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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へ2

2023-05-08 21:06:12 | 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

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2023/05/08

PV入替回路変更&リレーの交換

自動化については不具合が発生し現在は手作業で行っています。

不具合の事象は満充電近い電圧になった時に相互入替リレーを動作させるとパワーコンディショナー側の漏電ブレーカーが動作します。

恐らく切替時発生するサージを検知して動作していると思われます。

現在はパワーコンディショナー側とPV配線の間にブレーカーを入れて対応しています。

先ずパワーコンディショナー側とPV配線間ブレーカーをオフにし、相互入替リレー動作させ、最後にブレーカーをオンに戻します。

リレーについては大容量リレーを購入しました。

左側が現状のリレーで右側が変更するリレーです。

動作電圧は110v(100vでも可)で2回路仕様です。

自動化回路を検討しました。

6:00~18:00まで100vタイマーにより動作します。

上記図面下段はタイマーSWオン動作時の状態で100vリレー動作により12v電源切断で遅延リレーとオートメーションリレーは動作しません。

遅延リレーオフ側接続で入替リレー動作により1ストリングはパワーコンディショナー側へ3ストリングスはハイブリッドインバーター側へ接続されます。

ハイブリッドインバーターのバッテリー電圧が57.2vになると電圧検知リレーがオフとなり続き100vリレーがオフで12v電源が遅延リレーとオートメーションリレーに入ります。

先ずオートメーションリレーが即オンとなりパワコン一時切断リレー動作でストリングス回路とパワーコンディショナーPV入力回路が切断されます。

続いて遅延リレーが2秒後に動作しPV入替リレー電源断によりストリングスが入替わります。

5秒後(遅延リレー動作から3秒後)にオートメーションリレーがオフとなりパワーコンディショナー回路と3ストリングス回路が接続されます。

現在、収納BOXを手配中のため動作確認は到着後行います。

基板の左側が電圧検知リレー(リレー回路改造済み、56v以下でオン57.2vでオフ)、真ん中が遅延リレー(電源投入2秒後にオン)、右側がオートメーションリレー(設定は色々)

オートメーションリレーはパターン3.2で電源投入後即オン5秒後オフの設定です。

いずれのリレーも動作値は変更可能です。(安くて機能豊富になりました)

2023/05/10

自動化回路完成

注文していた収納BOXが到着したので取付配線を行いました。

PV入出力用に10mmの穴を上部に、AC100vリレー用・DC12V基板用・ハイブリッドインバーターバッテリー電圧測定用配線の入力穴を左下に開けました。

左下の6P端子は左からAC100v×2・DC12v×2・HVインバーターバッテリー電圧検知用×2となります。

DC電源を2台使用して電圧検知用基板の電圧を変化させてテストを行い、正常動作を確認しました。

1.AC100v電源オン→BOX中央左側大小リレー2個動作し上部中央と右側の相互入替用リレー動作オン

中央リレー入力3ストリングはハイブリッドインバーターへ、右側リレー入力1ストリングスはパワコンへ接続

2.電圧検知回路の電圧を38.1v(試験環境ではDC電源39vがMAXのため)に上昇→電圧検知SWオフとなり中央右小リレーオフでDC12v電源供給

 ①オートメーションリレー動作により上部左側のパワコン接続用リレー動作オン

  パワコン側PV回路切断

 オートメーションリレーカウントダウン

 ②2秒後に遅延リレー動作(青色LEDが点灯)により上部中央と右側の相互入替用リレー動作オフ

  中央リレー入力3ストリングスはパワコンへ、右側リレー入力1ストリングスはハイブリッドインバーターへ接続

 ③5秒後(②動作から3秒後)にオートメションリレー動作により上部左側のパワコン接続用リレー動作オフ

  パワコン側PV回路接続

3. AV100v電源オフ→100vリレー電源回路&DC12V電源回路断、上部3個リレーはオフ

BOX取付とPV配線は夜間実施する予定です。

BOX取付&PV配線接続完了

日没後に取付完了しました。

明日、動作確認します。

2023/05/11

朝の動作確認

6:00にタイマーSWが入り4回路リレー(使用しているのは3回路)が動作します。

100vリレー動作用のAC100v電源、オートメーションリレー&遅延リレー動作用のDC12v電源、ハイブリッドインバーター用のバッテリー電圧検知リレー用配線が回路に接続されます。

電源が入った時点の動作は以下となります。

①大型リレーが全てオン

②PV入替用リレー2個がオフ

③パワコン接続用リレーがオフ

④PV入替用リレー2個がオン

このような動作になる理由は電圧検知リレー回路に電圧が入ってから動作する時間にタイムラグがあるためです。

動作後の状態です

充電が開始され電圧が57.2vになるとPV入替動作になるので後で確認します。

本日は晴天のため午前中までには動作すると思います。

2023/05/15

動作確認&追加動作

動作設定電圧を57.5Vに変更し動作確認を行いました。

設定電圧では動作しなくてプラス0.1Vで動作しました。

この時点では朝イチの状態でPV入替リレーが動作しています。

電圧が57.6になると12v電源供給用100vリレーがオフ動作でオートメーションリレーがオン(P32の表示)となり左上のパワコン接続リレーオンによりPV回路が一時切断されます。

続いてオートメーションリレーのカウントダウンが開始されます。

遅延リレー動作(青色LED)により上部中・右のPV入替リレーがオフとなります。

カウントダウン終了でオートメーションリレーオフにより左上のパワコン一時切断用リレーがオフとなりPV回路が接続

以上動作確認完了しました。

現在は動作電圧設定を57.2v(57.3vで動作)に変更しています。

動作終了後も12v基板とハイブリッドインバーターバッテリー電圧回路は接続された状態なので、動作終了後に切断を行う回路を追加しました。

新たに12v遅延リレーとAC100vリレーを追加して回路を作成しました。

動作1→遅延リレー経由で100Vリレーが動作します。

追加した100Vリレー経由で各種電源接続リレーを切断します。

100vリレーは自己保持回路とし遅延リレーの動作時間を10秒とします。

10秒とした理由は朝6時の動作に影響が出ないようにするためです。(電源投入から約5~6秒後に12V電源断となるため)

