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新しい観測用バッテリーシステム その3

 最近は雨降りも多く、何だか一月も早く菜種梅雨のような感じになってきました。
こんな時は機材整備に専念します。
税関で止められてしまったというDC/DCコンバータは同じ販売店に再注文しましたが、到着は何時になることやら ・・・
 この計画でアドバイスを頂くNさんから検証メールの返信があり、コメント入りの詳細図で説明していただきました。

充電システム検討2-1
 これは計画回路図を採用した場合のソーラーチャージコントローラーへの給電状況の確認です。
ソーラーと走行の給電ラインを結合した場合に夫々のラインに流れる電流の推定です。
DC/DCコンバータは昇圧型ですから、出力電圧をソーラーパネルの最大開放電圧と同じ18Vに設定して出力電流を6Aに制限するとどうなるかを推算しています。
ソーラーチャージコントローラーの充電(出力)電圧をサブバッテリーの種類に合わせて15.0Vとすると、ソーラー発電最大時(100W=18V5.5A)、ソーラー+走行、走行のみの3種類の場合で約7Aの充電電流が確保できることが解ります。

充電システム検討2-2
 これは新しい計画図に関するコメントです。
走行給電ラインの逆流防止ダイオードによる電圧降下を含めた取り出し電力、ソーラーチャージコントローラーの充電停止、バッテリーの過放電防止電圧にも触れています。
特に回路変更は要らないようです。

充電システム検討2-3
 ふむふむ、このようになる ・・・ 最大充電電力は90W位にするのが適正らしい。
当初相談したときには、DC/DCコンバータの発振が懸念されるということだったのですが、この段階で心配不要と言われましたので一安心。

充電システム検討2-4
 これは電気素人である私の質問に対する回答です。
DC/DCコンバータの入力端子に電圧の違うソーラーと走行ラインをつないだら、両方の電力がマージされて出力→ソーラーチャージコントローラーの入力になるか?
心配なく夫々の電力がマージされて、期待する出力電流がソーラーチャージコントローラーへ流れ込みそうです。

 これで何とかなりそうな気になってきました。
機材が揃って試運転を開始する時は、くれぐれも充電電流を抑えて、各部の電流値や発熱状況を確認しながら最適設定を探ろうと思います ・・・ ワクワク、ドキドキ。
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注文したDC/DCコンバータが届かない!

 Amazonで注文した「SODIAL 400W DC-DCステップアップ昇圧コンバーター定電流電源モジュールLEDドライバー昇圧電圧モジュール」の配送に問題発生です。
販売店から以下のようなメールが届きました。

注文した商品が税関にて差し押さえとなった
 税関で差し押さえられたって、一体どういうことでしょうか?
これまでもAmazonで注文して、到着に時間のかかる中国直送品は沢山購入してきましたが、「差し押え」られるというのは初めての話です。
以前に「シューマッハ ウルトラキャパシタ搭載ジャンプスターター」を注文したら、後になってから「返金するので他のショップから購入してください」ということがありましたが、今回は同じ商品が見つからないのでどうしたものかと思案しています。
メールには「今後、今回ご注文の商品がお客さまの元へ配送される可能性もございますが、その場合は返品不要です」とも書いてありますので、暫く待ってみることにするか ・・・ それとも再注文してみるか?
本当にこんなことがあるのですねえ。
兎に角、計画が遅々として進みません ・・・・・・ 困った!

新しい観測用バッテリーシステム その2

 サブバッテリーの充電システムに使うためにAmazonに注文した昇圧型定電流DC/DCコンバーターが未だ届きません。

400W-DC-DCステップアップ昇圧コンバーター定電流電源モジュール
 中国からの直送品で、注文から既に1週間が経ちますがもう少し待たなければならないようです。
その間、更にソーラー発電に関する調査をしていますと、私が現在使っているソーラーチャジコントローラーというのはPWM方式で、MPPT方式のチャージャーに比べて発電効率が悪いようです。
PWM方式の場合、太陽が西に傾いたり、パネルの一部が木陰に覆われたりしてソーラーパネルからの入力電圧が低下しても、そのままの電圧で充電を続けるために効率が上がらないようです。

