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ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステム7

2024-11-16 21:59:42 | オフグリッドシステム

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2024/11/20

故障対応機器

ハイブリッドインバーターで使用されている電動ファンですが常時回転しており特にPV発電量や電力使用量が増えると爆速で回転しています。恐らく最初に不具合が発生すると思われます

他のサイトでもファンが壊れて動作停止となるような記事を見たので事前に交換用で入手しました

品番はDA08025B12URで12V0.5A3ピン仕様のファンです

アリエクで1個あたり1000円以下で購入できました 注文してから5日で到着しました(AMAZONでも販売されていますが送料込みで1900円~8500円です)

壊れてから入手するとインバーター停止期間が長くなるので予防策で購入しました

最近の運用状況ですが外気温が下がってきたのでPV基板ヒートシンク温度は50℃前後で安定しています

冬至まで1か月となりましたが本日快晴での充電状況は13時までに満充電となり売電が可能でした

2024/11/27

11月分電気使用量

夜間帯(16:00~24:00)の商用電源切断による日別電力使用量(概算)です

13kwhで概算料金は1,016円です(基本料に11kwhが含まれているので実際の超過分は2kwhです)

★11月6日に使用量が増えているのは試験的に商用電源優先に切り替えした影響です

本日から商用電源切断時間を16:00~2:00に変更しました(2時間延長で11kwh以内に収まると思われます)

PVグループの見直し検討

現在pv1側に4ストリングス(8.8kw)、pv2側に3ストリングス(4.8kw)を接続していますが、pv1側の4ストリングス回路はインバーターの最大入力5.5kw 電流値22Aを大幅に超過します(これ以上発電しても無駄になっている)

以下の画像でpv1は上限に達しているのが確認できます(22A以上は流れず5.5kwで頭打ち)

これらを解消するため4ストリングス回路の1ストリングス(1.8kw)をpv2側に接続変更したいと考えています(pv2側の集合端子ボックスは1回路空きがあるので変更可能)

入替によりpv1側の3ストリングス発電容量は7kw、Pv2の4ストリングス発電容量は6.6kwとなり平準化されます

PVケーブルを手配してからの工事となります

2024/11/30

ストリングス変更工事

PVケーブル到着と天候が回復したので昨日から工事を行いました

以下の画像左側7枚パネルを2F屋根設置4.8kw回路に追加変更します

なお2F屋根4.8kwの出力電圧(220v)が追加する7枚パネルの電圧(315v)と違いがあるので追加する7枚パネルのうち4枚を2組並列接続し電圧を調整しました(本日実施)

変更追加する回路のPVケーブルを屋内屋根裏に引き込みます(上側のケーブル)

屋根裏側の引き込み状況です

最初に開けていた穴が小さくPVケーブルが1本しか通らないので一旦既設ケーブルを抜いて新たに大きく開けなおして通しました(PVケーブル4本&電流センサー用ケーブル1本)

PV集合端子BOXのNo4ブレーカーに接続しました

朝8時30分の状況ですが追加前(No4ブレーカーオフ)の発電は750wで追加後(No4ブレーカーオン)の発電は1100wと上昇しました

10時20分の状況でPV出力はほぼ同等となっています

引き続き午後からの状況を確認します

正午の状況

合計9kw以上の出力となりバッテリーに142Aで充電されてれています(これまでの最高値)

またヒートシンク温度も外気温度が低いので53.3℃となっており温度上昇による抑制は発生していません

PV回路の変更は正解でした

これで冬場でも満充電が可能になると思われます

2024/12/16

冬至前状況

冬至まで後4日となりましたが最近の状況です

この時期は雲が多く快晴が1日中続きませんが晴れている場合、バッテリー充電状態は良好でほぼ満充電近くまで可能です

本日10時35分の状況で雲は無く太陽光は十分パネルに当たっていました

pv1は3,558w、pv2は3,708w合計7,266wの発電量でバッテリーには106A充電されており電圧も55.1vとなっています(朝一の電圧は52.3v)家庭内消費は約1kw

最大発電時間帯の正午発電量は8,000w以上でした

このような状況なので冬場でも商用電源に切り替わる心配はありません(バッテリーユニット2バンクでも十分だと思いますが保険で3バンクに追加する予定です)

2024/12/20

冬至前日の状況

明日が冬至ですが天候が悪そうなので本日測定しました

本日の日の出が7時9分、日の入りが17時3分で日照時間は9時間54分です(明日もほぼ同じ)

天候は朝から常に薄曇りで晴天ではありませんでした

14時頃の天候

午前中の1時間単位状況です

午前7時の電圧は52.1vでバッテリー消費電流は17.3A、消費電力は900Wでした(PV発電は30w程度)

8時過ぎから710wのpv発電でバッテリー充電が開始されバッテリー電圧が52.5vになっています

9時過ぎは2130wのPV発電で53.5vになりました

10時過ぎは3258w、54.5v 11時過ぎは5039w、54.7vとなっています

午後からの状況です

12時は6291w、55.0v 13時は3818w、54.5v(曇が多く発電量が低下)

14時は4243w、54.6v 15時は705w、55.4v(電圧55v上昇でpv1がパワコンに切り替わったためpv2の供給のみ)

16時以降は太陽光は当たらなくなり発電量も低下します

薄曇りのため十分な発電量ではありませんでしたがバッテリ電圧は満充電近くまで回復しました(快晴なら14時前後に満充電となります)

55.5v位から充電電圧が短時間で上昇するのでパワコン切替電圧は55.5vに設定しました

冬場でも満充電が可能となる検証ができました(pv2系統は必要です)

2024/12/25

12月分電気使用量

夜間商用電源の切断時間を延長(16:00~2:00)したので目標の11kwh以下となりました

基本料金(11kwh含む)のみの請求となります

3回0.6~0.7kwhとなっているのは商用電源に切替て作業していた影響です

2025/01/02

使用状況

1月1日は朝から快晴で太陽光パネルには日の出から日没まで照射していました

PV発電状況(2日午前10:30現在のデータ)で1月1日は34kwhで午後3時までには満充電となりました

3時過ぎパワコン側にPV切替となったため実際には35Kwhの発電でした

バッテリーチャージ状況で1月1日は395Ahです

バッテリー放電状況で1月1日は301Ahです

インバーター出力状況(家庭内電力使用量)で1月1日は25Kwhです

このように快晴なら日没までには満充電となります

2025/01/12

商用電源切替

昨年の9月に運用してから本日初めてバッテリー電圧低下による商用電源切替が発生しました

3日間連続の日照不足により十分なPV発電が行われず充電不足による影響で発生しました

昨日PV発電が完全停止する時刻17:30のバッテリー電圧は51.6vでした

データ確認すると本日早朝の3:54に商用電源に切り替わっていました(設定04はバッテリー電圧49.6vで商用電源に切替)

設定05の商用電源からバッテリー電源切替は53.2vで10:30に切り替わりました

切替動作による瞬電の影響は発生しませんでした(動作確認して無かったので今後の切り替えも安心して運用できます)

2025/01/13

商用電源切替2

昨日は日射量が少なく充電が少なかった為、本日も商用電源に切り替わりました(6:06~10:22)

買電状況は昨日が5kwで本日は3.88kwでした

この時期は雲が多く快晴にならないので満充電は難しいですね

2025/01/21

増設バッテリー収納庫の設置

増設バッテリー用の収納庫を設置しました

バッテリー収納専用のため高さは920mmの小型にしました(2ブロック収納可能です)

前回購入したLEV50バッテリー設置用棚板が余っていたのでL型アングル450mmをホームセンターで4本購入し2段収納可能にしました(今回も収納庫上板を取り付ける前に上側からラックを入れました)

バッテリーは今月中に到着予定です

2025/01/24

バッテリー到着

配送業者から昨日配送メッセージが届いたので本日営業所まで引き取りに行きました(早く設置したかったため)

自宅に戻り早速開封して1セルずつ電圧と内部抵抗の確認を行いました。

電圧は3.28v~3.29vで内部抵抗は最低008mΩ、最高が010mΩですべて許容範囲内でした

測定後、16直列しアクティブバランサー機能と充電状態の確認を行いました(正常でした)

確認後、屋外収納庫に設置し充電を行っています

14:30に取付完了したので追加したバッテリーの充電は十分行われていませんが既設のバッテリーは80%程度充電されているので運用には影響無いと思います

明日も天気が良いので満充電になると思われます

2025/01/28

1月分電気使用量

1月分の概算電気料金です

36kwhの使用で概算料金は1688円です(今月分から3月分までは電力会社キャンペーンで1100円の割引があるので実際の請求金額は588円となる予定です)

電力会社のHP仕様が変更となり日別の天気状況が確認できるようになりました

1月7日は翌日からの天気予報が雨や曇りだったのでバッテリーを満充電にするため設定01のAC出力優先順位をSBU(バッテリーとPV優先)からUTI(商用電源とPV優先)に切替て家庭内の消費電力を商用電源から供給しPV発電を全てバッテリー充電に充当するため消費電力が4.5kwhとなっています

8日以降は雨や曇りが連続したので12日に商用電源バイパス切替となりました(13日、14日、16日もバイパス切替)