動作2→動作終了後は自己保持回路リレーのみ動作しています。

動作3→タイマーSWが切れた時の動作となります。(100v電源断)

快晴であれば10:30~11:00頃にPV入替完了となりハイブリッドインバーター側へは1ストリングス回路が接続されます。

切替前の電圧は3ストリング回路充電で57.2vですが1ストリングス回路充電に切替わるため56.9vになります。

この後も充電は行われているので快晴であれば日没までには57.2v程度になっています。

2023/05/21

買電状況について

4月11日からハイブリッドインバーターを常時運用していますが買電状況について調査しました。

青色が4月分で赤色が5月分の買電状況となります。

5月分の買電状況は20日現在で0.41kwとなっています。

恐らく1か月の使用量は1kw未満になると思われます。

電気料金プランの完全切替えは6月分請求からになると思われます。

料金プランについてはAMAZONプライムがセットで付く月額761.4円(11kwまで定額プラン)に変更しました。

AMAZONプライム年間料金が4900円なので761.4円ー(4900円/12か月)=353円が実質の電気料金となります。

恐らく毎月の請求金額は燃料調整費や再エネ賦課金、消費税を含めても850円前後になると思われます。

その他

循環電流対策でバッテリーとインバーター間を接続していた理想ダイオードですが撤去しました。

理由は各バッテリーに、ばらつきが無い事と常に充電か放電が行われているためバッテリー間の循環電流は発生しないと思われたので撤去しました。

不具合があるようなら、報告します。

2023/05/23

電気料金単価の見直し

電力会社から「2023年6月1日付けで電気料金の値上げを実施する」お知らせが届きました。

ホームページで調べると現行の最低料金11kwまで761.4円から1017円となり255.6円の値上げとなります。

また、12kwから120kwまでの1kw単価は20.37円から30.66円となり10.29円の大幅な値上げとなります。(現状の運用では請求されないと思われますが)

電気料金値上げするのであればFIT終了後の買取り価格も上げて欲しいと思いますが無理でしょうね?

2023/05/31

Wifi画面の変更

画面が変更になっていました。

左側が新しい画面で各種データグラフ等も見やすくなっていました。

パソコンに接続している時間帯はデーターが取得されていないようでした。

2023/06/01

電気料金

5月分の電気料金が確定しました。

値上げ前の料金で6月1日から新料金体系となります。

プラン変更前の料金です。

プラン変更したので利用期間が4月25日から5月10日までの半月となっています。

基本料金は半月分が請求されて電力使用量が1kwhで合計648円でした。

変更後の料金です。

利用期間は5月11日から5月25日までの半月分で電力使用量は0kwhで最低料金も175円と安くなっていました。

請求金額は182円でした。

次回請求は値上げされて新料金体制のAMAZONプライム付きのプランとなるので最低料金は値上がりとなります。

2023/06/20

買電状況

2023年6月20日までの買電状況です。青色が5月分で赤色が6月分です。

6月分は1日あたりMAX0.06kwhでした。

6月分の合計は0.28kwhとなっており1か月使用量10kwh未満の目標は達成されています。

梅雨時期で商用電源の切替が発生すると思っていましたが元々、電力使用量が少なかった事もありバッテリーの残量も十分残っていて切替は一度も発生しませんでした。

今後エアコンの稼働が発生し電力使用量が上昇しますが、梅雨明けとなりバッテリー満充電状態日が多くなるので恐らく商用電源の切り替えは発生しないと思われます。

PV入替回路もトラブル無く順調に稼働しています。

天気が良い日は10時までには切替動作しパワコンに3ストリングス接続されるので売電量の影響は殆どありません。

2023/07/01

6月分料金確定

アマゾンプライム付きプランの料金が確定しました。

値上げ前の最低料金11kwhまで761.4円と使用量1kwhの燃料費調整額20.79円&再エネ賦課金15.40円合計の797円でした。

アマゾンプライムの年会費が4,900円で1か月あたり換算すると408円なので実質電気料金は311円となります。

来月からは11kwhまでの最低料金が761.4円から1,017円となりプラス255.6円上昇します。

梅雨の影響で日照不足による商用電源バイパス切替ですが、現在のところ発生していません。

6月26日から曇りや雨が続いていますが本日7月1日、7:00時点のバッテリー電圧は53.6vとなっており十分余裕があります。(商用電源バイパス切替電圧の設定は41.2v)

このシステムを導入して正解でした。(売電収入があるので実質電気料金は0円となっています)

後はこのインバーターの耐久性がどれ程か検証したいと思います。

2023/07/17

インバーターのPV変換値

運用しているハイブリッドインバーターのPV変換値ですが以前から設置しているパワーコンディショナーと比較しました。

先ず、切替前(バッテリー電圧57.1v)の3ストリング接続されたハイブリッドインバーターの画像です。

この時点のpv変換値は3.22kwでバッテリーには47A充電されています。

この後、電圧が上昇しPVストリング入替回路が動作しパワーコンディショナー側に3ストリングス回路が接続されます。

パワーコンディショナー側でのPV変換値は4.6kwとなっており4.6-3.2=1.4kwの差があります。

他の方も発信されていましたが、このハイブリッドインバーターのPV入力回路に難点があるとの事です。

変換効率が悪い事、定期的にPV回路のリセットがかかるため効率が落ちる現象が発生します。

PV入替回路の切替電圧値(57.2v)をもう少し下げるとパワーコンディショナー側に早く切り替わるので売電収入が増えると思われます。

2023/07/19

PVストリング回路の見直し

現在8枚パネル直列の4ストリング回路を1と3ストリングスとして運用していましたが、陰による午前中と午後の日照時間にバラツキがあるので見直しを行いました。

今までは追尾1軸8枚No1を1ストリングスとして他の3ストリングスを纏めてで運用していましたが、この回路は日の出から日没まで陰による影響は無く常時フル発電しているので今回グループの変更を行いました。

