以前、「ソーラーポストの電欠、再び」という記事の最後に少し触れましたが、ソーラーポストの調子が悪いのです。とても不可思議な現象で、原因は未だ究明されていません。以下、詳細を書きますが、もし読者の方から何らかのヒントをいただけるととても助かります。
症状は、およそ昼間の午前11時頃から午後の2時頃にかけて、消費電力が爆増してソーラーポストに内蔵しているESP32が気を失ってしまうのです。まずは詳しくお話しする前に、どういう構成になっているかを説明しようと思います（下図）。
ソーラーパネルとバッテリーはチャージコントローラーであるRenogy Wanderer 10Aで接続されていて、そのUSB出力でESP32に電力を供給しています。ESP32には、1) シリアル経由で雨センサー（RG-9）、2) シリアル（+MAX3232）経由でRenogy Wanderer、3) ESP32のPWM出力でMOS FETを駆動し夜間用LED、4) 外光センサー（Cds）がADC、にそれぞれ接続されています。昨年、夏の暑さが心配になって冷却ファンをつけましたが、ESP32とは独立して制御されています（夏以外は無用なので現在は回路を切り離しています）。
昨年にはそのような症状は見られなかったのですが、今年に入って、特に夏頃から、症状が確認されるようになりました。最初のうちは電力が時たま増えるだけでESP32に異常は見られなかったのですが、次第に症状が悪化しESP32が気絶するようになり、リセットボタンを押すまで回復しません。酷い時にはリセットしてもまたすぐに気絶するのです。最初に確認されたのは夏だったので、熱を疑って、ESP32にヒートシンクを付けてみましたが、症状に変化はありませんでした。
太陽からの熱の問題かと疑っていたのですが、11月になっても症状は消えず、どうやら熱（だけ？）の問題ではないようです。太陽熱の影響を一番受けるであろう雨センサーのRG-9が熱暴走しているかと疑い、RG-9を切り離してみても症状に変化はありませんでした。下のグラフはRenogy、ESP32、RG-9に組み込まれているそれぞれの温度センサーの最近の状況を表したものです。これを見ても特段問題になりそうな高温にまではなっていないと思われます。
ならばESP32だろうと疑い、別なESP32に交換してみても症状は変わりません。LEDの調光に使っているPWMは夜間だけなのに対し、症状が出るのは決まって昼なので、これでもなさそうです。残るはRenogyとの接続に使っているMAX3232経由のシリアルですが、これを外してしまうと負荷電力も見えなくなるので、試してはいません。
電力の増え方をよーくみてみると10Wあたりまで増えるとESP32が気絶するようです。おそらくUSBの電源容量のMAXになってしまったためRenogy側で切断しているんだと思います。ならばと、前回の「電欠」の時に購入したDC-DCコンバーター
を使って、Renogyの12V出力を5Vに落としてからESP32に供給すれば良いかと思い試してみました。このコンバーターは定電流モードもあるため、消費電力の上限を10Wよりも低く抑えることができます。これを試した結果、ESP32は気絶しなくなりましたが、相変わらず電力の増加は見られるようです。
このグラフはRenogyが出力している負荷電力の推移です。金曜日と土曜日はDC-DCコンバーター経由で、日曜日に元に戻しました。しかし元に戻すと早速ESP32が気絶してしまいましたので、再度DC-DCコンバーター経由に切り替えました。ここで、気絶しなくなった、と書きましたが、上のグラフでは電力消費がゼロになっている部分があるので、気絶してから復活しているだけなのかもしれません。少なくともリセットボタンをいちいち押す必要がないのは嬉しいです。
ここまでくるとESP32が電力消費の元凶と思えるのですが、症状を確認してすぐにESP32を触っても特段熱いとは感じられませんでした。10Wといえばそれなりの電力ですから、それなりの熱がどこかで発生しているはずなんですけどね。正常時の昼間は1-2W程度、夜間でも2-3W程度しか消費していません。うーーん、赤外線サーモグラフィカメラが欲しいです！
Wandererが嘘のレポートを上げているんでしょうか？なぜかUSBが10Wを超える消費をしていると勘違いして電力をカットしてるんでしょうか？実は別なDC-DCコンバータ（定電流モードがない）に交換してUSBには何も接続しなくしてみました。するとやっぱりESP32は気絶してしまうのです、、、
以下、謎のポイントを挙げてみます。
- なぜ昼にしか症状が発生しないのか
- 何が10W超の電力を消費しているのか
- 何がきっかけとなっているのか
はてさて、一体何がどうなっているんでしょう？