今後はバッテリーを増設したので商用電源切替は発生しないと思われます(昨日も雨模様で充電不足でしたが本日の朝イチのバッテリー電圧は52.3vで今後全く充電が行われなくても20時間以上の運用が可能です)

2025/01/30

太陽光追尾パネル電動アクチュエーターの交換

2016年10月設置の太陽光追尾パネル用電動アクチュエーターですが当初は4枚パネルで稼働させていましたがパネル増設で現在は8枚パネルを1個のアクチュエーターで動作させています(単管パイプを組み合わせて設置しました)

重量負荷が多くなった事と経年劣化により動作が重く途中で停止する事象が発生しました

新たに1500Nのトルクが大きいアクチュエーターに交換しました

制御部は故障して無いので現状の物を継続使用しています(過去に一度交換しました)

東西に仰角が変化します(2ストリングス)

左側の1ストリングス4枚パネルは南北に動作します

1軸の動作ですが発電量は固定と比較して15~20%程度上昇します

2025/02/23

バッテリー購入とPV切替時のアーク防止

前回のバッテリー購入は注文から到着まで4か月半かかりましたが、今回は同じ業者で国内在庫があるバッテリーを購入しました

今回の注文から到着までは僅か5日間でした(急ぐ方は金額は少し高いですが国内在庫の注文が良いですね)

PV回路のインバーターからパワコンの切替で一時切断リレーを追加したのですがアークが完全に除去されていない為、色々調べた結果、直流回路の場合は接点を複数にすれば解消できる事が判明しました

以下のように配線する事によりアークは減少しました(若干のアークは発生します)

リレー動作(電源オン・オフ)はオートメーションリレー回路により制御しています

バッテリー電圧が設定値に達するとオートメションリレー回路が動作し即電源オン(PV回路の切断)回路設定で5秒後に電源オフ(PV回路の接続)となります

PV回路自動入替回路(バッテリーの電圧を検知しPV回路のインバーターとパワコンの入替が可能となります)

初期状態

入替動作状態

先ず電圧検知基板が設定した電圧になるとオートメーションリレーと遅延リレーに12v電源が供給されます

①オートメーションリレーにより即時アーク防止回路リレー、パワコン&インバーターの一時切断リレーに電源が供給されPVからの電力が切断されます

②続いて遅延リレー3秒後動作でPV回路入替リレー動作でインバーター側からパワコン側にPV回路が変更されます

③オートメーションリレー設定で初期動作から5秒後にアーク防止回路リレーと一時切断リレーがオフとなりPV回路がパワコンに接続されます

④バッテリー電圧が設定した下限電圧に達すると各基板の電源供給が停止し初期状態となりPV回路はインバーターに接続されます(切替後発電が十分で無く電圧が低下した場合)

今の時期は13時前後に動作します(左下の電圧計と右中央(バッテリ電圧検知回路)の値が違っているのは回路動作時にバッテリー突入電圧が高い為、基板が損傷するのを防ぐ目的でサーミスタ抵抗を経由して電源供給している)

2025/02/25

2月分電気使用量

2月分の概算電気料金です

13kwhの使用で概算料金は1011円です(1月分から3月分までは電力会社キャンペーンで1100円の割引があるので実際の請求金額は0円の予定です)

色々な事を確認しているため使用量が一定ではありません(商用電源に切替て運用)

2025/03/26

3月分電気使用量他

検針結果は表示されていませんが9kwhの使用で最低料金です(4月分からプラン変更で最低料金は666円となります)

春分を過ぎたのでPV発電量が増えてきました

現状PV1はインバーターからパワコンに切り替える電圧を55.5vに設定していましたが切り替る時間帯がかなり早くなりました

切替後のPV2のみでのバッテリー満充電が正午前後となり以降、発電した電力を無駄にしている現象が発生してきました

これらを解消するため切替電圧を下げて運用するため試験的に切替ユニットを手動でPV1をパワコンに切替てPV2のみにして快晴時に満充電可能になるかを検証しました

前日に満充電状態となった状況でPV2のみで充電し満充電となった時刻は15時過ぎでした(この時間以降は発電量が低下するので無駄になる影響は少なくなる)PV2の発電量は25kw

この結果、パワコン切替電圧を朝イチの電圧53.1vに設定変更し運用すれば無駄が解消できると思われます

ちなみにPV1のパワコン発電量は29kwでした(売電換算203円)

季節により色々と設定変更が必要と思います

2025/04/25

4月分電気使用量

4月分の使用状況で合計7.2kwhでした

今月から料金プランを変更したので最低料金の666円となります

晴天が多いのでPV1系統のみで満充電となりパワコンの売電状況も1か月700kwh以上で良好です

現状の設定状況

PVのインバーターからパワコンへの切替バッテリー電圧53.1v(パワコンからインバーターへの切替電圧は52.9v)

 


ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ6

2024-08-05 14:35:39 | オフグリッドシステム

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2024/08/05

ハイブリッドインバーター交換へ

発注したインバーターは単相3線式対応でバッテリー入力電圧48v、出力10kwh、交流電圧100~120v、PV2系統入力各最大5.5kw合計11kw、充電時電流最大200A(現状のインバーターは80A)の仕様です

バージョンは最新の8.16.09で充電停止エラーの改善対応済みです

到着予定日は8月13日です

これからの作業

1.現状運用している4ストリングス(8.8kw)PVケーブルを屋外バッテリー収納庫に引き込む

2.2階屋根設置京セラ3ストリングス(4.8kw)PVケーブルを屋外バッテリー収納庫へ引き込む

3.屋外引き込み分電盤の配線工事(切替開閉器設置・インバーター用入出力ケーブル取付)

4.インバーター発熱対策(インバーター両サイド空気取り入れ口に電動ファン取付、収納庫に吸排気ファン設置)

5.屋外収納庫から1階居室(PC設置場所)までUSB配線(iPower確認用)

6.既設インバーター設備の整理(バッテリー配線撤去、PV切替装置や商用電源切替BOXの撤去&屋内分電盤の整理)

インバーターは現状のバッテリー収納庫上部に取付る予定です、夏場の熱さ対策で上記4の作業を行います

9月以降、涼しくなったら実行します

2024/08/08

インバーター到着

8月5日に注文したインバーターですが本日到着しました

中国深圳市からの発送ですが3日目に到着したのは驚きです(EMS航空便でした)

日本郵便の配達でしたが担当者は車から運ぶのに大変重く大変だったと思います

箱のサイズは770mm×570mm×230mmでした

開封して下開口部を開けてみました

下穴位置左側から商用電源入力端子・インバーター出力端子・バッテリーマイナス端子・バッテリープラス端子・PV入力2系統端子となります

かなり重量があるので一人で設置するのは大変と思いますが何とか対応したいと思います

商用電源接続とバッテリー入力接続(スイッチング電源)による確認を行いました

スイッチング電源で56Vの出力に設定しました

バージョンは8.16.09でした

このバージョンはNo34のON GRD逆潮流の選択が廃止されています(日本の認可が無い為、接続規制に対応しているみたいです)

無負荷状態でバッテリー(スイッチング電源)は1.2Aの消費でした

各種設定の登録を行い設置に向け進めます

2024/08/10

動作確認・各種設定・インバーター温度対策

インバーターの動作確認・各種設定・インバーター温度対策を行いました

画像は有りませんが、バッテリーはLEV50を14直列、PVは西側ストリング回路で各種確認を行いました

各種設定を行い問題無く正常に動作していました

また上部空気取り入れ口にDC12v電動ファンを取付ました(温度センサーによる制御運転で運用したいと考えています)

収納庫にもAC100vのファンを4台(吸気・排気)取付を行います(暑いので9月以降の工事予定)

 

問題が発生しています

この機種(スプリットフェーズ対応)の監視ソフトを入れましたがCOM接続エラーで動作しません

旧ソフトでは接続できるのですがL1、L2の情報に対応していないみたいで正確な情報が確認できません

来週にでも販売元に質問してみます

この機種はPVの発電が停止すると商用電源を消費しているみたいなので買電が発生するみたいです

実際運用してみて1か月どれ程の電力を消費しているか確認したいと思います

契約中の電気料金は基本料に11kwhが含まれていますので、11kwh以内なら大丈夫ですが超えるようなら夜間時間帯にリレー制御で商用電源を切断する回路を検討します(数キロWhオーバーなら対応しません)

また、売電については現在の回路を利用して引き続き行う予定です(5.5kwパワコンは屋内分電盤に接続されているため商用電源接続先を屋外引き込み分電盤入口に変更工事が必要)

2024/08/12

ソフトウェア入手

本日、販売元へ連絡し新しいスプリットフェーズ対応のソフトを送付して頂きました

ファイル解凍しインストールを行い立ち上げて接続確認が取れました(現行のインバーターで確認)

少し見えにくいですがPVの2系統(PV1で表示)、出力側3系統(LoadAで表示)の表示が確認できました

また、現行機種の初期設定(内部蓄積データの削除)についても問い合わせ中です

少し涼しくなって来たので、収納BOX配線関連の穴開けやインバーター上部取り付け用穴開け・下段固定用アングル設置等行っていきます

2024/08/14

熱対策

インバーター発熱対策で電動ファン設置を行いますが収納庫内部循環による温度上昇を防止するため強制的に吸排気する仕様を検討しました

インバーター側の上部に吸気、下部に排気用のDC12vファンを取付、収納庫上部にAC100v収納庫外部吸気用ファン、下部に排気用を取付てアルミ製自在ダクトを接続し収納庫外からの吸気と外への排気を行い、収納庫内部への熱は発生しない仕様にします