現状3ストリングスグループにしている西向き1F屋根固定8枚は2Fの建物の陰により午前中は発電量が減少しているので今回これを3ストリングスグループから外し1ストリングスへ変更しました。

追尾1軸8枚No1とNo2は1日中太陽光を受け発電量は十分あるのでハイブリッドインバーターのバッテリー充電は短時間で行われるためPVストリングス切替時間が早くなりパワーコンディショナー側へ給電が行われ効率が良くなると思われます。

PV切替後ですが午後から西向き1F屋根固定8枚には陰が無くなるのでハイブリッドインバーター側のバッテリー充電量は確保されます。(快晴で1.5kw)

最近、エアコン使用していますが商用電源切替は発生していません。バッテリー残量も最低値54v程度となっています。

2023/08/02

7月分料金確定

7月分の料金が確定しました。

値上げ後の最低料金11kwhまで1,017円と使用量1kwhの燃料費調整額ー100.72円&再エネ賦課金15.40円合計の931円でした。

アマゾンプライムの年会費が4,900円で1か月あたり換算すると408円なので実質電気料金は523円となります。

先月からエアコンを2台使用していますが、商用電源に切り替わる事無く運用できています。

バッテリーの消費も1日あたり最小95Aから最大190Aの範囲となっているので商用電源に切り替わる事は無いと思われます。

2023/09/03

8月分料金確定

8月分の料金が確定しました。

値上げ後の最低料金11kwhまで1,017円と使用量1kwhの燃料費調整額ー110.88円&再エネ賦課金15.00円合計の921円でした。

アマゾンプライムの年会費が4,900円で1か月あたり換算すると408円なので実質電気料金は513円となります。

毎月の使用量ですが最低料金の11kwh以内で収まっています。

エアコンも毎日2台使用していますが商用電源に切り替わる事無く運用できています。

PVストリングス入替装置とハイブリッドインバーターも特に不具合無く動作しています。

2023/10/04

9月分料金確定

9月分の料金が確定しました。

電力使用量は1kwhで910円でした。

トースターの使用でパンの焼け方が以前に比べて焼き色が付かない。またケトルを使用した時に沸騰するまでの時間が長くなる事象が発生したため調査したところ電圧が100v以下となっていたのでインバーターの出力電圧を105vに設定変更しました。(同時に大量の電力を消費すると電圧が低下するようです)

この後は正常となりました。

2023/10/05

PVストリングスグループ回路の見直し

変更前の回路図

変更後の回路図

変更前では西側屋根に設置している8枚の1ストリングスでしたが発電量がMAX1.5kw程度なので接続方法の見直しと新たにパネルを2枚購入しました。

西側ストックハウス上に設置している2枚を1ストリングスグループへ接続し、西側屋根に設置している上段の1枚を南側屋根に移設(日陰による影響を軽減)、南側屋根に移設した隣に新たに1枚多結晶パネルを増設しました。(合計11枚のパネル)

この結果、2Kw以上の発電が可能となりました。(但し午前中は日陰となるため午前11時以降に太陽光が全てのパネルに照射した場合)

また3ストリングスグループの南北追尾4枚に接続されていた南向きストックハウス上に1枚単結晶パネルを追加しました。この接続パネル枚数は7枚ですが全て単結晶パネルで電圧が高いので他の多結晶8枚パネルと同等の電圧となるため電位差による発電ロスは殆ど発生しません。このグループではMax4kw以上の発電量です。

*パネル価格も以前に比べると安く今回の購入価格は2枚送料込みで28,000円でした。

工事の際、パネルの重量等が負担と感じたため、年齢的にもパネル関係の作業はこれで最後にしたいと思います。

2023/12/03

11月分料金確定

11月分の料金が確定しました。

電力使用量は10kwhで938円でした。

使用量は11kwまで定額料金(使わなくても同じ料金)となるので試験的に商用電源から充電を行いました。

冬場になるとPV発電量が低下するので試験的にインバーターからの充電が可能かテストしました。

インバーターパラメーターの設定です

No01の優先動作モードをSBU(インバーター優先)からUTI(主電源優先)に

No06の充電モードをOSO(ソーラのみ)からSNU(ハイブリッド{PV&主電源})に変更します。

充電モードのSNU(ハイブリッド)は主電源バイパス接続されていないと有効にならないようです。

優先動作モードをSBU(インバーター優先)にするとPVのみの充電となります。

以下の画像は上記設定変更後の動作状況です。

No28で商用電源からの充電電流を0A~40Aまで5A単位で変更可能です。

各単位の消費電流(電力)を調べました。(数値は変動していますのでおおよその数値です)

*A(設定値)→*A(充電電流値)→*W(商用電源消費電力)

0A→5.5A→250W、5A→9A→420W、10A→14A→670W、15A→19A→900W

20A→24A→1,150W、25A→29A→1,400W、30A→34A→1,600W

35A→39A→1850W、40A→44A→2,200W

この時期はPVでは満充電にならないので天気の良い日に商用電源からの充電を行っています。

充電に必要な電力は他の太陽光システムからの給電を利用しているため買電は殆ど発生しません。

2023/12/15

PVストリング見直し

冬場で日照時間が短くなり現状の3ストリングス構成では満充電は不可のため雨や曇りが続くとバッテリー電圧低下による商用電源バイパス回路に切り替わる事象が発生しました。

この時期は最大3.2Kw程度しか発電しないため充電電流は最大50~60A前後となります。

現状の3ストリングに1F西側屋根の1ストリングスを追加し発電量を増やすことで対応しました。

これで最大4.5Kw以上の発電量となるため上限値の80Aの充電が可能と思われます。

快晴の日は商用電源(ハイブリッド)充電と併用し満充電に近づけるように運用します。

2023/12/16

低電圧バイパス切替動作時の設定

3日間天候不順のため商用電源から供給しています。

調査したところバイパス切替動作運用時のバッテリー消費電圧ですが僅かに消費していて下がっていました。(インバーター動作はバッテリーからの電力で行われているため)

