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| 観測局自律送信方式の電源装置計算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 太陽電池電源の容量計算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| １、設計条件 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 観測局（小容量、送信出力10Ｗ）の容量計算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| １－１、システム条件 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ア． | 監視局 | 1 | 局 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| イ． | 観測局数 | 10 | 局 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウ． | 観測条件 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① | 観測時間間隔 | 10 | 分観測 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ② | 送信時間間隔 | 10 | 分間隔 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ③ | 蓄積データ回数 | 10 | 回 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ④ | データ量数 | 2 | 量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| エ． | 負荷条件 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① | 電圧 | 12.0 | V | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ② | 待受電源（Ｉ１） | 100 | mA | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ③ | 受信電源（Ｉ２） | 5.5 | A | （ | 送信電力 | 10 | W | ） | |||||||||||||||||||||||||||
| オ． | 計算条件 | 小容量 | 、 | 1200 | bps | ||||||||||||||||||||||||||||||
| カ． | 無日照補償日数 | 30 | 日間 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| １－２、概略回路構成図 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 監視局 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ◎ | ○ | 雨量観測所 | No | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 400 | MHz帯 | 10 | W | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ | 雨量観測所 | No | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ | 雨量観測所 | No | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ２、観測局の容量計算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 放電時間を計算し、蓄電池の容量を算出する。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ア． | 動作タイムチャート | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ・ | 送信動作タイムチャート | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 送信状態 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↑ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 待受状態 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 929 | ms | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ・ | 送信状態の時間間隔 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 時間(ms) | 備 考 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| デッドスペース長 | 100 | Ｖ－Ｖ中継局の場合： | 200 | ms | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 送信符号長 （データ数：ｍ） |
75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | × | ｍ | データ数には時刻データ及び監視情報データを含む | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| = 32 | × | 22 | ｍ | ＝ | 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 704 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 立下り時間 | 50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 合計時間 | 929 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| イ． | 送信時間（Ｔ２） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 送信時間（Ｔ２） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 返信信号送信時間［秒］×30日間の呼出回数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 0.929 | 秒 | × | 6 | 回 | ／ | 時間 | × | 24 | 時間 | × | 30 | 日 | ||||||||||||||||||||||
| ＝ | 4013.28 | 秒 | ／ | 月 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 133.776 | 秒 | ／ | 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ≒ | 0.037 | 時間 | ／ | 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ウ． | 待受時間（Ｔ１） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 待受時間（Ｔ１） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 24 | 時間 | － | 送信時間 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 24 | 時間 | － | 0.037 | 時間 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 23.963 | 時間 | ／ | 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| エ． | 毎時平均負荷電流（Ｉａ） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｉａ | ＝ | （Ｉ１×Ｔ１＋Ｉ２×Ｔ２）÷２４時間 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | （ | 0.10 | A | × | 23.963 | 時間 | ＋ | 5.5 | A | × | 0.037 | 時間 | ） | ÷ | 24 | 時間 | |||||||||||||||||||
| ≒ | 0.108 | A | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| オ． | 毎時平均負荷電力（ＰＬ） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＰＬ | ＝ | 0.108 | A | × | 12.0 | V | |||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 1.296 | W | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| カ． | 太陽電池出力（Ｐｓ） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 仕様 | ： | JIS-C890:2005 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｐｓ | ＝ | ＥL／（（ＨA／Ｇｓ））×Ｋ’×ＫPT） | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ここで、係数と推奨値は以下の値である。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＥL | ： | １日の電力需要量 | ＝ | ＰＬ | × | 24 | 時間 | ||||||||||||||||||||||||||||
| ＨA | ： | 日射強度（月平均日射量） | NEDOの日射量データベースより | ＝ | 1.06 | （ | 稚内 | ） | |||||||||||||||||||||||||||
| Ｇs | ： | 標準状態における日射強度 | ＝ | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｋ’ | ： | 基本設計係数 | ＝ | 0.619 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 日射量年変動補正係数、経時変化補正係数、アレイ負荷整合補正係数、アレイ回路補正係数、蓄電池寄与率、蓄電池充放電効率及びコンバータ実行効率から求められる。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＫPT | ： | 温度補正係数 | ＝ | 0.97 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 地局予定地点の平均気温から求められるが、推奨値として、平均気温15.5℃の時の値が採用される。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｐｓ | ＝ | ＰＬ×24 ／（ＨA×0.60） | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 1.296 | W | × | 24 | ／ | （ | 1.06 | × | 0.60 | ） | |||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 48.9 | W | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 49 | W | 以上（必要太陽電池容量） | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| キ． | 蓄電池の容量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蓄電池容量（Ｃ） | ＝ | 毎時平均負荷電流（Ｉａ）×最大無日照時間 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 容量補正係数 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 0.108 | A | ／ | 時間 | × | 24 | 時間 | × | 30 | 日 | |||||||||||||||||||||||||
| 0.8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＝ | 97.2 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ※容量補正係数 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蓄電池の経年変化、太陽電池からの充電効率などを考慮し、長期間経過後における容量低下分を見込む量 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| したがって、 | 97.2 | Ah以上の蓄電池が必要である。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| これを市販のＭＳＥ鉛蓄電池から選定すると、 | 100 | Ahとなる。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ型鉛蓄電池の容量 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電池工業会形式 | 容 量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ５０－１２ | 50 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ１００－６ | 100 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ１５０ | 150 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ２００ | 200 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ＭＳＥ３００ | 300 | Ah | |||||||||||||||||||||||||||||||||