インバーター下部サイドへ排気用ファン取付

インバーター下部に排気用のグリルがありますがポリイミドテープで塞ぎ両サイドからの排気のみとします

各ケーブル用の穴も、すきまパテで塞ぎ排熱が収納庫内に出ないよう対策します

アルミ製自在ダクトでインバーターと収納庫を接続(固定方法は検討中)

また暑いので収納庫関連工事は行っていません

2024/08/18

電動ファン交換&バッテリー接続ケーブル

インバーター本体に取り付けたDC12v電動ファンですが、DC電源が必要な事と風力が弱いためAC100vファンに交換しました

上部吸気側

下部排気側

ファンの取り付け穴とグリル穴位置がズレていたのでファン側の取り付け穴位置をフライスエンドミルで調整しました

インバーター側バッテリー配線接続用ケーブルは38sqを使用します

ブレーカーとバッテリー間は22sqケーブルを使用します

多芯線が7つの撚線になっています

来週から曇りが多くなるので、順番に工事を進めていきたいと思います

2024/08/20

収納庫工事着手

雨上がりで涼しくなっていたので収納庫関連工事開始しました

インバーター固定用のネジ取付部を加工して設置しました

上部取付部はラック上段に5.5mmの穴を開けて6mmのタップを切り裏側から6mmボルトネジを入れて固定しました

このボルトネジにインバータ上部の取り付け用穴に入れナットで固定します

下部固定(インバーター側の穴径が5mmなのでドリルで6mmに加工)はL型アングルを加工して取付ました(取付ボルト・ナットが上下に移動できるようフライス盤で加工しています)

吸排気ファンの取付穴を開けて仮設置しました(100mmホールソーが到着して無いので穴は開けてません)

また、商用電源引き込みケーブルの取付も行いました

メインブレーカーを左にずらして右側に切替開閉器を設置します

切替開閉器

引き込み配電盤の工事は明日以降行う予定です

2024/08/21

電動ファン取付&インバーター設置

ホールソーが到着したので4ケ所穴を開けてファンを取り付けました

インバーターを収納庫へ設置しました(上部、下部6mmボルト4カ所固定)

かなり重量が有り大変でしたが一人で設置できました

設置後に電動ファンの動作確認を行いました 自在ダクトはファンに被せるようにしました

インバーター出力側の配線、バッテリー中継線、PV2回路の結線が完了しました

商用電源入力回路はリレーを中継し接続し必要に応じて切断できるようにします(夜間電力消費対応)

分電盤の切替開閉器も取付完了しています(青色の電流センサー&ケーブルは取り外す予定)

明日以降、PVケーブルの引き込み等を実施していきます

2024/08/22

PVケーブル敷設

晴天で暑かったのですが勢いでPVケーブルを敷設しました

先ず4ストリングスグループのケーブルを処理しました

屋外集約PV分電盤から収納ケースまで敷設し収納庫ブレーカー1に接続しました(分電盤の接続は未だ行っていません)

小さいブレーカー2個がPV用です(左側が4ストリングスで右側が3ストリングス用)大きなブレーカーはバッテリー用です

続いて3ストリングスグループの敷設ですが屋根裏にPV分電盤があるため上っての作業で暑くて大変でした

PVケーブルを屋外へ出すのに既設の電流センサー配線の経路を利用します

白いケーブルがセンサー用の配線ですが穴径が小さい為一度引き抜き内外からホールソーで拡大しました

拡大後にセンサー用ケーブルとPVケーブルを通しました

出力側の配線も取付完了です

屋外側です(カバーに穴を開け通す予定です)

穴開け完了

準備は全て完了しましたが、屋内側の切替リレー関連の配電盤戻し工事が残っているので順番に対応してから開通したいと思います

来月初旬には新たなインバーターで運用する予定です

2024/08/23

温度センサー&商用電源切断リレー回路取付

強制吸排気ファンを温度で制御するセンサーを取り付けました

タイマーで午前6時から午後23時まで電源が入るように設定しています(深夜は温度上昇が無いと思われるため)

動作設定温度は50℃でファン動作開始、40℃で停止に設定していますが運用しながら様子を見て決定したいと思います

*インバーター動作温度範囲上限が55℃となっているので上記設定としました

温度検知センサーはこの場所に設置します

商用電源入力を一時切断するためリレー動作タイマー(丸い物)も設置しました(夜間時間設定は消費電力量に見合った設定とします)

バッテリー中継端子とブレーカー間の22sqケーブルは手配中の為、未だ接続していません

2024/09/03

最終工事実施

昨日9月2日に最終工事を実施しました

先ずPV配線とバッテリー配線を行いインバータからバッテリーに充電が出来る環境を行いました

現在、屋内に設置しているHF4850U80-Hインバーターとバッテリーを接続しているケーブルを撤去し代わって新しいインバーターとPCを接続するUSBケーブルと電圧計用の2線ケーブルを敷設しました

続いて4ストリング集合ボックスの結線を実施

3ストリングス集合ボックス、パワコン側結線の取り外し(インバーター側の接続は完了済み)

バッテリー結線(バッテリーブレーカー左から出てる赤白2線はPC横設置の電圧計表示用)

室内でバッテリーの電圧状況が確認できます

USB転換器でデスクトップPCとノートPCどちらでもipower状況が見えるように配線しました

接続完了後にインバーターの電源を入れ充電を開始しました

続いて屋内分電盤の接続替と商用・インバーター電源切替リレーBOXの撤去を実施しました

リレー経由の配線を撤去し元に戻しました(1回路単位で実施)

変更前の状態

変更後の状態

各回路の接続試験を実施し切替開閉器をインバーター側に切替て正常動作確認しました

Ⅰ-ON / Ⅱ-OFFがインバーター側です

インバーターからの動作出力正常確認

収納BOX完成画像

吸入・排出ファンの動作温度設定は38℃で行いました(2日間動作確認し日中は50℃前後となっており動作が停止する事はありませんでした。夜間は温度が下がり動作停止していました)

収納庫内も少し熱がこもっていますがインバーターの運用には影響無いみたいです(外気をインバーター内部に直接取り込んでいるため)

排熱ダクトを外側下向きに取付て排熱が上部吸入ファンに吸い込む事を防止しました

インバーター筐体は結構熱くなっており排熱も結構熱い熱風が出ています

庫内の温度は最大39℃前後のためインバーターが停止する事は無いと思います

正常に動作しており安心です

2系統のPVによる充電は早く充電電流も120Aオーバーの時もあり午前中には満充電となります(冬場の充電不足も解消されると思います)

設置工事は以上で終了です

2024/09/06

パワーコンディショナー売電用回路の変更

今の時期はPV2系統接続で午前中(昨日は10時20分)までには満充電になっておりその後は発電した電力を捨てているので新たに売電用の配線工事を行いました。

先ずパワコンに接続されている3線の商用電源配線を屋内分電盤から屋外配電盤の商用電源ブレーカーに変更します(屋内側分電盤はインバーターからの出力されている為、逆潮流不可になる)

続いて旧インバーターで構築していたPV切替BOXの変更を行いました。

今回は、4ストリングス回路を設定の電圧まではインバーター接続とし電圧が設定値になるとパワコンに切り替わる回路とし、追加で強制的に手動SWでパワコン側に切り替える仕様にしました。

本日、午前7時の状況で強制的にパワコンへ切り替えています

パワコン出力は0.7kwでした

ハイブリッドインバーターには3ストリングスのみ接続されているので、満充電可能か本日状況を確認します

以前、記事にも書き込みしました夜間商用電力を消費する事象について確認できました

PV発電が行われて無い場合は約40wh程度消費されていました。1日に換算すると450w程度となるので1か月の使用電力は約14kw程度と思われます。

現在の電力契約は11kwまでは基本料金に含まれているので実際の請求は3kw分程度と思われるので暫く様子を見てみます

夜間時間帯に商用電源を切断する回路は構築済みのため何時でも対応可能です。

商用電源をパワコンに接続したのでパワコンの消費電力も少し発生しているようです(約10w増加で合計50w)

ハイブリッドインバーターのPV変換効率はパワコンと比較してやはり劣っています

4ストリングの切替状況ですがハイブリッドインバーターで3.8kwh出力していた物がパワコンに切り替えると4.9kw出力していました。(インバーターPVヒートシンク温度上昇による影響)

2024/09/08

温度計設置

インバーター設置収納庫内の温度測定の為温度計を設置しました

収納庫側の測定器です

無線タイプ(到達距離100m)の温度計で単4乾電池で動作します(本日14:56の状況です)