このまま設定No15のバッテリー放電下限電圧設定値まで低下していくとインバーターが停止して電力供給が行われず停電状態になります。

これらを解消するためバイパス動作時に商用電源から5Aの充電を行うよう設定No06の充電モードをSNU(ハイブリッド{PV&主電源})に変更しました。

これによりインバーター消費分以上の電力はバッテリーに充電されるので停電になる事は無いと思われます。

まもなく冬至となりPV発電量が最低となるので対策は必要と思います。

以下の画像は本日13時の状況で商用電源からの家庭内バイパス給電&インバーター経由充電とPVからインバーター経由充電となっています。

2023/12/17

充電状況

本日、久しぶりに太陽光が出ました。

早朝のバッテリー電圧は44.8vでした。(屋内側配線はインバーターから商用電源に切替えて給電しているのでインバーターからの給電は停止)

AM11:30の状況です。

PV出力は4,130wでバッテリー充電電流80A、電圧52.9v(52%)となり商用電源からの充電は停止されています。(商用電源からの充電について流れ雲の影響などPV出力が低下すると設定した電流が流れます)

本日は雲が多くPV出力にバラツキがありますが、快晴なら満充電が可能と思われます。

続きは以下

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 - 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1

2023-01-21 10:10:55 | オフグリッドシステム

2023/01/15

使用中のインバーターが故障したので新たにハイブリッドインバーターを利用したシステムに変更します。

他のサイトやユーチューブ動画を参考に以下の機器を発注しました。

SRNE社製のHF4850U80-Hです。

機器の数値48はバッテリー電圧、50は出力5000W、UはAC出力電圧100~120V、80はPV最大充電電流、HはPV入力電圧120~500Vとなっています。

これ1台で太陽光パネル&商用電源からのバッテリー充電や100V家電等への給電、夜間太陽光発電が無くなると、バッテリーからの給電を自動的に管理してくれる優れもののインバーターです。

バッテリーの容量が無くなれば自動的に商用電源に切り替わります。

また、停電発生時は自動的にバッテリーから給電してくれるUPS機能を備えています。

これまでの単体インバーターでは、できなかった事を色々管理してくれる機器です。

今まで設置していた物を再利用して配線の変更等を実施していきます。

①停電感知リレーBOXの変更

分電盤の横に設置していた停電検知回路の変更を実施します。

これは旧システムの画像です。

この回路は配電盤ブレーカーから出力されている屋内側配線をリレー経由でインバータ電源と商用電源に切り替えるものです。

今回ハイブリッドインバーターを使用する事で停電検知機能は不要となるので通常(リレーOFF時)はインバーター側へ接続しハイブリッドインバーターメンテナンスおよび故障等(リレーON時)は商用電源側へ接続ができるように変更します。

リレーは5個使用し5回路分の回路を切り替えます。

5回路ですが、消費電力が大きいケトル、電子レンジ、コーヒーメーカー等の回路は除き停電時、生活に影響が有る回路に接続しています。

内訳は、①1F台所小型冷蔵庫&炊飯器 ②1F大型冷蔵庫&台所照明 ③1Fリビング(TV、パソコン、ルーター、オーディオ、照明等) ④1F風呂、トイレ、洗面所の照明、コンセント&2F寝室照明 ⑤2Fリビング(TV、光回線ルーター、こたつ、照明等)

通常、炊飯器を使用していない時の消費電力は200w~600w程度となるので、このインバーターで十分だと思います。

エアコン回路には接続していませんがバッテリー消費等やインバーター性能の様子を見て検討したいと思います。

リレー電源OFFの時はハイブリッドインバーターへの接続、リレー電源ON時は商用電源への接続とし、回路単位でリレー電源SWを取り付けしました。

作成途中の画像で商用電源からの配線を仮付けしています。

左下のSWがリレー切り替え(ALL)用でリレー下側の丸い黒SWが個別用です。

②インバーター用配電盤の変更

インバータ用に配電盤を変更します。

これは旧システムの画像です。

バッテリーはLEV50、13直列を4ユニット使用していました。

ブレーカー経由で理想ダイオードから4並列で接続しています。

リレー左側は充電時4並列纏め用で右側は充電用スイッチング電源供給用です。

今回の見直しはバッテリーLEV50、14直列6ユニットとします。

バッテリーも劣化が少ないグリッドタイインバーターで使用していた紫色のタイプに変更します。

これで1日分の電力は確保できると思われます。

夜間等バッテリーからの給電時は理想ダイオード経由とし、太陽光発電が可能な時間帯はデジタルタイマーによるリレー動作で6ユニットを並列接続し充電可能な状態とします。

作成途中の画像です。

以前、使用していたケーブルを再利用し、太陽光パネル用の配線を取り付け場所まで引き込みました。

現在、太陽光発電で設置しているパネルの一部を接続する予定です。

現在は260w×8枚が4ストリングスあるのでとりあえず1ストリングスを接続したいと思います。充電量が足らなければ他のストリングを追加したいと思います。

注文したインバーターですが、現在春節の影響で発送業務が滞っているみたいで「配送待ち」となっています。

到着するまでの間に配線工事等を完了したいと思います。

2023/01/20

バッテリーの入れ替え

今まで青色のアイミーブバッテリーLEV50を使用していましたが、今回の見直しで残容量が多かった紫色のバッテリーに交換します。

使用するバッテリーは14直列6並列の84個を使用します。(アイミーブに搭載されているバッテリーは88個)

交換に伴って1個単位でチエックしました。

1個のみ電圧が低い物があったので、これを除いて84個の選択を行いました。

4.16vが正常値

1個だけ電圧が4.09vでしたので、この固体は取り外しました。(使用しても問題無い数値だと思います)