新しいサブバッテリー充電システム-2
 そこで、上のような結線に変えたらソーラーパネルからの入力電圧が低下しても、車のシガーソケット入力と同じように昇圧してソーラーチャージコントローラーへ給電するので、ソーラー充電時の効率を落とさずに充電が進むのではないかと思い始めました。
100Wのソーラーパネルの最大開放電圧は18Vなので、昇圧型DC/DCコンバータの出力も同じ18Vに設定して、チャージコントローラーの充電停止電圧をディープサイクルバッテリー用に15.0Vに設定しておけば、ソーラーチャージコントローラーをMPPT方式にしなくともバッチリと充電できる ・・・ かも。
 DC/DCコンバータが到着したら入力と出力の+ライン間の絶縁は確認しなければなりません。
まあ、仕様的には最大入力電圧が50V、最大出力60Vですから、間違って接続しても耐圧的には回路の破損は無いだろうと思っています ・・・ 多分。
ソーラーパネルには逆流防止のダイオードが内臓されているので、車のバッテリーからソーラーパネルへの電流の逆流を防ぎます。
同じく、シガーソケットからの給電ケーブル内にも車のバッテリーへの逆流防止用にショトキーバリアダイオードをインラインで挿入しますので、車の充電制御回路への影響もないという想像です。
まあ、DC/DCコンが壊れるくらいなら、被害は送料込みで¥793ですから ・・・ はっはっはっ、余裕。

 これまでソーラーと走行の両方での充電システムを調べていましたら、それらの機器を販売しているサイトで「同時充電はできない」と力説している質問集が見られました。(某蓄電システム・・・)
最初に見たときは「ええっ、それなら私の計画は全然無駄~、どうしよう」と思ったのですが、よくよく回答内容を見ていると、どうもバルク充電、吸収充電、フロート充電を自動コントロールするチャージコントローラーを対象としたお話のようです。(前提を明確にしないで断言するからドキッとした)
私のように安物のチャージコントローラーによるバルク充電のみで、満充電になれば手動で充電を中止するシステムでは問題無かろうと多寡を括っています。(人がダメというと益々やってみたくなる ・・・ )
全ては自己責任ですから、失敗して事故になっても誰も責められないお遊びです。

新しい観測用バッテリーシステム

 今年の冬の遠征では、現在運用している観測用電源の問題点が次々と浮かび上がってきました。
ちゃんと充電して出かけても、夜半には12Vまで低下してしまします。
車の後部に乗せたAC DelcoのM31MFというディープサイクルバッテリーの容量が、本当に115Ahもあるのだろうかと思うくらい。
そこでバッテリーの種類、温度特性、充電特性とソーラーチャージコントローラーの仕様、車からの給電について等を、キャンピングカーライフや自宅でソーラー発電を楽しんでおられる方々のブログを参考に調べてみると色々なことが解ってきました。
以下、自分が忘れないためにまとめてみました。

1.ディープサイクルバッテリーの種類
 a.高電圧系 ・・・ 満充電には14.7V(雰囲気温度25℃)必要
  非密閉型:横倒し不可  
  価格:¥1マン~2マン(安い)
  寿命:2~4年
  該当品:AC Delco、BriteStar、G&Yu etc.
    ※AC-Delcoのボイジャーは最終満充電に15.0V必要
 b.低電圧系 ・・・ 満充電には14.4V(雰囲気温度25℃)
  完全密閉型:横倒し可
  価格:¥2.7マン~4マン(高い)
  寿命:5~10年
  該当品:PowerSonic、Xinneng、Genesis etc.

2.温度に依るバッテリー容量変化(Xinnengの場合)
 +40℃:103%
 +25℃:100%
  0℃: 86%
 -15℃: 65%
 温度が低下すると随分と容量が低下してしまう。
 冬場の観測ではバッテリーの保温が重要ですね。
 私はバッテリーが重いこともあって、暖かい車から降ろしません。

3.電圧補償
 12Vバッテリーは2.1Vのセルを直列に6個つないでいます。
 サイクル充電時のセル単位での温度によるディープサイクルバッテリーの電圧補償値は以下のようになります。
充電電圧補償値
 70℃の温度差で充電電圧が0.4V変化します。
 このグラフで25℃を基準に考えると、12V(セル6個)の場合14.7V(2.45V/セル)で満充電が期待できますが、-10℃まで低下すると+1.2V(+0.2V/セル)の15.9Vまで電圧を上げないと満充電とならないことになります。
 夏に比べて冬は充電電圧を上げなければならないことが解ります。
 AC-Delco専用の充電器も持っていますが、充電電流は最終で16.0Vを表示することがありますので、やはりそのくらいは必要なのでしょう。

4.定電圧充電特性
定電圧充電特性
 これは定電圧でバッテリーを充電する際の特性グラフです。
 バッテリーの容量と電圧が低下している状態で充電を始めると、初期は大きな電流が流れます。
 この特性を考えると、初期は定電流で、終期は定電圧で制御するのが良さそうです。
 ソーラーと走行の両方を面倒な切り替え無しで充電するには、初期の大電流を抑えるように定電流出力を持ったステップアップDC/DCコンバータが必要そうです。
 使っているバッテリー容量から考えると、初期は10Aくらい流したいのですが ・・・ 車のシガーソケットから10Aを取り出すのは危険なので、常使用で発熱を気にするのであれば6A位が限度でしょうか。

