ニッケル水素充電池」のような繰り返し充放電に強いバッテリーが適してます。

ソーラーパネルとチャージコントローラーの能力から推定すると、バッテリーへの充電電流は多くても0.5~0.6A程度と思われますから、日照時間の短い冬季は1日の充電電流は5Ahにも満たないと思います。
従って、500mAの電流を取り出す(LED点灯)時間を10時間以内に抑えないとバッテリーは徐々に消耗することになります。

ただ、非常用として毎日のようにLEDを点灯させない使い方なら、満充電に近い状態を保つので自動車用バッテリーでも数年間は使えるはずですね。

Q逆流防止ダイオードの接続方法

このたび、ソーラーパネルを購入しました。
モノは「5W」のタイプです。

しかし、逆流防止の措置がされていないので
以下のように逆流防止ダイオードを入れたところ
翌朝、バッテリーが上がっていました。

どうやら、昼間充電した電気が「逆流」しているようです。

配線のチェックをして頂けると幸いです。
よろしくお願いします。

「ソーラーパネルのプラス」
     ↓
「逆流ダイオードをバッテリーに向けて」
      ↓
「バッテリーのマイナス」
      ↓
「逆流ダイオードをソーラーパネルに向けて」

以上、2か所に逆流防止ダイオードを入れました。

つまり、プラスからマイナスへ
電気がグルっと一周、回るように
ダイオードの向きを決定しました。

プラスコード側の逆流ダイオードはバッテリー方向に
マイナスコード側の逆流ダイオードはソーラー方向に

これで、一方向にしか電気が回らないと思ったのですが・・・

何がダメだったのでしょうか?

購入した先の担当者は、
「ダイオードはマイナス側にだけ入れればOK」
と、言っていましたが
念のために、プラス側配線にもダイオードを入れたのが
誤りだったのでしょうか?

よろしくお願いします。

このたび、ソーラーパネルを購入しました。
モノは「5W」のタイプです。

しかし、逆流防止の措置がされていないので
以下のように逆流防止ダイオードを入れたところ
翌朝、バッテリーが上がっていました。

どうやら、昼間充電した電気が「逆流」しているようです。

配線のチェックをして頂けると幸いです。
よろしくお願いします。

「ソーラーパネルのプラス」
     ↓
「逆流ダイオードをバッテリーに向けて」
      ↓
「バッテリーのマイナス」
      ↓
「逆流ダイオ...続きを読む

Aベストアンサー

ANo.1,3 です。

> 何か、逆流の原因を突き止める方法はないのでしょうか…

ご使用の部品などのデータを確認する方法はナシですか?

> たとえば、ソーラー側のプラスとマイナスのコネクターを
> テスターで計ってみた場合、ちゃんと逆流防止がなされている場合の
> 電圧は「0」と表示されるのでしょうか?

そうですねぇ。アモルファスうんたらというソーラーパネルの
電気的特性は存じませんが、
逆流してるならその方向に電圧が現れる[かも]知れませんね...

テスターをお持ちなら回路中に電流レンジで挿入すれば、
流れてる電流の方向と大きさがわかるはずですが...
発電してない状態でバッテリを消耗する方向に流れてるのなら
それでバッテリ上がりになってるのでしょう。

(針式で逆方向の測定は困難(センターゼロならともかく)でしたら
デジタルテスタをオススメします。)

原因というか、それでもし逆流があったとわかったところで、
その先はどうされるのでしょう...

Qテスターで電池残量を測るためにはどうしたら良いですか?

テスターで電池残量を測るためにはどうしたら良いですか?

大昔、電池残量を測るための機械を使ったことがあります。
恐らく、電池の電圧か電流を測定することで、現在何%残量があるか測るものだったと思います。
今、手元にテスターがあるのです、このテスターを使って電池の残量を測れないかと考えております。
検索してみると
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2385342.html

電圧ではなく、適当な抵抗器を直列に接続し、流れる電流量を測定すれば良いと書かれているページが見つかりました。
しかしながら、具体的に何Ωの抵抗器を使うかということまでは書かれていませんでした。

具体的にどうやってテスターを用いて乾電池の残量を調べられるのでしょうか?