BMSは使用していませんが殆どのバッテリーは正常動作しています。

今回のシステムでもBMSは導入しません。

設置完了した6ユニットです。

システム分電盤の完成

作成していた分電盤が完成しました。

新たに6ユニットの電圧が個別に測定できるようにロータリーSWと電圧計を取り付けました。

結線テスト時の画像です。

 

分電盤BOXに取り付けて各バッテリーを接続し電圧が表示されるか確認しました。

インバーターが到着したらバッテリー配線、PV配線、商用電源配線、負荷側配線を接続し完了予定です。

到着したら運用状況等をコメントします。

2023/01/24

PV配線ブレーカーの取り付け

接続予定の太陽光パネルのブレーカーは屋外に設置していますが、接続試験等で手元にあった方が色々と便利なのでインバーター設置場所横に追加取り付けました。

入力線が上部からなのでブレーカーは逆さまに取り付けています。

下側のブレーカーは商用電源からの単相3線式ブレーカーで、右側の太い線は出力側の屋内配線接続用となります。

インバーターの発送は恐らく月末か来月上旬になると思います。

2023/01/28

メタルクラッド抵抗

バッテリーとインバーターを接続する際にスパークが発生する場合があるので、防止するためメタルクラッド抵抗を購入しました。

他のブログや動画サイトではセメント抵抗、電熱ヒーター等を使用していましたが、手持ちが無いのでAMAZONで購入しました。

50W20Ωの仕様です。

2023/02/01

インバーターの発送

春節期間も終わって本日、発送連絡がありました。

EMS配送なので1週間+数日程度で到着すると思われます。

2023/02/05

国内到着

2月4日18時45分に大阪国際空港に到着しました。

関税通過後に発送業者に渡され自宅配送となります。

2023/02/06

インバーター到着&設置運用開始

EMS航空便なので早く到着しました。

梱包はコーナーガードで保護されていて、しっかりしていました。

開封しました。

点検報告書も入って、しっかりした販売店でした。

早速取り付け配線等を行いました。

先ず本体を固定しバッテリー配線から接続します。先日購入したメタルクラッド抵抗で仮接続してから本接続しました。

火花は出ませんでした。

続いてPV入力線と商用電源入力線、家庭内出力配線を接続します。

配線接続が完了したら本体下側の電源SWを入れ暫くすると画面表示されるので先ず運用方法やバッテリー種類、電圧の設定等を行います。

インバーター優先、PVのみの充電、バッテリー種類LEV50のN14個等や充放電電圧の設定等を行い続いてPV配線の接続、入力側商用電源の接続、出力側インバーター100v配線の接続を行いました。

先ず無負荷状態で画面の確認を行いました。

続いて負荷側の回線を1回路づつインバータ側に切り替えて正常動作するか確認しました。

5回路すべて切り替えて正常動作が確認されました。

メニュー画面の切り替えで各種情報が見えます。

設置完了が15時30分過ぎで天候が悪かったのでPVからの出力は低かったです。

PVは260w×8枚の1ストリングスを常時接続としてますが必要により260w×8枚1ストリングスをリレー経由で追加接続できるようにしました。

15時40分からの運用です。

バッテリーがどれ程持つか調査します。

バッテリーは6ユニット有りますが試験運用のため満充電状態の3ユニットを接続しました。

バッテリーから商用電源バイパス切り替え電圧は50.8v(1個あたり3.63v)で設定しています。

初期動作時のバッテリー電圧は15:40分で57.6vでした。

20:00=54.6v  21:00=54.3v  22:00=53.9v  23:00=53.6v

1時間当たり0.3~0.4vの電圧降下でした。

2023/02/07

運用開始2日目

今朝の7:00では51.7vでした。

7:30分に炊飯器を動作させたのでバッテリー電圧が下がり商用電源のバイパス回路に切り替わりました。

バイパス切り替え電圧は50.8vに設定しています。(バイパスに切り替わったのでバッテリー電圧は無負荷状態なので51.8vとなっています)

エラーコード01でバッテリー電圧低下の表示でした。

この後、曇りでしたが太陽光パネルの発電が開始されインバーターに接続されましたが、発電量が少ないため、この時点ではバッテリーには充電されていません。

暫くすると発電量が上昇しMPPT機能が働き充電が開始されました。

バッテリー電圧が53.2vになると商用電源バイパス回路からバッテリーの給電に切り替わる設定をしています。

優れものインバーターだと思います。

今後、耐久性がどれ程あるのか調査運用したいと思います。

本日は雨模様のため充電は十分行われず、商用電源からの配電となりました。

3ユニットのバッテリー容量では1日分の使用で空となります。

6ユニットで運用すれば2日間は運用可能と思われます。

この構成で晴の日にバッテリーがどの程度回復するか調査します。

2023/02/08

快晴

本日は快晴のため発電量が期待できます。

日の出時間帯は雲が多く太陽が隠れていましたが8時過ぎから日差しが出てきました。

この時点では未だ充電されていません。

この後に、CHARGEランプが点灯し充電が開始されました。

下の画像は午前10時30分位の画像で、バイパスによる配電でPVからは充電のみが行われています。PV出力は213V 4.9A 1.05kwとなっています。

バッテリーに20A充電されています。

この後にバッテリー電圧が復帰設定値(53.2v)となったのでバイパス回路が切断されPVからの配電と充電に切り替わりました。

この時点のpv出力は1.22kwでした。

負荷側が約0.9kwなのでバッテリーに充電される電力は0.34kwと少なく満充電は出来ないと思われます。

対策1としてPVストリングス数を追加して多くの電力を供給する回路を検討します。

13時時点で合計3kw発電の2ストリングスです。これを追加すれば4~5kwの出力となるため満充電可能と思われます。

対策2としてハイブリッドインバーターの充電モード変更で商用電源から充電する方法もありますが晴れ間の売電発生時間帯でないと買電料金が発生します。

下の画像はバッテリー充電電力

夕方発電量が低下し、負荷側の約800w前後の出力と同等となったため充電は行われなくなりました。16時現在、780wです。

バッテリー電圧は54.7vとなっています。54.7/14個=3.9v

1個あたりの満充電電圧が4.1vなので0.2vの差があります。

LEV50のデーターシートから換算して満充電に対して40%前後の充電と思われます。

明日、ストリング追加して試してみます。

2023/02/09

PVパネル追加

日の出前に他の260w×8枚ストリングスを追加できるように切り替えリレーを追加しました。

SWオンで設置パネル全体がインバーターに接続されます。

(260wパネル30枚合計7.8kw)