5.車のオルタネーターによる走行充電
 ソーラーパネルと併せて、車の走行時にサブバッテリーを充電します。
 オルタネーターの出力は14.2V程度ですが、メインバッテリーを接続すると13.8V程度が上限です。
 また、最近の車では充電制御(一定電圧間で発電・停止を繰り返す)やアイドリングストップが行われるため、安定的に13.8Vを取り出しずらくなっています。
 その為、メインバッテリーとサブバッテリーを直接つないでも、サブバッテリーの充電は中々進みません。
 勿論、逆流防止のダイオードは入れるのですが、それがまた電圧降下を生むので難しい。
 これではどんなに連続で走行充電を行ってもバッテリー容量の80%を満たすのが精一杯でしょう。
 サブバッテリーの走行充電用にサイソレーターと呼ばれる昇圧器を内蔵した充電器が販売されています。(¥2マン位)

6.電源ケーブルによる電圧降下
 現在は車内にサブバッテリーを置いたまま、車外にセットした望遠鏡などに電源供給するため約4m(1.25sq)のケーブルで引き出しています。
 あまり短いと取り回しに苦労するし、更に望遠鏡の給電ケーブルが2mありますので、合計で6m程にもなります。
 電線の断面積に反比例、ケーブルと電流の積に比例して電圧降下が発生します。
 現在のケーブルに6A位の電流を流すと、望遠鏡の入力電圧は1.0V以上も降下します。
 冬では十分に充電してきたサブバッテリーから電源を取りだしても、夜半頃にはバッテリー出力が12.0V位まで低下することがあります。(-10℃近くまで下がる夜などは顕著です)
 その時の望遠鏡の入力は11V程度まで下がることもあり、SkyWatcherのAZ-EQ6GTなどでは電源ランプが点滅して電源低下を警告してきます。
 その状態でポインティング動作を行うと、モーターが脱調してアライメントが狂ってしまうこともしばしばです。

◆現在のサブバッテリー充電システム
現在のサブバッテリー充電システム_20190222
 私が現在使っている遠征観測用のサブバッテリーの充電システムです。
 上記に書き上げた項目と比較してみると、全く出鱈目なシステムですね。

◆新しいサブバッテリー充電システム
新しいサブバッテリー充電システム_20190222
 こちらが現在検討中の充電システムです。

DC-DCコンバータ色々_20190222
 中国製の安いDC/DCコンバータですが、これまでのソーラー充電システムと組み合わせて、効率よく充電しようと思っています。
 電気に強い星友のアドバイスを受けながら進めていますが、来月の新月期までに何とかなるかな ・・・。

小惑星探査機「はやぶさ2」リュウグウ着陸成功

「はやぶさ2」タッチダウン運用ライブ配信_4
 おめでとうございます!
この記事を書いている段階ではインパクターの発射確認が取れていないようですが、多分大丈夫なのでしょう。
これからホームポジションに戻って暫くはタッチダウン成果を確認して、再トライの必要が無いと判れば帰還の旅に入ると思われます。
来年末予定の帰還完了まで安心はできませんが、前回の経験を生かして随分とスムーズにプロジェクトが進行しているのは流石ですね。
帰還地域が前回と同じくオーストラリアならば、ツアーが企画されませんか。
月が細いときであれば大小マゼラン星雲の撮影も含めて出掛けたいです。

尾を持った小惑星 6478 Gault (1988 JC1)

 6478番の確定番号を持った小惑星Gaultは、IAUの小惑星センターが1月8日に発行したCBET(Central Bureau for Astronomical Telegrams) 4594で尾の発生が報じられていました。
2月11日に朝霧でC/2018 Y1を撮影した後、暇に任せて撮影を試みました。
下がその画像です ・・・

6478_20190212.jpg
2019年02月12日01時33分
BSC21F32(D210mmF.L.680mm,自作) + EOS6D-SEOSP4 / ISO6400 / 30secX30
SkyWatcher AZ-EQ6GT赤道儀 + MiniBORG50 + QHY5L-Ⅱ + PHD2 Guiding
 中央の赤い矢印の先に、辛うじて淡く尾を引く姿が見えていますが ・・・ 解かるでしょうか。
60Pと同じく、もっと長時間露光でも良かったのですが、相変わらず面倒だったので30秒露光の30コマをスタックしたものです。

