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Archive for 2014年10月15日

太陽光発電で自立運転するrasberrypiサーバーの構築

というわけで,太陽光発電でなにかできないかということで

思いついたのが,RaspberryPiを使った完全電源独立のサーバーです.

つまり太陽光で動くサーバーをつくろうというわけです.

電源のない畑でサーバーを動かそうというある意味,壮大な計画です.

といっても,どこかの山荘では実際にこのタイプでサーバーが動いてるようです.

今回はとりあえず,プロトタイプができたので,概要です.

 

ネットで見てると同じようなことをされてる素晴らしい先人がいました.

 

というわけで,考えてみました.

 

everlightv0.8

 

こんな構成で行こうと思います.

ちなみに,陽光悠久発電電子演算器という立派な正式名称はチキュー工房の中の人がつけてくれました.

 

太陽光パネルの台はこれを作るためにあるのです.

 

というわけで,部品が揃ったので早速,製作開始です.

 

回路の説明は単純に

太陽光で発電します.

充電コントローラーでバッテリーと負荷をコントロールします.

充電コントローラーの負荷に自作の電源電圧監視機能付き5V電源をつけます.

5V電源でUSBの電圧を作ってこれでRaspberryPiを駆動させます.

RaspberryPiは日中は太陽光で動き,夜はバッテリーからの電源で動きます.

 

こんなかんじです.

ここで,今回突如として,世界が暗黒に包まれたあとでも,自動で復帰するように

5V電源に電源電圧を監視してリレーを動かす機能をつけました.

しかし,これがなかなかうまいこと行かず・・・・苦労することになりました.

 

そんなこんなで写真はないですが電源回路は出来ました.

テスト中に電源監視用のIC M51957Bを何度も壊してしまい,いまのところ最後の一個でなんとか,電源の主電源監視のみできています.

 

RaspberryPiで,ソーラーパネルの発電量や消費電力を知りたいということで

StrawberryLinuxのINA226の電力計モジュールをつけることにします.

それは下のようなものです.

 

IMG_1740

RaspberryPIとはI2Cで接続できます.

ということで,データー送信用のSDA,SCLと3V電源とGNDの4本で接続できます.

I2C接続なので,同じラインにIDがかぶらない限り何個でもつけることができます.

このキットではジャンパのところをはんだづけすることでIDがセレクトできるようになっていました.

 

ということで,これをバッテリーとRaspberryPiの負荷側に,取り付けます.

 

IMG_1741

 

試行錯誤の末できたもの,外に置くため箱のなかに入れます.

このケース,台所用品として売ってるものでおおきい字でUnixと書いてます,ちょうどいい名前です.

いれるのはLinuxですが・・・・・

I2Cの接続は後でいらえるように,上の汎用基板を両面テープでくっつけてます.

 

いろいろな問題が発生しましたが,電源の多重化するためにモバイルバッテリーを挟むつもりでしたが,充電が500mA放電が1.5Aなので

充電電流が足りず,さらに,USB電源を逆につないでしまい,焼損しました.・・・・

というわけで今のところなしです.

 

 

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出来上がった図

上に張り付いてるのが電源監視ボードと5V電源です.

黒い機械はソーラーパネルの充電コントローラーです.

 

 

 

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これがサーバーが入った本体です.

 

 

 

IMG_1755

ここでで問題発生です.

スイッチを入れなくてもこのコンピューターついてしまいます.!!

最初は謎のエネルギー源で動いてるのかと焦りましたが,

INA226のキットが回路図をちゃんと見ていなかったため,どうも,なぞの閉回路ができてしまい,

スイッチを入れなくても,どっかから電流がバックして起動してるようです.

 

これをあれこれやってるうちに,INA226は両方共,壊れてしまいました.

というわけで,現在は取り付けず稼働させています.

電力量がわからないのが残念ですが,これはそのうち対策を考えます.

 

 

IMG_1756

 

これが,あれこれ考えた末に,2つの設定した電源電圧でリレーが入ったり入らなかったりするUSB5V電源回路

電源電圧が落ちる前に,ラズベリーパイの電源を安全に落とすために作りました.

これは設定した電圧でリレーをオン・オフしRaspberryPIのGPIOかリセット端子を自動で押すためにあります.

 

現在,リセットICが焼けてしまい,主電源のみリレーのみ動いています.

ということはいまのところ9V以下になるとUSB5V電源が落ちるだけの,全く無意味な回路です.

 

現在は太陽光で稼働させることはできています.

とりあえずプロトタイプとしては成功でしょうか.

 

電源容量は足りるのかということですが,実際にどうなるかを現在テスト中です.

 

ちなみに,ラズベリーパイは稼働時で実測3.6W程度でした.参考までに

 

 

山口市の吉敷川をさかのぼってみる

川の源流はどこにあるのでしょうか?

さてそれでは

 

山口市吉敷を流れる川をさかのぼります.

原付に乗って出発です.

 

この川はホタルが本格的に見えるということで地元では有名です.

山口市内はいたるところでホタルが見えますが,ここの川が近くではとくによく見えるらしいです.

 

IMG_1722

向こうに見えるのは国道9号です.

 

 

 

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少し上流に行ったところ

山口は自然が残っています.

 

IMG_1724

このようなかんじになっています.

 

 

 

 

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すこし,行って川の下に降りてみます.

 

 

 

 

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用水路のようなものがあります.

 

 

 

 

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非常にきれいな水が流れています.

 

 

更に上流にいくと・・・

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川幅が少し狭まりました.

吉敷川は赤田神社と恵比寿神社の境内を流れておりその近くで合流しています.

 

それからさらに上流に行きます.

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非常にきれいな景色が広がります.

更に上流に行くと

道はかなり険しくなってきます.

 

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クマが出てくるようです.気をつけながら進みます.

 

 

 

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更に上流,川はかなり狭くなってきました.

 

 

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川幅は1mもなくなってきました.

ここで今回は調査は終了とします.

 

 

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帰りの風景山の中まできました.

 

 

 

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帰りに立ち寄った川に近づける場所

川の水は,ものすごい綺麗で,水はとても冷たかったです.

 

 

 

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立ち寄って購入した,卵の無人販売

1000円しか持ってなかったので,家の人から直接購入しました.

帰って食べたところ美味しかったです.なにより殻がものすごいしっかりしてました.

 

というわけで,山口市は市内から少し入ると,田園と昔ながらの風景が残る場所です.

人間と自然が共存するきれいな野山がいたるところで見えます.