日の出前ですが発電されて充電されています。

日の出時間から曇っていましたが、10:20分から太陽が照って発電量が増えました。

2.6kwの発電です。

バッテリー充電電流が36A流れています。

電圧もこの時点で54vになっていました。

本日の太陽光が出たのは10:20以降だったので時間内で満充電にはなりませんでした。

最終電圧は57.1vでした。(80%前後)

2023/02/11

アプリケーション

同時購入したWifiプラグですが、接続を試みましたが何故か接続不能でアプリが立ち上がりませんでした。

他の方の動画を拝見しましたが詳細な登録方法が掲載されておらず、その方も接続不能で何回か試してみたら突然接続されたとの事でした。原因は分からないとの事です。

他にPCとUSB接続でアプリが使用できる方法が分かりました。

USBケーブル8mを購入してパソコンとインバーターを接続しアプリをインストールし起動したら立ち上がりました。

MAIN PAGEの画像です。現在の状況一覧が閲覧できます。

MAIN PAGE右横のSTATISTICS(統計)をクリックすると以下の画面となります。

1週間分のデータが日別で表示されます。

右上のプルダウンBOX選択で各種データが表示されます。

①PV energy (Kwh) :太陽光パネルからの発電量グラフ

②Battery charge energy (Ah):バッテリーに充電された電流値グラフ

③Battery discharge energy (Ah):バッテリーから放電された電流値グラフ

④Line charge energy(Ah):商用電源から充電された電流値グラフ(2月7日に実施しました)

⑤Load consum energy(Kwh):インバーターから供給された電力値グラフ

⑥Load consum energy from line(Kwh):商用電源から供給された電力値グラフ

下側の数値は運用開始からのトータル数値となっています。

2023/02/12

アプリケーション

メインページの下部グラフ数値ですが、パソコンを起動していないと集計されません。

Export dataボタン押下でエクセル型式のデーターが取得されますがパソコンを起動しソフトを立ち上げた時のみデータが収集されるみたいです。

昨日、パソコンをスリープ状態にして今朝起動しましたがスリープ状態の時間帯データーは取得されていませんでした。

STATISTICSのデーターについてはインバーター内部で蓄積されていると思われます。

以下にデータ内容を掲載します。

データ取得したファイルですが昨日のスリープ時(No7)から本日の再起動時(No6)のデータが抜けていました。

ハイブリッドインバーターの監視ソフトウェアはSRNEの公式サイトからダウンロードする事が可能です。

各製品ページにある「Document」タブから「Monitoring software」という項目にある「Solar Station Monitor-Inverter-PC V1.x」をクリックしてダウンロードします。

3KW SRNE Off-Grid Hybrid Solar Inverter 24V HF2430U60-100 - SRNE Solar

2023/02/16

運用状況

設置してから1週間が経過したので途中経過の報告です。

①バッテリーの状態

バッテリー設置は消防法で定められている17.76kw未満の容量では雨や曇りが続いた場合は充電が十分行われず商用電源を使用するため買電が発生します。(月額電気料金0円は不可能)

消防法が改正されるか新たなバッテリーの開発を期待します。

②PV給電状態

太陽光パネルからの給電ですがバッテリー容量の60~70%程度まではパネル発電量同等で給電・充電されますが充電容量が、これを超えると発電量以下(実際の発電量は3kwとして給電変換されるのは1~2kw)となり勿体ない。

バッテリー電圧が57vを超える辺りでPV電流値・電力値が下がり充電電流も低下します。

電圧設定値は以下の数値です。

ブーストチャージ電圧:58.4v ブーストチャージ最大時間:180 フロート電圧:58v

③ファン音

配電が300~400w前後からファンが動作します。(インバーター筐体は冷たい)

PV発電量が多くなると結構なファン音になります。(設置場所が居室では無いので気にならない)

対策としてPC用の静音ファンに交換

④バッテリー容量表示が100%のままとなる

監視ソフトウェアでバッテリーの現時点容量表示が有りますが充電中、100%表示となり、その後バッテリーを消費しても100%のままとなる。

確定ではありませんがバッテリータイプN14設定で、ブーストチャージ電圧を57.8vと低く設定していたためと思われます。この後、設定電圧を58.4vに変更したら正常表示となりました。

100%表示は無くなりましたが、容量表示は不安定で実際の容量とは、かけ離れた数値になる事があります。

電圧表示は正確だと思います。(ロータリーSW切り替え電圧計との数値と一致している)

現時点での使用状況で気になった事は以上です。

2023/02/21

Wifiプラグ

接続不能だったWifiデータロガーですが利用可能となりました。

ハイブリッドインバーターのバッテリー、商用電源、PV入力を全て切断し再起動を行いました。

最初は気づかなかったのですがWifiプラグを見ると状況ランプ4個が全て点灯している事に気づいたのでアイホンでアプリを起動したら接続確認できました。

恐らく初期設定完了後にインバーターの電源を1度切断し再起動しないと通信できない状態だったと思われます。

下の画面ですが、この時点では充電状況を確認中のため屋内配線側は切断していました。

PV発電量は3kw以上でしたが、バッテリー電圧が57v以上で残量が74%のため充電される数値は1.34kwと減少しています。今後、設定値を色々変更して確認してみたいと思います。

もしかしたらバッテリータイプをN14(三元系リチューム3.6v)で設定しているので満充電電圧がLEV50のマンガン系3.75vと比較して低くなっているためと思われます。