6478_星図
 これは撮影時の予報星図(枠は縦1.5度×横1.0度)です。
水色の数字は近傍の星の光度、ピンクの数字が小惑星6478の予報光度、中央から右上に伸びる紺色の線はDailyMotion、つまり明日までの移動距離と方向を示しています。
尾の方向は移動方向よりもやや時計回りに回った方向で、北(画面上)から時計回転方向に測った角度PAが80度くらいで、その長さは日移動量の半分くらいに見えます。
尾の発生が報じられてから既に1ケ月以上経過していますが、未だに尾を引いているようです。
この日はC/2018 Y1がメインでしたので、21cmのベーカーシュミットカメラを持ち出したのですが、1週間後に衝を迎えて最も光度が上がりますので、来月初旬に春の銀河祭りで出かけた際にもう少し大きな望遠鏡でシッカリ撮影しましょう。
その時まで尾が消えずに残っていればいいのですが ・・・。

 ところで、この小惑星は尾が検出されているのに彗星にはならないのでしょうか。
発見当初は小惑星として登録されて、後日に尾が検出されて彗星に登録変更になることはよくあることです。
彗星の説明について、また小惑星との区別については以下のサイトをご覧ください。
https://www.nao.ac.jp/astro/basic/comet.html
6478は火星と木星の間に分布している小惑星帯(メインベルト)の小惑星で、今回の尾の発生は別の小惑星との"衝突"によるダストの放出が原因ではないかと想像されているようです。
従って、未だに彗星登録されていません。

 調べているとこの小惑星の発見者には"衝突"というキーワードが付きまといます。
以下はJPLで見られる6478 Gaultのデータです。

JPL6478.jpg
 発見者は20世紀末に米パロマー天文台のリトルアイと呼ばれた45cmシュミットカメラを使って、彗星やPHA(Potentially Hazardous Asteroids)を多数発見したシューメーカー博士(Eugene Merle Shoemaker, 1928 – 1997)です。
彼は米地質調査所の惑星地質学者で、この小惑星の名前も同僚のDonald Gaultからの命名です。
夜空を仰ぎながら彗星やPHAのように地球に"衝突"する可能性を持った天体を精力的に捜索した成果物の中には、木星に"衝突"して大きな斑紋を形成したShoemaker–Levy 9彗星の発見も含まれています。
地上では天体"衝突"によってつくられたクレーターの調査も精力的に行っていました。
そして1997年7月18日、クレーターの調査に出かけたオーストラリアのアリススプリングス北西数百キロメートルのタナミ・ロードで車の正面"衝突"事故で亡くなりました。

DrShoemaker_Alice-Springs-Cultural-Precinct_20040523.jpg
 これは私が2004年南天星見に出かけた際にアリススプリングのカルチャラル・プリシンクトで見たシューメーカー博士の事故を報ずる展示物です。
同じ頃に小惑星捜索を行っていた者として、改めてご冥福を祈ります。

彗星 C/2018 Y1, 60P 2019 Feb. 11

 先日、朝霧で撮影した彗星の続きです。

C2018Y1_20190211.jpg
C/2018 Y1 (Iwamoto)
2019年02月11日22時47分
BSC21F32(D210mmF.L.680mm,自作) + EOS6D-SEOSP4 / ISO6400 / 30secX35
SkyWatcher AZ-EQ6GT赤道儀 + MiniBORG50 + QHY5L-Ⅱ + PHD2 Guiding
 画像は上が北になっています。
核から南東(左下)にダストの尾が淡く広がり、西南西(右僅か下)にイオンの尾が伸びています。
この日のDaliyMotionは425分角ですから、撮影していた17.5分間に5.2分角も移動します。
イオンの尾は太陽風に流されて短時間で形が変化して行くので、撮影時間が長いとドンドン詳細部が潰れてゆきますので、出来る限り短時間に撮影を終了したいのですが・・・何分、淡くて写りが悪い。
私の画像処理技術ではこの程度まで表現するのが精一杯でした。orz

60P_20190212.jpg
60P/Tsuchinshan
2019年02月12日01時16分
BSC21F32(D210mmF.L.680mm,自作) + EOS6D-SEOSP4 / ISO6400 / 30secX12
 そんな尻尾の淡いことをぼやいていたら、一緒に撮影していたYさんに「60Pなら大彗星のような尾が写せるよ」と言われて、つい撮ったのがこれです。
こちらはモーションが小さいのでもっと長い露光時間でも良かったのですが、別のダークを撮るのが面倒で同じ30秒露出で撮影しました。(ほんのお遊びです)
うーん、緑のコマも無く頭部と同じくらいの幅で尾が伸びています。
確かに大彗星を彷彿とさせるような姿ですが・・・チッチャ!