上段が収納庫側で下段が屋内側の温度・湿度表示です

インバーター内部温度は42.6℃でファンは動作しています

4ストリングスは手動swで常時パワコンに接続し京セラの3ストリング4.8kwhをインバーターに接続していますが満充電にはなりません

日常の運用には差支え無いようなので暫くこの状態を続けていきバッテリー容量が少なくなれば通常運用に切り替えます

また夜間の消費電力対策も17時前後から24時位まで商用電源を切断するようタイマー設定しました

おそらくこれで月間11kwh以内の消費になると思います

2027/09/09

パワコン側切替回路の変更

現在パワコン切替についてリレー2個で行っていますが発電量が4kwを超えで切り替わると切替メインリレーのブレイク側からアークが大量に発生し端子が損傷していました。これはブレイクになってもインバーター側に配線されているためPV電力がブレイク端子を経由してインバーターに流れるためアーク状態になります(発電量が2kw程度なら発生しないが切り替わるタイミングは4kwを超えている)

これを解消するため切替リレーとインバーター、PV側にそれぞれ一時切断リレーを増設しました

バッテリー電圧が設定値になると電圧検知回路の5v電源がOFFとなり遅延リレーとオートメーションリレーに12v電源がONとなります

先ずオートメーションリレーONでパワコン一時切断リレーと追加したインバーター側およびPV側リレーが動作します

追加した2個のリレーにより電流は何処にも流れずアークは発生しなくなります。その2秒後にPV出力入替リレーが動作しパワコン側へ切り替わり3秒後に上記3個のリレーがOFFとなりPVーパワコンが接続されます

変更前の画像

右側の切替リレーブレイク接点から大量のアークが発生しました

変更後一時切断リレーを2個追加しました

BOX内右側がインバーター接続回路でBOX上がPV接続回路

明日、動作確認を行います

2024/09/10

運用状況他

設置から1週間経過したので気づいた事などを・・・・

1.発熱とファン動作音が大きい(PV2系統なのでPV系基板の温度上昇が70℃以上となりファンも4台内蔵されているので結構な音量となります)屋外に設置しているので気にならない

2.PVの変換効率が悪い(特にPV基板温度が70℃以上になると極端に悪くなる。恐らく温度管理で制御されている)

3.PV発電が止まると商用電源から40whの消費が発生する(リレーで商用電源を切断する事で対応済み)

4・出力される100vの品質が良い(以前使用していたHF4850U80-Hでは特定の照明器具のチラつき及び音響製品でノイズ(ブーンという音)が発生していたが今回のインバターは解消されました

以上ですが今後も検証していきます

パワコン切替リレー追加の状況ですがアークの発生はほぼ解消されました(一瞬発生しますが問題無いレベルと思います)

パワコン商用電源でPV停止後10whの消費が発生するので本日接続先を収納庫商用電源回路のリレー下流側に接続替えしました(これで夜間指定した時間に切断され消費は発生しません)

接続先を屋外配電盤ブレーカーから収納庫内商用電源接続リレー下流側へ変更(中性線は常時接続でL1、L2のみ切断できる状態)

17時~24時までの買電は無くなりました(タイマー設定で時間変更は可能)

1か月の状況を見てタイマー設定時間の調整を行います

2024/09/11

晴天時の状況

本日11時ころの状況ですがPV1は4ストリングス回路、PV2は3ストリングスとなっています 合計5.9kw

通常この時間帯の4ストリングス、パワコン接続時の発電は5kw以上となりますが画面のとおり3.5kwしか供給されていません

3ストリングスの電力も実際には3kw以上発電していますが2.4kwの供給です(この時間帯でのパネル発電量は合計で8kw以上です)

★後で分かったのですが、温度上昇による抑制が開始されると以下のようにpv電流が2系統とも同じ値となります

この時点のパワコン状況で5.4kwの発電です(手動SWで切替ました)約2kwも乖離がありました

この時点の各基板温度です PV変換基板のヒートシンク温度は78.3℃とかなり高温になっています(高温のため制御されているみたいです)

このような状況なのでバッテリーにも45.5Aと十分な電力が供給されません(エアコン2台使ってますが充電には物足りないアンペア数です)

インバーターの仕様なので仕方ないですね

4ストリングスを切り離し後の状況です 3ストリングスは2372whから3139whに上昇しました

PV変換基板の温度は69.9℃と下がりました この事象で温度による制御となっているのが実証できました

今後の対策として4ストリングスのパワコン切替タイミングの変更(温度上昇70℃時点のバッテリー電圧を把握し切替温度の設定見直し)を実施したいと思います

2024/09/13

パワコン切替動作の変更他

昨日パワコン切替リレー動作の変更を実施しました バッテリー電圧が54.3vで切り替わる設定にしました 切り替わった後は3ストリングのみインバーターに接続されていて太陽光が常に出てると夕方までには56v程度まで電圧が上昇するので暫くこの設定で運用します

昨日インバーター設定01(AC出力の優先順位)をSBU(PVおよびバッテリーからの供給を優先しバッテリー電圧が04の設定値になった場合商用電源から供給)からSOL(PVからの供給を優先しバッテリー電圧が04の設定値になった場合商用電源から供給)に変更しました

今朝になって京セラの電力モニターを確認したら買電が発生していたので原因を調べました

恐らく夜間停電状態にしているためインバーターは停電と判断しバッテリーからの供給に切替し復帰した時点ではバッテリー電圧が復帰電圧(設定05商用電源からバッテリーへの切替電圧55.2v)に達して無いためそのまま商用電源からの供給になっていたと思われます

設定01をSOLからSBUに変更したら商用電源からバッテリーの供給に切り替わりました

今後も状況を確認したいと思います

2024/10/13

運用状況

設置してから1か月以上経過したので気づいた事を書き込みます

良い点

1.インバーター出力の品質が良い(LED照明等のチラつきも無く音響製品のハム等が無い)

2.インバーター出力電力が10kwh(5kwh+5kwh)なので余裕が有り安心

3.PV入力系統が2つ(5.5kwh+5.5kwh)あるためバッテリーの充電時間が早くなった

4.USBケーブルをPCに接続する事でインバーターの運用状況がリアルタイムで確認できる(PCでソフトを立ち上げている時間帯(24H)の詳細情報が抽出可能)

悪い点

1.PV回路の基板(ヒートシンク)温度が高くなるとPV発電量に制御がかかるため充電量が低下する(温度が70℃を超える辺りから制御がかかり2系統合計MAX6kwh程度となる)

2.インバーター本体の発熱(屋外設置で強制吸排気しているため気にならないが屋内設置なら室内の温度上昇となる)

3.放熱ファンの音が煩い(屋外設置の為影響はありませんが屋内設置なら凄く気になると思う)

4.夜間PV発電が停止すると商用電源から電力を消費する(約40wh程度消費するがタイマーとリレーにより時間指定で切断している)

以上ですが今後も状況確認を行っていきます

他のサイトを確認していると、この機種の故障情報が見受けられました

原因は発熱による基板損傷と思われる物が多いようです

設置したインバーターは本体と収納庫に合計8台のファンで強制吸排気を行っているので熱の対策(PV基板温度はMAX78℃以下に抑えている)はできていると思いますが夏場のPV発電制御が発生しているので今後対策を検討したいと思います(ヒートシンクの冷却方法等)

現在、PV2系統接続していますが4ストリングス側はパワコンに切替てインバーター側へは3ストリングスで運用していますが、今の時期快晴なら夕方までには満充電となります(バッテリー容量が低下した時は2系統で運用)

このインバーターを設置してから商用電源に切り替わった事はありません

今後、冬場となりPV発電量が低下しますが満充電可能となるか確認したいと思います

2024/10/20

温度対策とバッテリー増設

インバーター筐体からの発熱で収納庫内の温度が上昇し空気取り入れ上部吸入部(ファン取付下部)から循環しているので対策として収納庫に直接電動ファンで外気を取り込む事にします

今回排気については収納庫の引き戸部分に隙間があるためファンは取り付けず様子をみてから必要であれば取り付ける予定です

電動ファンは収納庫の右側に取付する予定です(インバーター筐体の右側部分がPV変換基板の為発熱が多いため)

大型の強力ファンのため風力は十分です タイマーと温度センサーによる運転で7時から17時までの運転を行い収納庫内温度が30℃を超えると動作するように設定します

温度センサー

現在、3バンク目の補助バッテリーをLEV50で試験的に使用していますが新たにLFPバッテリーを購入したので到着後に交換する予定です

これにより商用電源に切り替わる事は無くなると思います

2024/10/23

収納庫ファン取付

120mmのホールソーが到着したので収納庫右側に穴を開け電動ファンを取り付けました

鉄板は薄いので楽に穴開けが完了しました

4カ所にファン取付用の5mmドリルで穴を開け取り付けました

収納庫側

屋外側

雨対策でフードも取り付けました

試験的にファンを動作し確認しましたが左側の扉部分隙間から内部の空気が排出されていました

温度センサーが到着したら配線を行い完了です

今からの時期は庫内温度も30℃を超える事が無いので実力が発揮されるのは来年の5月以降夏場と思われます

変な温度センサーが到着しました

こんなのが到着しました 変ですね分かりますか?(右端4カ所の設定ボタンの位置と方向がデタラメです 恐らくSWシートを90°誤って取り付けたんでしょうね 右側に90°回せば正常となります)

販売者に連絡しています

正常な物はこちらです

2024/10/25

収納庫排気ファン取付

ファンが余ってるので強制的に収納庫内の熱気を排出するため収納庫左側上部にファンを取り付けました(熱は上部に滞留するため)