ちなみに、三元系のデフォルト定電圧充電電圧は56.8V

明日、バッテリータイプの設定をユーザー定義に変更して試してみます。

上記画面から各画像(パネル&バッテリー&インバーター等)をタッチすると詳細情報に切り替わります。

データチャート画面で発電状況と供給状況が確認できます。

発電状況表示

供給状況表示

詳細状況が確認できます。

5分間隔でデーターを取得していると思われます。USB接続の監視ソフトでは30秒間隔でした。

以上です。

注意点:PCの監視ソフトウェアでCOM接続を行っている場合、Wifi通信は切断されます。

但し、Wifiアプリの上記画面Detailsデーターはアプリの起動に関係なく午前0時から5分間隔で取得されているみたいです。

2023/02/22

設定変更

バッテリータイプの設定をユーザにして各種電圧設定変更(N14設定値と同じ)を行いました。

状況は変更前と同じで、バッテリーに充電される電流は実際のPV発電量より少なくなっていました。

この後、屋内配線側の接続を行ったところPVの発電量が増加していました。(充電電流値は変化なし)続いて消費電力1.2kwのセラミックファンヒーターを起動したらPV発電量がヒーター消費分増加していました。

これらの事象からバッテリー電圧が57v近くになった場合、バッテリー充電電流を制御していると考えられます。(MAX充電電圧設定値が58.4vなのでインバーター内部で制御していると思われます)

57vはLEV50の場合1個4.07vですので、ほぼ満充電電圧に近い電圧です。

バッテリー容量数値%は恐らくブーストチャージ電圧の値で決まると思われます。

LEV50の電圧範囲最大値4.1v(4.2vとの情報もあります)を14直列なので57.4vが100%となりますが、100%となった場合、消費してもそのまま100%表示となるのでブーストチャージ電圧は58vで設定したいと思います。

*バッテリータイプを変更しても各種電圧設定値が優先となるみたいです。(タイプ変更すると自動的に各種電圧設定値はデフォルト値に変更されますが変更は可能)

2週間稼働して感じた事ですが電気料金の節約にはなると思われますが、FIT契約期間中このシステムは主電源優先モード(通常は商用電源からバイパス給電を行い停電時にバッテリー給電に切り替わる)で運用した方が電気料金削減金額より売電収入金額の方が多いと思います。

FIT終了後はインバーター優先モードで運用すれば良いと思います。

2023/03/02

PV接続方法について

充電電圧が57v近くになると実際に変換される電力値が下がってしまう(折角発電した電力を捨ててしまっている)現象が発生します。

売電を行っている方は特に気になる部分かと思われます。

これらの現象を解消するため一定の電圧値に充電されたらPV回路を既設のパワコンに接続し売電を行いハイブリッドインバーターのバッテリー電圧が下がり設定値になるとハイブリッドインバーター側に切り替える回路を検討しました。

バッテリーの電圧を検知してリレーによりPVの接続先を切り替える回路を検討しました。

この電圧検知回路は他の目的で販売されている基板でバッテリーの電圧を検知して充電回路に接続・切断する機能です。

この基盤を改造してPV切り替え用リレーのON・OFFを制御します。

当初、基板裏面のリレーパターン配線を切断して接続試験しましたが旨く動作しなかったので表の接続端子を外して確認したら表側にもパターン配線があったので切断し試験したら動作OKでした。

基板裏面プリント配線切断2か所&リレー回路端子接続

基板表面プリント配線切断2か所

 

上限電圧(57vに設定)になるとリレーOFF、下限電圧(56vに設定)になるとリレーONにすることによりPV切り替え用リレーが電源ON・OFFとなりインバーター側・パワコン側にPV電力が切り替わるようになります。(設定値は変更が可能なので今後、色々試してみて最適な範囲を調べてみます)

検討段階ですが手動でのPV切り替え動作は確認済みなので、近日配線工事を行いたいと思います。

2023/03/04

PV接続切替回路

最適な回路を検討しました。

電圧が下限値になると電圧検知基板SWがオンとなり250w8枚の3ストリングス回路がハイブリッドインバーター側に切り替わり大容量の充電が可能となります。

上限値に達するとSWオフとなり1ストリングス回路となります。太陽光が出ている場合100w~2.0kwの発電量なので家庭内消費電力分は賄えるのでバッテリー消費は抑えられます。

パワコン側にも常時接続されているので売電損失は解消されると思います。

現在は手動で切り替えを行っていますが今月中には配線を完了させたいと思います。

2023/03/08

新機種について

SRNE社から新型のスプリットフェーズ(単相3線式)対応のASFシリーズが発売されています。

動画配信等で設置準備を行っている方もいらっしゃるようですが、気になる点があったので掲載しました。

この機種は単相3線式が主流の日本をターゲットにした製品と思われ内容も充実しているインバーターです。

色々な機能が追加されており、この中で系統に逆潮流を流す事が可能となっています。(売電が可能)