実際、いま測定したいと考えている乾電池は単3です。

上記のページには、単一なら300mA位で、単三なら100mA位、と書かれていますが、
乾電池の大きさによらず、電圧値は同じなので、同じ抵抗器を繋げば同じ電流量が流れると思うのですが、
乾電池の大きさによって判定の仕方が異なるのでしょうか?

どなたか詳しい方がおられたら教えて下さい。

テスターで電池残量を測るためにはどうしたら良いですか?

大昔、電池残量を測るための機械を使ったことがあります。
恐らく、電池の電圧か電流を測定することで、現在何%残量があるか測るものだったと思います。
今、手元にテスターがあるのです、このテスターを使って電池の残量を測れないかと考えております。
検索してみると
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2385342.html

電圧ではなく、適当な抵抗器を直列に接続し、流れる電流量を測定すれば良いと書かれているページが見つかりました。
しかしながら、具体...続きを読む

Aベストアンサー

テスターで、電池残量は測定できません。
起電力(解放時の電圧)を測って、目安にしているだけです。
使用するに合わせて、内部抵抗が大きくなり、解放電圧は十分でも、大きな電流を取り出そうとすると電圧降下が大きくなり、使用に耐えなくなります(微弱電流で作動する機器には使用可能)。
>適当な抵抗器を直列に接続・・・。
残量というより、能力のチェックです。
可変抵抗を使い、抵抗値を下げて行き、抵抗の端子間電圧が定格(1.5V)を保って、何アンペア流せるか(新品との比較で判断する)、定格(1.5V)を下回ると、それは内部抵抗による電圧降下です。
>乾電池の大きさによらず、電圧値は同じなので、同じ抵抗器を繋げば同じ電流量が流れる。
内部抵抗が同じならそのとうりです、・・・んが、大きくなれば、極板の面積も大きくなり、内部抵抗が小さくなります。
その状態で、電圧を測れば、単三の電圧が低くなっています(内部抵抗による電圧降下)。
※ E=IR 1.5=0.3R   抵抗は5オームです。

Q公称解放電圧と公称最大出力動作電圧の違いを教えて

太陽光ソーラパネルの用語で、
公称解放電圧は、出力端子を解放した時の電圧
公称最大出力電圧は、最大電力を出力する時の出力端子の電圧
と言うことのようですが、どう違うのでしょうか。
また、それぞれどのように使い分けるのでしょうか。
解放状態で使用しない場合は、どちらの電圧が出るのでしょうか。

Aベストアンサー

公称解放電圧は何もつながない、出力がオープンの時の電圧です。
通常は負荷がつながっているので、ユーザーは殆ど気にする必要はありません。最大それだけの電圧が出るので、繋ぐ機器や部品の耐圧がそれ以上である必要があります。組み立てや接続業者が必要とする値です。

公称最大出力電圧は使用時の最大電圧で、実際の能力を表します。

Qバッテリーの使用可能時間を計算する方法

バッテリーの使用可能時間を計算する方法を教えて下さい。

例えば、蓄電容量80Ahのバッテリーフル充電時に消費電力100Wの電化製品を使用した場合、何時間使用可能かを出す計算式です。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

> 蓄電容量80Ahのバッテリー

バッテリの定格電圧が不明だと、そこから何ワットの電力が取り出せるかは解りません。定格1.2Vのエネループと、24Vの車用バッテリーとでは、同じ1000mAhでも取り出せる電力は20倍も違います。と言うことを踏まえて考え方を。

1)バッテリから取り出せる電力量[Wh]=バッテリーの定格電圧[V]×畜電容量[Ah]

2)機器の消費電力量[Wh]=機器の消費電力[W]×3600 ※電流は1秒あたりの量なので

3)機器の動作時間[h]=バッテリから取り出せる電力量[Wh]÷機器の消費電力量[Wh]

余談)機器の消費電力[W]=電源電圧[V]×消費電流[A]
∴100V用の機器ならば、消費電力÷100=消費電流となる。800Wの電子レンジの消費電流は8A

実際には一般家電製品は交流100Vですから、直流のバッテリから供給するためには、インバータなどによる変換が必要となります。ここでの変換損失が10%程度見込まれるので、バッテリの実力値そのままというわけにはいきません。


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