内部側

屋外側

これで庫内の温度は下がります

温度センサーの販売者からお詫びの連絡が有り、新しいセンサーを送付するとの事でした

2024/10/30

エラー発生と熱対策

設置から2か月となりましたがエラーが3回発生しています

エラーコード15でインバーターAC出力電流異常値検出です

販売元に質問した回答が以下のとおりです

障害コード15の理由は、マシンのバッテリーインバータ機能が、出力電流が定格電流の1.25倍/1.5倍より大きいことを検出するためです。

解決策:

1.自動リセット: 5分以内の自動リセット;

2.手動リセット: 電気器具の負荷を減らし、電源を切り、機械を再起動します。 (マシンの表示画面がオフであることを確認した後、マシンを再起動します)

3.上記の操作に続いて、まだ問題がある場合は、当社に連絡してください

家庭内ではL1、L2とも5kwを超える様な使い方はしていないのでインバーター側のバグと思われます(他のサイトでもこのエラーコードが発生する事が書かれてました)

3回目の発生時は一時停電状態となり停電復旧後は商用電源から電力供給されていて自動リセットが行われない状態でしたので切替開閉器を商用電源に切替後、インバーターの電源、PV、バッテリー接続を全て落とし再起動しました

今後、発生するようなら再度販売元へ連絡します

熱対策

以前はPV側ヒートシンク温度が70℃以上に上昇するとPV発電量が抑制されていました

本日、確認のためインバーター下部のパネルを撤去して確認した所温度上昇が抑えられ抑制が解消されました

カバーを取り外してますが、屋外収納庫に設置しているので危険性は無いと思います

 

本日10時30分前後の状況でpv1が4322w、pv2が2658w、合計6980w発電されています

PV基板ヒートシンク温度は62.6℃と低くなっており抑制は発生していないと思われます

バッテリーに103A充電されています

庫内に熱がこもりますが、最近取り付けた庫内吸排気ファンで解消されます

引き続き監視していきます

11時30分の状況でPV合計8361w、温度は69.4℃で70℃以下となっています

制御は無くバッテリーに111A充電されています

下部カバーは外した方が放熱効果が上がります

インバータ下部の排気用ファンを取り外し、ダクトを撤去しました

収納庫に取り付けていた排気用は残しました

上部に取り付けている吸気用ファンも残しています(インバーター内部冷却のため)

風の流れが良くなり冷却効率も良くなっています

2024/11/05

熱対策2

インバーター下部の排気グリルに張り付けていたポリイミドテープを撤去しました

インバーター上部右側に取り付けていたACファンを大型の物に取り換えました

特に右側はPV変換基板ヒートシンクの発熱が発生するので風量の大きい物に取り換えました

また、ヒートシンクを囲んでいるフィルムを一部切り取りヒートシンクに直接風が多く当たるようにしました

切り取り前

切り取り後

ファン取付は45°傾け吸気パネルに上下2か所で固定しました

本体に取り付けました

ダクトはこのように変更しました

本日10時現在のPV発電量合計5kwh以上ですがヒートシンク温度は50℃以下となっています

効果は上がると思います

記事が多くなったので続きは以下に

ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステム7 - エコ生活


ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ5

2024-04-28 09:38:07 | オフグリッドシステム

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2024/04/29

バッテリーの交換

注文したバッテリーLifepo4 320Ah 32セル購入(2024/04/18注文)

混載船便のため到着は6月下旬の予定です。

エポキシボード・スパナ・バスバー&M6ボルト・端子キャップ・テープが付属します。

接続する機材

セルメーター用接続ケーブル(8セル用)・セルメーター(8セル用)・バランサー(16セル用)

16セル直列で使用するのでセルメーター用のケーブルは2本取り付け8セル単位で測定します。

定期的に各セルの電圧をチェックします。

端子板が到着したので結線を行いました。(2組)

上のケーブルはバッテリー接続側の多芯ケーブルです。

バッテリーが到着したら収納庫内のLEV50を撤去しLifepo4 320Ah 16セル×2を設置しバッテリー側の結線(端子盤上部)を行います。

収納庫の上部が空く事と太陽光パネルが2系統あるので将来的に単相3線式ハイブリッドインバーターを設置しようかと検討しています。

収納庫の横幅が885mmなので16セルを以下のように接続し収納する予定です。奥行きは370mmなので収納可能です。

2024/05/11

最近の発電状況

5月になって太陽光も午前7時前からパネルに当たるようになり発電量も増えるようになりました。

現状4ストリングスのパネルを利用していますが、午前中までに満充電電圧となるのでストリングス切替を以下の通り変更しました。

バッテリー電圧が57Vとなった時点で追尾式3ストリングスパネルを京セラパワコンへ接続、西側屋根固定ストリングス(11枚)をハイブリッドインバーターへ接続、16時30分に全てのストリングスをハイブリッドインバーターへ接続となるよう変更しました。(充電電圧が57V付近になると発電した電力以下の供給となるため)

西側1ストリングスへ切替後のハイブリッドインバーター状況(バッテリー電圧57.4v)

西側固定パネル11枚PV発電量1.74kw

ストリングす切替ユニット(上部のリレー左側2個はPV-パワコン間の一時切断リレーで右側1個は西側pvパネルをハイブリッドインバーターへ接続する回路用)

3ストリングスをパワコンに接続した時の状況(この時点では4.4kwの発電でMAX5.5kw)

快晴なら1日34kwhの発電が可能(売電量)

冬場は発電量が低下し満充電にならず、商用電源に切り替わる事がありましたが4月以降は発生していません。

今後バッテリー交換増設により冬場や悪天候連続時に商用電源切替が無くバッテリーのみでの運用が可能か楽しみです。

2024/06/03

5月分料金確定

5月分の電気料金が確定しました。

15Kwh使用で1,055円でした。(給湯器の昼間休止を解除していたので買電が発生しています)

セルバランサーの動作確認を行いました。

購入したセルバランサーが正常に動作するか確認しました。

使用したバッテリーはLEV50-8で放電後(バランサー未接続)の電圧ですが最大0.12Vの電圧差が有りました。

バランサーを接続し充電を行った後の電圧差は0.049Vでした。

正常に動作していました。

接続後に動作ランプ点灯

最小セル電圧

最大セル電圧

電圧差分

4個購入したセルメーターですが個々に測定値表示が違うためおおよその判断となります。

テスターで測定した値と若干違いがありました

2024/06/11

バッテリー到着設置

所用で1週間家を離れていましたが土曜日にバッテリーが到着していました(8箱)

帰着したのが月曜日の午後だったので、とりあえず開封し各セルの電圧チェックを行いました

32セル全て同一電圧で問題はありませんでした

ただ、同封されていたバッテリタイプが雄ネジタイプで取付ボルト用のスパナが入ってなく6角レンチが入ってました

10mmスパナは手持ちしているので問題はありませんでした

1個の箱に4個スチロール梱包されていました

国内配送業者は佐川急便でした

取り出して仮に配列を確認しました

QRコード&CEラベル貼付済みでした

バッテリー底部にはゴムシールが貼付されていました

本日午前中から旧バッテリーを撤去し新たなバッテリー設置作業を行いました

1段目のバランサー&セルメータ用回路の配線を行いました

奥行はジャストサイズで収納できました

2回路用のブレーカです

午後2時に完了しインバーターとの接続を行いました(バッテリータイプをL16に変更)

1セルあたり3.27vだったので快晴時の充電電流は最大の80Ahとなっていました

夕方は雲が多く満充電とはなりませんでした(54.2vでSOC50%)

バランサー回路も正常に動作していました

2024/06/12No1

バランサー基板の底部保護&接続端子固定

バランサー基板ですが裏側がむき出しになっているためバッテリー端子への接触を避ける目的で同封されていたエポキシ樹脂板を加工して取り付けました。

 

これにより基板配線とバッテリー端子が接触する事が無くなります

端子板を両面テープでバッテリーに接着しました

これにより各バッテリーのテスターによる測定が可能となります(8セルメーターの電圧表示が正確でないため)

8セルメーターは常時取り付けておりバランス電圧差の確認用としています

昨日夕方の状態で0.482vの差がありました

今朝の状況で0.047vまでバランスが取れています(セルバランサーは正常に動作していました)

バッテリーを直列接続する場合、セルバランサーが必要と思います(これにより各バッテリーの電圧が均等となり充放電時のバッテリー損傷が防げます)

バランサーが無い場合、特定のセルで電圧の異常が連続発生し使用不能になる場合があります

BMSについては設置していません(ハイブリッドインバーター側で充放電電圧の管理が可能なので不要と思います)

2024/06/12No2

セルの電圧異常

午前中に充電が開始されていたので各セルの電圧測定を実施しました

Bグループの4番セルと5番セルの電圧が異常に高くなっていたので棚板を外して確認しました

3・4番セルと5・6番セルのバスバー取付ボルトが緩んでいたのが原因でした

昨日チェックしたつもりだったのですが締め付けを行っていませんでした

締め付け完了し電圧測定をおこないましたが正常値となりました

電圧異常値の場合は各端子ボルトの締め付け確認が必要です

2024/06/23

運用状況

バッテリー交換から11日経過しました

バッテリーの状態について放電時&充電時の各セル電圧差ですが0.05v以下でバランサーの効果は確認できました

満充電電圧(58.4v)SOC100%になると充電は停止しPVからの発電量は屋内側使用電力となります

バッテリー電圧が設定37のバッテリー再充電電圧(56.8v)になると再度充電が開始されます(再充電が開始されるまでSOCは100%のままとなっています)