設定で逆潮流を流さない事もできますがインバーター機能として系統連系が可能となるので日本での使用は電力会社への届け出が必要と思われます。

届出については日本でのJET認証取得されていない機種なので不可となります。

私も良く分からないのですが設定で流さない事であれば設置は可能なのか?あるいは連系機能がある機種なので設置は不可なのか不明です。

購入を検討している方が多いと思われたので掲載しました。

何方かわかる方がいらっしゃればコメント願いたいと思っています。

2023/04/12

PV入力切り替えリレー

異臭がしたのでリレーを調べたら配線端子が変色していました。

取り外し確認したらSWオン側の端子が熱で曲がっていました。

恐らく接点部がアーク状態となりこのようになったと思われます。

対策として入力線1本に対して、それぞれ1個のリレー3回路を並列にして容量を増やしました。

リレー内部が熱で熱くなるのでカバーに穴を開けて対策しました。

これで暫く様子を見て不具合があれば別の対策を行います。

2023/04/18

Wifiデータ通信

私用で県外へ行った時にWifiアプリに接続してみました。

すると、ハイブリッドインバーターの状況が閲覧可能となっていました。

自宅のみ使用可能と思っていたのですが外出先からリアルタイムで状況が確認できます。

2023/04/20

予備バッテリーの購入

2018年~2019年に購入したLEV50のバッテリーですがグリッドタイインバーターを使った蓄電システムで毎日使用していたため劣化が進んでいます。

現在は状態の良いバッテリーを選別して運用していますが、毎日60~120Ah消費しているため段々劣化していると思われます。

将来の事を考えて新たにバッテリーの購入を検討し、ヤフオクで安いバッテリーユニットを落札しました。

長期保管の三菱アイミーブかミニキャブミーブに搭載されていたユニットです。

ジャンク品扱いの為開始価格は22,000円+送料が7,600円で出品されていました。

開始価格より高い金額で入札していましたが、誰も入札が無く落札できました。

過去に落札した金額は12万円~16万円だったのでかなり安く購入できました。

運送会社止めの為、軽トラで受け渡し、自宅車庫で解体しました。

5台目なので解体取り出しは2時間程度で終了しました。

中期初め頃のタイプで中のバッテリー色は青色です。

気になるのはバッテリー劣化状態です。ジャンク扱いのため劣化状態が酷くても文句は言えません。

バッテリーテスターで容量の確認を行いました。

LEV50-4に充電を16.4vの電圧で実施しました。

充電完了後、テスターを接続し、放電電流30A、停止電圧11Vで設定し開始しました。

結果は以下のとおりでした。

消費電力531.1Wh、消費電流37.091Ah、運用時間1:14:10で74%の残容量でした。

但し、放電電流値が30Aと高めだったので5A程度に低く設定すると80%前後になったと思われます。

時間があれば再度測定してみたいと思います。

先月、5万9千円で落札した中期(紫色)バッテリーが55%だったので今回は安いうえに容量も多く満足しています。

ヤフオクも沢山のバッテリーが出品されるようになりましたが、残容量が不明の為どれを落札するか運次第となりますね。

容量の減ったバッテリユニットは船外モーター用のバッテリーや車載・屋外用12vインバーターとして再利用しています。

2023/04/22

バッテリー容量再測定

LEV50-8で放電電流を5A、停止電圧20Vに設定して再測定を行いました。

測定前の画像で電圧は33.06V

測定後の結果仮面

消費電力1227.5Wh、消費電流40.242Ah、運用時間8:02:54で80.48%の残容量でした。

良い買い物でした。

電力会社料金プランの変更

2月初旬から運用して2か月半経過した結果、買電は殆ど無くなったため料金プランの変更を検討し申し込みました。

現在は、夜間料金が割安なプランですが、基本料金が発生するため電力を使わなかったとしても必ず請求されます。

基本料金無しで11kwhまで現状プランの基本料金1/3のプランがあったので変更申し込みを行いました。

4月10日まで深夜時間帯は商用電源に切り替えて運用していましたが全時間帯ハイブリッドインバーターで運用に切り替えました。

以下の画像の青線は3月分データで赤色が4月データです。(11日から0.5kw未満です)

以下の画像は日別の買電状況グラフです。

買電が発生しているのはインバーターが接続されていない回路の使用量となります。

1か月で10Kwh程度となるため請求金額は500円前後になると思われます。

但し、曇りや雨が連続して続くと若干の料金が発生しますが、現状プランより安くなると思われます。

1日分バッテリーを消費しても快晴であれば250w×8枚の1ストリングス回路で満充電になります。

設置当初は各バッテリーの電圧等が均一で無かっため本来の性能が出でなかったですが、現在は電圧が一定となった事と商用電源バイパス切替電圧を50.8Vから41.2Vと低く設定したため2日間充電されなくても商用電源に切り替わることなく運用できています。(1.5ヶ月間切り替え無し)

日中太陽光が出てる時間帯はバッテリーの消費はありません。消費するのは夜間帯で1日分のバッテリー消費電流は55A~115Aなので充電が全く無かったとしても計算上は2~3日運用が可能です。

また、雨の日でも少量ですがPV発電は行われています。曇りなら自家消費分以上の発電で充電も行われています。

夏場のエアコン対策は検討中です。

2023/04/25

インバータ接続回路の増設

電力会社からプラン変更確認の連絡があり基本料金の無い一般プランへ変更手続きが完了しました。

買電を発生させないようインバーター接続回路の追加変更を行いました。

これから夏場になるとエアコンの稼働が発生するのでエアコン3回路(2台分は共有回路)と台所1回路(電子レンジ・オーブンレンジ・電気ケトル・コーヒーメーカー)の4回路の接続を追加しました。

エアコンは他に2台ありますが、通常は使用しない部屋で、使用するとしても昼間のみで太陽光発電系統で賄えるので使用量は発生しません。

インバーターに接続したエアコンは新しいタイプで消費電力は少ない仕様となっています。

ブレーカーと商用電源切替用リレーはBOX設置スペースが無かったので配電盤の下に露出で設置しました。

商用電源切替テストもOKでインバーターからのエアコン・台所電気製品の稼働も確認できました。

今後、インバーター運用状況を確認し結果は後日報告したいと思います。

200v家電について

インバーターに接続できないヒートポンプ給湯器が有りますが、日中に沸かす仕様にしているので買電は殆ど発生しません。(消費電力も最大900wh程度)

入浴時は湯はり、たし湯、追い炊き等でポンプが動作するので若干の消費電力は発生します。

2024/04/26

バッテリー電圧

朝6時30分のバッテリー電圧状況を報告します。

データーはWifiデーターロガーのDatailsに蓄積されています。

雨の日は夕方までに満充電にならないので翌日の電圧は減少傾向となっています。

54v未満にはなっていないので3~4日分の容量は確保されていると思います。

続きは以下

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2 - エコ生活 (goo.ne.jp)