バッテリー交換 2019 Feb. 13

 先日は車のジャンプスタータを購入したのですが、バッテリー上りの話をメーリングリストでやり取りしていましたら、「バッテリーを交換しました」という人が出てきて・・・
自分で交換するとディーラー交換の半額で済むというので、私もバッテリーを交換することにしました。
購入にあたって適応バッテリーを調べてみると、20ケ月前に車メーカーの新車納品時に付属していたものよりも更に高性能なものがありました。

バッテリー交換-2019-Feb-13
 アイドリングストップ車のバッテリー交換は初めて、メモリーバックアップ用電源の準備が必要らしいです。
自分で12Vポータブル電源からバックアップを取れるようにクリップ付きケーブルも作成しました。
古いバッテリーのまま暫く載っていましたら、取外した段階で12.56Vでした・・・まだ暫くは使えたのではないだろうか?
新しいバッテリーは2年保証ですが、今度はきっと3年以上は乗って見せるぜ!(ジャンプスタータもあるしね)

岩本彗星 C/2018 Y1 2019 Feb. 11

 昨晩は2/7に近日点を通過して2/13に近地点通過を控えた岩本彗星の撮影に朝霧へ出かけました。
19時に川崎のYさんと合流しての撮影会でした。
予報通りに20時には快晴となり、23時に月も沈んで絶好の彗星観測日和。
多少シンチレーションが大きいものの風も穏やかで、他に誰もいない駐車場で25時過ぎまで撮影できました。

Comet Iwamoto(C2018Y1)_2019Feb11-2
2019年02月11日23時20分~23時36分(JST)
BSC21F32(D210mmF.L.680mm,自作) + ZWO ASI1600MM-Cool(-25℃)
L:30secX9, 4X4Binning, 部分切り出し
SkyWatcher AZ-EQ6GT赤道儀
MiniBORG50 + QHY5L-Ⅱ + PHD2 Guidingにてオートガイド
 最近のCOBSの観測報告では6等台が多かったのですが、肉眼での確認は無理でした。
10X40の双眼鏡ではボヤッと見えるだけ、中央集光が弱くてとても核ガイド撮影は出来ません。
撮影時のDailyMotionは7度を超えていますので、30秒露光で撮影しました。
46Pに続いて明るくなったのですが、この彗星も尻尾が非常に淡くて往生しまっせ。
簡単に彗星らしい画像をアップするということで、ASI1600MMを4ビニング撮影した画像を動画にしてみました。
短時間で淡い尾がユラユラと変化する様子が解ります。
尾の西側が切れてしまって、もう少し頭を東側に配置すればよかった・・・。
これを何枚かスタックしたら、もっと尾はハッキリ強調できるかも知れませんが、ディティールが潰れてボヤーッとした感じになるでしょうねえ。
EOS6Dでも2ビニング撮影(RAW-S)しましたが、例によって恒星+彗星スタックでうまく尾の処理ができるか自信がありません。

M94 2019 Feb. 06

 冬の星座が西に傾き始めたので25cmRC鏡筒を持ち出し、早くも春の銀河祭り第一弾です。
比較的風も穏やかでしたが・・・

M94_20190206-3.jpg
2019年02月06日23時26分~29時00分
AT10RCF(D250mmF.L.2000mm) + TS2.5フラットナー + ASI1600MM-Cool(-25℃)
SkyWatcher AZ-EQ6GT赤道儀
ASTROLABE60mmF4 + 1.5xBarlow + QHY5L-Ⅱ + PHD2にてオートガイド
L:10分x24, RGB:各10分x3
朝霧高原にて
 夜半過ぎから薄雲の影響がありましたが、全て放置プレー。
全夜のRA,DeclのトータルガイドエラーRMSは1.2~1.8arcsecとまだまだ大きく、星像がキリッとしません。
PixInsightのDeconvolutionでシャープ感を出そうとしましたが・・・まだFL2000mmは無理ですね。
次はX0.75レデューサを入れてFL1500mmで攻めることにします。
プロフィール

voyager_camera

Author:voyager_camera
小惑星観測屋崩れの三流天体写真家です。もう新天体サーベイも位置測定もしませんので、鑑賞天体写真撮影に努めています。天文雑誌などのフォトコンには怖くて応募しませんが、このブログ以外でも写真を見ていただける機会が増えるようボチボチやってます。(大島 良明)
mail:y-osima@r.sannet.ne.jp

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