天候が良いためバイパス切替電圧の48vにはなっていません

朝一の電圧は殆ど52.8vです

この電圧のインバーター側でのSOC表示は45%となっていますがLifepo4のデーターシートでは90%となっています

以下がデーターシートの電圧残存率です()はインバーター表示の%

58.4v→100% 52.8v→90%(45%) 52.32v→80%(41%) 52.0v→70%(36%)

51.52v→60% 51.2→50% 50.4v→40% 49.92v→30% 49.6v→20% 

48.0v→10% 40.0v→0%

インバーターのSOC値は、かなり低く乖離が有ります

現在天候が悪く充電量が少なくバッテリー消費が多くなると思われますので電圧について調査します

2024/06/30

日別運用状況

梅雨入りしているので晴天は有りませんが曇りでもPV発電は行われているのでバッテリーの状態は50%以下になる事は今のところありません

以下が6月23日から本日30日の12時までのインバーター出力状況で最大14kwh、最小8.2kwhとなっています

PV発電状況で曇りでも最大16kwhの発電量です

充電状況で最大223Ahで最小85Ahです

放電状況で最大168Ahで最小75Ahです

このような状況なのでバイパス回路に切り替わる心配は無いようです

2024/07/03

梅雨の晴れ間

1週間天候不順でしたが久しぶりに快晴となり満充電近く(57.7V)となりました

この期間の最低電圧は51.0Vでバイパス切替電圧の48.0Vまでは余裕がありました

本日15時30分の状況でPVは西側屋根1ストリングス(1334w)に切り替わっています

PV発電量は30Kwh、充電量は450Ahとなっていました

梅雨が明ければ午前中には満充電になると思います

2024/07/21

梅雨明け

梅雨明け後の状況で、7月14日から本日7月21日の9:30までのインバーター測定値

9:30時点の状況ですがPV電力は4.2kwで58Ah充電されておりバッテリー電圧は55.3vになっています

エアコン稼働してますが消費電力は1kw未満です

PV発電状況(インバーター側出力値)ですが満充電になるとPV回路をパワコン側に切替えているので実際にはもっと発電しています

最大19kwh、最小11kwhです

バッテリー放電状況で最大190Ah(真夏日)、最小115Ahです(エアコンの稼働で多くなっています)

バッテリー充電状況で最大279Ah(雨の翌日)、最小80Ah(雨の日)です

インバータ稼働出力状況で最大14Kwhで真夏日が続くと多くなっています

以前も書き込みしましたが朝一のバッテリーの最小電圧が52.8v程度なので商用電源に切り替わる事象は発生していません

今後、冬場になると発電量が低下するため切り替わる事が予想されますが、対策として単相3線式のインバーターに変更しPV回路2系統にすれば冬場でも十分な発電量(充電量)になると思いますので検討したいと考えます

入替を想定して3線式用電源切替開閉器やCVTケーブルは購入済みなので涼しくなれば配線工事を先行で行う予定です

2024/08/01

データ収集専用ノートパソコン購入

データWifiロガーが何故か起動しなくなったのでデーター収集を目的としたノートパソコンを購入しました

デスクトップPCでも収集可能ですがPCを起動しソフトも立ち上げていないとデーター収集が不可のため節電にも成る事で購入しました。

15.6型 Win 11 Pro搭載 メモリ4GB/SSD:128GBの中古でしたが新品状態で値段も1万円以下と格安でした

モニター部を閉じても起動状態となるよう設定しソフトを立ち上げ普段は閉じた状態で設置しています

データー収集期間は24Hなので毎日決めた時間で日別のデーター収集が可能です(午前6時に収集)

バッテリーの状態ですがエアコン2台就寝時運転でも朝一の電圧は52.8v前後で安定しています

一度、満充電状態からPV接続を切り離しバッテリーのみでどれくらい運用可能か調査したいと思います

2024/08/02

バッテリーのみでの運用(10:30の状況)

朝からPV回路は接続しないでバッテリーのみで運用しています(PV回路はパワコンへ接続)

朝一のバッテリー電圧は52.8vでした(就寝時間帯エアコン2台運転)

この時間でのエアコン2台運転で2278wの消費電力、バッテリー消費量は43.3Ah電圧は51.5vです

このまま商用電源に切り替わるまで運用します(電気代が発生しても売電で相殺されます)

17:20の状況です

この時間でのエアコン2台運転(午前中から連続運転)で1659wの消費電力、バッテリー消費量は34.3Ah電圧は50.9vです

商用電源切替電圧は48vで設定しているので現状はバッテリーのみの運用です(24Hの運転は可能と思う)

この時間現在、本日のバッテリー消費量は343Ahです

本日の夜間か、明日の朝までには商用電源に切り替わると思われますがデーター取得しているので後で検証します

2024/08/03

商用電源切替

早朝確認しましたが商用電源に切り替わっていました

抽出データーから確認すると昨日2日の23:38に切り替わっていました

本日3日の5:50の状況です

商用電源から8.2A(820W)消費されていました

バッテリー電圧は48.7Vで商用電源から5.7A充電されていました(PV充電開始されていますが早朝のため22Wと低い数値です)

8月2日のインバーター出力値は25kw(家庭内消費電力)バッテリー消費電流値は474Ahでした

商用電源からの買電状況です

昨日が0.5kwh本日が4.25kwh合計4.75kwhでした(11kwhまでは基本料金に含まれているので請求は無し)

 

この時期エアコンを常時運転していても30時間(1日の18時から2日の23時38分)の運用が可能です

雨や曇りでもPV発電は行われているので実際の運用では48時間(2日間)可能と思われます

2024/08/05

インバーター交換計画実施

バッテリーの容量検証も確認できたので、冬場対策として2系統のPV回路が接続できるインバーターを発注しました

他のサイトでも良くアップされているSRNE社のASF48100U200-Hです

日本でも販売されていますが値段が安かったアリエクで今回も購入しました

設置に伴い取り付け場所の変更やPV2系統ケーブルの配線、商用電源・屋内側配線、温度対策用掃排気ファンの設置等、色々やることが多く発生するので順番にやっていこうと思います

まだまだ暑さが続くので実際の工事は9月以降涼しくなってから行う予定です

インバーターが到着したら色々と確認動作試験を行いたいと思います

続きは新たなページに掲載します

ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ6 - エコ生活 (goo.ne.jp)


ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ4

2024-02-02 20:34:51 | オフグリッドシステム

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2024/02/02

バッテリー追加&設置場所変更計画

消防法の改訂により10kwh未満については消防法の対象適用外となっています。

複数台設置についても箱ごとに消防法が適用されるため10kwh未満であれば消防法の対象適用外と思われます。

現在、屋内床にLEV50-14直列を6ユニット並列設置していますが、これを屋外に移設する計画を立てています。

移設に伴い、バッテリーの増設を同時に行う予定です。(現在の6ユニットから16ユニットに増設)

また、バッテリーの容量測定を行い、20kwh未満の設置は何ユニットまで可能かテストする予定です。(16ユニットに増設が認められない場合の保険)

バッテリーの保管方法ですが市販のキャビネットの棚板耐荷重が25kgなのでLEV50-14直列ユニット重量26.25kgに耐えられないため棚板は使用せず棚板耐荷重120kgのラックを使用し一段のラックに2ユニット合計8段ラックの16ユニット設置する予定です。

ラック単位が箱とみなされると2ユニットは5.18kwhのため消防法の適用対象外となるので複数台設置しても問題無いかと思います。

問題が有るならユニット単位でブレーカーで切断する事で対応します。

暖かくなれば実行したいと思います。

外箱はスチール製の収納庫を予定しています。(棚板は使用しない予定)

この内部にラックを設置し1段にバッテリー2ユニットを8段設置する予定です。

耐荷重120kgのラックで寸法は高さ150cm幅87.5cm奥行30cmです。

収納庫底板の改造を行う予定です。(総合荷重が収納庫の下板荷重を超えるため)

このラックは過去に購入実績があり現在車庫に設置しています。(横幅は120cm)

なお、設置場所は屋外給湯ユニットの横を予定しておりインバーターまでの配線は22sqケーブルを検討しています。

2024/02/14

バッテリー設置場所変更の準備

バッテリーユニットを屋外に移設するための準備を実施しています。

ラック&収納庫の位置決め基礎(コンクリートブロック)工事を実施しました。

水準器で水平になるようにブロック設置しました。

収納庫&耐荷重120kg8段ラックおよび22sqケーブルも発注しました。

また、各バッテリーセルの個別電圧が測定できるようにマルチケーブルと端子盤も注文しました。

ラックにバッテリーを収納すると各セルの電圧測定が不可になるので対応しました。

使用しているLEV50バッテリーですが各セルの電圧バランスは、ほぼ一定ですが、過去1セルのみ内部抵抗が異常だった事象があったので測定用で今回設置します。

バランサーおよびBMS、循環電流対策ダイオードは使用していませんが現在のところ不具合は発生していません。

並列接続していますが充電・放電を常に行っているので循環電流は発生しないと思われます。

3月上旬までには機材が揃うのでバッテリーの容量チェックを先行して実施したいと思います。

2024/02/17

バッテリーのチェック

屋外設置に伴う増設バッテリーのチェックを行っています。

車庫に保管しているバッテリーを検証しました。

2023年に購入した製造年が新しい紫色LEV50の電圧を計測しました。

2セルで異常が発見されました。(電圧0vで他バッテリーグループには接続されている)

