多結晶シリコンソーラーパネルと大容量リチウムポリマー（LiPo）バッテリーの組み合わせは、電力網から離れた場所にあるスマートビーハイブに完全に自律的な電源ソリューションを提供します。このシステムは、日中に25Wパネルで太陽エネルギーを収集し、33000mAhバッテリーに蓄えることで機能し、インフラストラクチャの制限に関係なくモニタリング電子機器の継続的な動作を保証します。
遠隔地の養蜂場では、電力インフラが著しく不足していることがよくあります。この特定のハードウェアの組み合わせは、エネルギーニュートラルな運用を確立することでその課題を解決し、モニタリングノードが夜間や悪天候が続く日でも無人で機能できるようにします。
自律性の仕組み
現場でのエネルギー収集
システムの核となるのは25Wの多結晶シリコンソーラーパネルです。このコンポーネントは、光エネルギーを捕捉し、それを電気に変換する責任を負います。
多結晶技術は、システムを駆動するのに十分なエネルギー収集を確保するために使用されています。パネルを特定の角度で設置することにより、セットアップは年間のエネルギー収集を最大化し、巣箱に対する太陽の位置に適応します。
電力ギャップの橋渡し
太陽エネルギーは断続的ですが、巣箱のモニタリングは継続的でなければなりません。システムは、収集したエネルギーを33000mAhのリチウムポリマーバッテリーに供給することで、この問題に対処します。
この大容量ストレージユニットは、巨大なバッファーとして機能します。太陽光入力がゼロになる夜間や、厚い雲に覆われているなどの効率が低い期間中に、モニタリング機器に電力を供給します。
環境課題の解決
インフラ依存の排除
従来の電源は、養蜂場が繁栄する屋外環境ではほとんど利用できません。標準バッテリーに依存すると、交換のために頻繁なメンテナンス旅行が必要になり、ミツバチを妨害し、人件費を増加させます。
この自給自足の構成により、グリッド接続の必要がなくなります。これにより、長期的な無人モニタリングが可能になり、遠隔地の巣箱が「設定して忘れる」データ収集ポイントに変わります。
天候に対する回復力
屋外電子機器の主な故障点は、長期間の悪天候中の電力不足です。補足データは、このシステムが連続した雨の日でもエネルギーニュートラルを達成していることを示しています。
LiPoバッテリーの十分な容量により、システムは手動介入やデータ損失なしにこれらの低照度期間を乗り越えることができます。
信頼性のための重要な考慮事項
設置精度
コンポーネントは堅牢ですが、その効率は物理的なセットアップに大きく依存します。一次参照に記載されているように、ソーラーパネルは最適化された角度で設置する必要があります。
特定の地理的位置に対して正しい角度を計算できないと、エネルギー収集が大幅に減少し、冬の間や長期間の曇りの期間中に電力障害が発生する可能性があります。
ストレージと負荷のバランス
このシステムの成功は、25Wの入力と33000mAhのストレージの比率に依存します。
設計制限を超えて消費電力が増加する追加センサーを巣箱に追加した場合、短い冬の日の間にパネルが再充電できるよりも早くバッテリーが消耗する可能性があります。
プロジェクトに最適な選択をする
スマートビーハイブが継続的なメンテナンスなしで確実に動作するように、次の原則を適用してください。
- 悪天候での信頼性が主な焦点である場合：33000mAhのバッテリー容量を優先してください。このバッファーが、連続した雨の日でもシステムを稼働させ続けるものです。
- エネルギー収集の最大化が主な焦点である場合：25Wパネルの設置角度に焦点を当て、年間を通して最大限の日光を収集できるように配置してください。
効率的な収集と十分なストレージを正しくバランスさせることにより、重要な養蜂場データの安定した長期的な電源を確保できます。
概要表：
| コンポーネント | 仕様 | スマートビーハイブにおける主な機能 |
|---|---|---|
| ソーラーパネル | 25W多結晶 | 太陽光を電気に変換します。主なエネルギー収集装置です。 |
| バッテリー | 33000mAh LiPo | エネルギーバッファーを格納します。夜間や雨天時にセンサーに電力を供給します。 |
| 電力目標 | エネルギーニュートラル | 手動でのバッテリー交換なしでの継続的な運用を保証します。 |
| 主な利点 | グリッドからの独立 | 電力インフラがない場所でのリモートモニタリングを可能にします。 |
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参考文献
- Doreid Ammar, Lionel Radisson. The Makers' Beehives. DOI: 10.1145/3365871.3365887
この記事は、以下の技術情報にも基づいています HonestBee ナレッジベース .
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