直列接続されている1個のセルの電圧が0V(抵抗値0Ω)になっていたため他のセル電圧が異常に高くなっていました。

他のセル電圧が4.38~4.40vとなっていたのでバッテリーテスターで放電を行い4.1vに揃えました。

LEV50の最大電圧は4.2Vですが4.4Vまで充電可能な事が判明しました。(但し寿命は短くなると思います)

2024/02/19

バッテリーチェックその2

現在は残容量80%オーバーのバッテリーで運用していますが移設に伴い収納スペースに余裕があるため残容量の少ないバッテリーを複数設置して運用する予定です。

過去購入したバッテリーの各セル電圧の測定、容量の測定を行いました。

測定中にセルの不具合が発見されました。

電圧は正常値だったのですが実際にバッテリーテスターで放電テストを行ったところ放電電流が極小で内部抵抗も高くなっていたセルが発見されました。

以下がその時の画像です。

Is=設定放電電流値25A、Vol:測定バッテリー電圧3.98v、Cur:放電電流値0.41A(異常値)、Res:内部抵抗値9.64Ω(異常値)

電圧測定だけの良否判断はできないので今後はこのテスターで判断します。

正常なバッテリーの測定画面

Curが25AでResも0.13Ωで正常値

バッテリー残容量の結果

2019年1月に購入した紫色バッテリーの測定結果です。

21.681Ah、72.1whで43%の容量しかありませんでした。1ユニット1,009wh

1,009wh×6ユニット=6,054wh

2023年に購入した紫色バッテリーの測定結果

28.039Ah、97whで56%の残容量で1ユニット1,358wh

1,358w×6ユニット=8,148wh

その他購入した黄色のバッテリーが1428wh×2ユニット=2,856wh

青色バッテリーが1390wh×2ユニット=2,780whとなります。

合計値は紫1が6ユニット計6,054wh、紫2が6ユニット計8,148wh、黄色が2ユニット計2,856wh、青色が2ユニット計2,780whで合計16ユニット19,838whとなり20kwh未満となるので消防法での届け出は不要と思われます。

今後劣化が酷く使用不可となれば昨年購入した現在運用中の残存容量80%のバッテリーに交換します。

本日バッテリーを収納する収納庫が到着したので組立を行っています。

ラックについては21日以降に発送予定です。

2024/02/20

バッテリー配線工事

22sqのケーブル(赤・黒)が到着したので配線工事を行いました。

22sqケーブルで芯線が太いのが7本のタイプです。

インバーター設置場所から屋外収納庫までの距離は約7mです。

外から屋内側に入線する必要がありますが既設の給湯器モニター用配線設備を利用して行いました。

13mmドリルで2ヶ所開けて入線しました。

ラック到着後に位置決めを行い、バッテリー配線関連の工事を行います。

2024/02/23

ラック到着

昨日ラックが到着したので部屋の中で組み立てました。

14セルが搭載可能か仮置きし、幅に余裕が有ることを確認しました。

本日収納庫の中にラックを収納しようとしたのですが、収納庫の開口幅が狭く収納できませんでした。

色々検討し収納庫上板を外し寝かせて上側からラックを入れる事にしました。

横幅サイズがギリギリでしたが何とか収める事が出来ました。

収納庫の底板は使用しないで棚板を逆さまに、はめ込みタッピングビスで固定しました。

これにより棚板下部とコンクリートブロックが密着しラックの荷重に耐えられるようになります。

収納庫とラックの横幅はピッタリです。

バッテリーを仮置きしてみました。2列収納しましたが奥行もジャストサイズでした。

右側にスペースができるのでブレーカーや測定用端子盤を取り付ける予定です。

1段目のバッテリー配線が完了したらラック棚板を追加して順次設置する予定です。

引き戸を取り付けた状態です。

アリエクスプレスで注文したセル測定用端子板の到着が春節の影響で遅れているため完成は3月以降と思われます。

2024/02/25

追加バッテリーの設置開始

各セル測定用の端子盤は未だ発送されてなかったのでキャンセルしました。

14セル合計の電圧が分かれば不具合ユニットが特定可能となるので各セル計測用の配線と端子盤取付を辞めました。

各バッテリーユニット接続用の配線です。

並列接続用16本とブレーカー接続用8本作成しました。

2段完了した画像です。

4段完了しました。

4段目にブレーカーを取り付けます。ブレーカーから8p端子へ接続します。

ブレーカ取付板は強力磁石4個で固定します。(強力なので外れる事はありません)

インバーター接続用22sqケーブルを収納庫に引き込むため13mmの穴を開けツバ付きソケットを固定しケーブルを通しました。

ブレーカー側とインバーターに接続する8p端子盤と22sqケーブルです。

芯線が7本あるので4本は各4p端子へ3本は1と2、2と3,3と4に跨るようU型端子で接続します。これで均等に電流が流れると思います。

ブレーカーと端子盤接続用の3.5sqケーブルが今週の水曜日に到着するので工事は一旦停止となります。

2024/02/26

2月分電気料金

2月分の電気料金概算金額は1月分と同じで62kwh(2,127円)です。

前半はハイブリッド充電を行っていたので買電が発生しています。後半は天候不順が連続したため電圧低下による商用電源からのバイパス給電が連続し買電が発生しました。

電力会社のキャンペーンで1,100円割引があるので実際の請求額は1,027円となります。

日照時間も長くなってきており快晴であれば満充電も可能な季節になってきました。

2024/02/28

バッテリーユニット屋外設置完了

昨日、3.5sq2芯ケーブルが到着したので残りの作業を実施しました。

昨日はブレーカーから8p端子までの配線と22sqケーブルの8p端子への結線を行いました。

本日、残りの5段~8段までのバッテリーを設置・配線を行い1段単位で電圧の確認を行い、続いて屋内設置のインバータ側の配線を実施し完了しました。

8段設置のバッテリーで総容量は19.8kwh

電圧チェック用にデジタル電圧計を取り付けました。

旧配電盤BOXを再利用し、屋内側の22sqケーブルの終端にブレーカーを取付てハイブリッドインバーターへ接続しています。

白い配線は電圧検知リレー用です。

今回の屋外バッテリー設置費用は以下のとおり。

・グリーンライフ物置・収納庫 ¥22,800

・スチールラック       ¥14,500

・22sq赤黒ケーブル(9m)¥19,400

・強力マグネット       ¥1,380

・圧着端子          ¥1,000

・3.5sq2芯ケーブル(6m)¥3,220 

合計             ¥62,300

配線用フレキシブル配管、バッテリーブレーカー間接続ケーブル(10m)、ツバ付きソケット等は手持ちを流用しました。

ハイブリッドインバーター運用開始から1年が経過しましたが特に不具合は発生していません。

たまにバイパス運転切替・復旧時、一部の家電が停止する事象があります。

特定の温風ヒーターや照明器具(蛍光灯)が停止します。

インバーターの寿命がどれ程かが気になるところです。

2024/03/01

1年間の運用状況

2023年2月6日から運用し1年が経過したのでインバーターの運用状況について報告します。

2024年2月7日の各種累計データは以下のとおりです。データロガーに蓄積されており日別毎で確認できます。

①バッテリー充電量:61,113Ah

②バッテリー放電量:49,711Ah

③PV発電量   :4,925.2kwh

④出力電力    :4,856.8kwh

⑤商用電源充電量 :214.5Ah

⑥商用電源使用量 :144.4kwh

バッテリーの充電量と放電量に乖離があるのはバッテリー劣化が原因と思われます。

インバーターから家庭内に供給された電力は4856.8kwなので電力会社の単価で計算すると年間155,417円の節約になりました。

インバータ代金と設置費用は1年で回収できました。

2024/03/11

設置バッテリーのチェック

屋外設置バッテリーをチェックしました。

各ユニット単位で電圧測定しましたが5段目ユニットで電圧低下が発見されたので1セル単位で電圧測定を行いました。

1台のセルが電圧数ミリvとなっていたので交換しました。

不具合セルですが、以下のように膨らんでいました。

今後も定期的に電圧の測定を行っていきます。

2024/03/26

3月分電気料金

3月分の電気料金概算金額は27kwh(1,309円)です。

中旬はハイブリッド充電を行っていたので買電が発生しています。25日は雨天が3日連続したため電圧低下による商用電源からのバイパス給電が発生しました。

電力会社のキャンペーンで1,100円割引があるので実際の請求額は209円となります。

悪天候が3日続くと買電が発生します。天候に左右されるのは仕方無いですね。

対策としてはバッテリー容量を増やすしか方法は無いと思われますが、消防法の複数台設置基準(箱ごと)に適応した設置を考えてみます。

なお、春分も過ぎて日照時間が長くなり晴天なら満充電が可能となりました。

2024/04/18

バッテリーの変更計画

現在利用中のLEV50バッテリーですが、長年使用しているため容量が低下しているので新たにLifepo4のバッテリーを購入し交換する事としました。

バッテリーはグレードAで8000サイクル320Aタイプ

交換に伴いバランサーを取り付ける事とします。BMSは今回も設置しません。

本日アリエクでバッテリー32個とバランサー2個を注文しました。(1箱16.4kwhを2並列設置予定)

配送予定が6月となっているので到着後設置状況を掲載します。

現状のバッテリー充電状況ですが、快晴なら午前10時過ぎに57v程度となるので、この時間に4ストリングから1ストリングに切替を行い夕方16時位に4ストリング接続に切り替えるよう運用しています。

2024/04/27

4月分電気料金

3月分の電気料金概算金額は12kwh(956円)です。

3月26・27日は雨の影響で商用電源からのバイパス給電で買電が発生しています。

電力会社の契約継続で1,056円の割引があるので実際の請求額は0円となります。

新バッテリーのLifepo4交換に伴い設置するバランサーとセルメーター(8セル用)が到着しました。

接続用の端子盤も発注してますが来月中旬の到着予定です。(12端子と5端子)

バッテリー1ユニット16個に対してセルメーター用の配線を2本取付します。(セルメーターが8セル用の為)

バッテリーは船便なので6月中旬になると思います。

バッテリー変更計画は以下のページ

ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ5 - エコ生活 (goo.ne.jp)


ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ3

2023-12-25 06:30:57 | オフグリッドシステム

*gooブログのサービス終了に伴い引っ越しを行いました

新しいブログはAmebaで以下のURLとなります

ブログ記事一覧|bunturesのブログ

2023/12/25

冬場対策について

この時期は雲が多く日照時間が少なく充電が十分行われずバッテリー容量不足と暖房器具の使用で消費電力が増えた事で商用電源に切り替わる事象が多くなってきました。

解消策として充電容量を増やす事としました。

①PVストリングスの追加&パネル増設(3から4ストリングス&パネル2枚追加)260wパネル34枚合計8,840w

②商用電源とPVからのハイブリッド充電(商用電源からの充電電力は既設太陽光システム4kwからの給電で賄っている)

を実施しました。

インバーター最大充電電流は80Aなので調査したところ必要な電力はPV側で4.1kw前後となります。

これにプラス家庭内消費電力分が必要となるので発電量5kw以上のパネルが必要となります。

インバーターに接続しているパネルの合計公称値は8,840wですが冬場の実発電量はMAX4,500w程度となります。

冬場に最大値80Aの充電を行う場合は南側10Kw程度のパネルが必要と思われます。

以下の画像はハイブリッド充電を実施している時のパネル画面です。

12月分の買電状況です。

12月12日から買電が多く発生しており75kw消費で料金は概算2,428円となりました。

冬至も過ぎたので今後の買電は解消されると思われます。

来年は消防法が見直される予定で、現状の届出が不要な容量は4,800Ahセル未満でリチュームイオンバッテリーの場合17.76Kw未満となっていますが20kw未満に変更となるそうです。

正式に決まればバッテリーユニットを増設する予定です。

また、中古バッテリー再利用のため容量低下(70%程度)となっているので実測値による容量で20kw未満のユニットを構築予定です。(70%の残量としLEV50-14直列の現状6ユニットから10ユニット並列接続に変更予定)

2023/12/26

過去の月別電気使用状況

2023年6月分からの月別使用状況です。

2023年6月分(1kwh)

2023年7月分(1kwh)

2023年8月分(1kwh)

2023年9月分(1kwh)

2023年10月分(2kwh)

2023年11月分(10kwh)

*商用電源から充電のテストを数回行ったので使用量増加

2023/12/30

ハイブリッド充電について

最近ハイブリッド充電について行っていますが動作について条件によって変動されるのが判明しました。

バッテリー残容量が60%以下の場合は設定した充電アンペア数値で商用電源から充電(設定40Aの場合商用電源から40A充電されている)されていますが一定のPV発電量以上(2,000w)でバッテリー電圧が55v(残容量63%)を超えるあたりから商用電源充電量が減少されていきます。(PV発電量が少なければ商用電源充電量が多くなる)

インバーターの仕様で制限されているのかも知れません。

本日10時20分の状況です。商用電源からの充電設定量は40Aにしています。

バッテリー電圧は56.0v容量は75%、PVから2,428wの出力でバッテリーには49.0Aしか充電されていません。商用電源からの充電電流は5.1Aとなっています。

11:30分の状態です。

PV出力が4kw程度となると商用電源からの充電は停止されてます。

天気の良い日に一気に満充電の57.4v(80A充電)としたいのですが、インバーターの仕様なので仕方ないですね。

2024/01/09

PVストリングス入替回路の見直し

現在、冬場の影響でバッテリー満充電不可のため入替回路については動作停止しています。

以前は、ストリングス1回路と3回路に分けてハイブリッドインバーターとパワーコンディショナーに振り分けて接続していましたが、現在は4回路纏めてハイブリッドインバーターに接続しています。

今後、日照時間が多くなり3月以降からは満充電が可能になると予測できるので入替回路の見直しについて検証しました。

朝イチはバッテリー容量が低下しているためストリング回路については4回路ハイブリッドインバーターに接続し、満充電に近づくと3回路をパワーコンディショナー側に、1回路をハイブリッドインバーターに振り分けて接続する回路への見直しを行う予定です。

電圧検知基板のリレーですがメーク接点のみなので上記回路を構成するにはブレイク接点回路が必要となるため下記のように5vリレーを追加しました。

検知基板の改造は行わずリレー動作5v回路からトランスファ接点リレーに接続します。

入替回路動作ON時(朝イチ)はリレーはONとなります。

上記端子盤に取り付けたリレーにより遅延リレー回路、オートメーションリレー回路の制御を行います。

朝イチはタイマー制御により100v3回路リレーがONとなり電圧検知基板側、12V基板側、100vリレー側に各電圧が供給されます。

電圧検知基板にバッテリー電圧が接続されると基板のリレーが即ONとなりトランスファ接点5vリレー動作もONとなります。

5vリレーのOff側(ブレイク側)に12v基板(遅延リレー回路、オートメーションリレー回路)が接続されているので、この時点ではPV入替リレーとストリング入替リレーは動作しません。

バッテリー電圧が57v(設定変更可能)になると電圧検知基板リレーがOffとなり12v電源が基板に供給され

①オートメーションリレー動作ONでパワコン一時切断リレーが即動作

②2秒後に遅延リレー動作でPV入替リレー&ストリングス切替リレー動作(PV3回路はパワコン側へ1回路はハイブリッドインバータ側へ)

③5秒後にオートメーションリレー動作Offでパワコン一時切断リレーOffでストリングス3回路がパワコンに接続される

現在は満充電にならないので3月初旬までに変更します。(ストリング切替リレーは設置済み)

手動での動作確認は完了しています。

2024/01/13

消防法改正について

2024年1月から消防法の改正が実施されています。

昨年までは蓄電池の電力量4800Ah・セルで判断されていたものが今年から蓄電容量Kwに変更となりました。

具体的には10Kw未満は消防法適用対象外、10kw~20kw未満は消防法&JIS規格で届出は不要、20kw超えは届出必要となりました。

蓄電池を複数台設置する場合の扱いについては総務省から以下の文書が発出されています。

「蓄電池を複数台接続して設置する場合の取扱いについて(通知)」(令和 4 年 3 月 31 日付け消防予第 155 号)で示しているとおり、蓄電池及びその他の機器が1の箱に収納され、火災予防上一定の安全性を有するものであるときは、当該箱ごとに対象火気省令第3条第 17 号に定める「蓄電池設備」への適合が判断されます

箱ごとに基準が区分されるため10kw未満であれば複数台設置しても消防法の適用対象外になると考えられます。

箱の基準が良く分かりませんが、私の蓄電池はLEV50で3.7v50A14直列ユニットを6並列で使用しています。

1ユニットは2.59kwなので10kw未満となり1つの箱として認められると増設可能と思われます。

まだ、不明な部分が多いので他の蓄電ユーザーの動向を見ながら現状維持で今後増設の検討を行います。

*最近快晴が多く商用電源からのハイブリッド充電を数日行った結果、久々に満充電電圧(57.4v)手前まで充電出来ました。

14時50分の状況です。(昨日今日とハイブリッド充電は実施せずPV発電のみでした)

2024/01/26

1月分電気料金

1月分の買電状況です。

電力会社のキャンペーンで1月分から3月分までの電気料金が1,100円割引となるので商用電源からのハイブリッド充電を数回、実施したので62kwh(2,124円)となりました。

実際の請求金額は1,024円となります。

冬至から1か月経過したのでPV発電量も増えてきました。

1月22日11:55時点の状況で、PV発電量は4.76kwです。(ピーク時は5kwh以上発電しています)

バッテリーには77A充電されています。

この時点の家庭内電力使用量は0.62kwhでした。

まだ、満充電電圧の57.4vに達成しませんが電圧低下による商用電源切替は発生しなくなりました。

バッテリー追加&設置場所変更計画は以下のページ

ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステムへ4 - エコ生活 (goo.ne.jp)