自作蓄電システムの構築（備忘録１）

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ブログ記事一覧｜bunturesのブログ

他の方のブログ等で蓄電システムは自家用発電設備等の系統連系に関する電力会社との契約が必要となる事が判明したため記事を削除していましたが、蓄電システム構築の参考になると思われるので備忘録１として掲載します。

現在（２０２２年２月から）は運用停止しています。

2018/10

バッテリーの選定

2019年ＦＩＴ終了に伴い各社から蓄電システムの販売が増えてきてますが価格が非常（異常）に高く色々ネット検索していると蓄電池に詳しい方のブログを発見しました。
この方の記事を参考に安価で自作できる蓄電システム制作に取り組みました。
以前は鉛バッテリーを使用して簡易蓄電システムを作成しましたが、長時間の運用はできなくバッテリーの劣化が始まったので新たにシステムを検討しました。
オークションで三菱アイミーブのHA3W EVバッテリーに搭載されているＬＥＶ50-8が出品されていたので落札しました。（2ユニット）
落札したのがこれです。



１セル 2.75~4.1V 50Aが８個直列接続されています。
上部にバッテリーマネジメント用の基板が設置されており各セルの電圧バランスを自動で調整してくれます。
但し、別途１２ｖ電源と制御プログラムが必要です。



放電テスト
このバッテリーでＧＴＩ（グリッドタイインバーター）を接続運用したところ５００Ｗの出力で1時間３０分以上の運用が可能でした。
この結果蓄電システムの使用に適していると判断しました。

2018/11～12

充電器の選定
次に充電器の選択です。定電圧・定電流の充電器を検討し、まず以下の小型直流安定化電源 0-60V 0-5A 3桁可変デジタル表示 スイッチング電源 AC/DC コンバーター 電圧/電流出力調整可能を購入し実際に充電可能か実施しました。


充電は可能でしたが出力電流がＭＡＸ５Ａと少なく５０Ａ充電するのに１０時間以上かかるので蓄電システムには向きません。
色々とネット検索で探していたら以下の商品がａｍａｚｏｎで販売されていました。
電源モジュールは定電圧ＭＡＸ５０Ｖ・定電流ＭＡＸ１５Ａの設定が可能なのでこれにしました。
このモジュールは詳細な設定が可能でリチュームイオンバッテリーには適していると思います。

スイッチング電源は110V-220V〜DC 0-48Vモジュールスイッチング電源デジタル表示　480W電圧レギュレータ変圧器にしました。

ハウジングはこれにしました。

2018/12

バッテリーの調達
ネットオークションに三菱アイミーブのHA3W EVバッテリー１６ｋｗが出品されていたので落札しました。
走行距離が3万１千㎞から外したバッテリーとの説明でしたので劣化が少ないと判断しました。
重量が２８０ｋｇもあるので運送会社止めとし軽トラに積載してもらい自宅に帰り荷台で分解取り出ししました。
分解に必要な工具はソケットレンチ/メガネレンチ１０ｍｍ＆１２ｍｍです。後インパクトドライバーもあれば早く作業できます。

初期型だったので上蓋の一部ゴムが融着していて外れず一部サンダーで上蓋を切断しました。（ケーブル接続口部分）
ＬＥＶ50-8ユニットが１０個ＬＥＶ50-4ユニットが2個収納されています。
ユーチューブの海外サイトで取り出ししている動画がアップされていたので比較的効率よく取り出すことができました。
電圧も32.8Ｖと正常値で放電試験しましたがすべてのユニットは正常でした。

2019/01

予備バッテリーの調達
ネット検索していると年式の新しい三菱アイミーブのHA3W EVバッテリー１６ｋｗが出品されていたので予備用で落札しました。
これは中期バッテリなので上蓋は簡単に取り外せました。

これでＬＥＶ－５０－８が２個（黄色）、同１０個（青色）、同１０個（紫色）と
ＬＥＶ－５０－４が２個（青色）、同２個（紫色）のユニット（３６ＫＷ）が手に入りました。

2019/01

パワーコンディショナーの選定

バッテリーと充電器の選定はできたので次はパワーコンディショナー（バッテリーから１００Ｖを家庭内の商用電源に供給する機器）の選定です。

オークションで出品していた方は色々と知識が豊富でブログを参考に検索していたら最適な物が見つかりました。

この機器は太陽光パネル＆バッテリーからの電力を家庭内消費電力分のみ商用電源にＭＡＸ950Ｗ供給してくれるインバーターです。

設定によりＭＡＸ給電電力・電流の変更、バッテリー電圧制御（指定の電圧になると給電停止）、センサーリミット機能の停止（強制給電）等の変更が可能です。

モデルは　１０００Ｗ－Ｍｏｄｅｌ　ＳＵＮー１０００ＧＴＩＬ２‐ＬＣＤ

機器の選定は終わったので次は機材の確保です。

 

付属機器の調達
バッテリーは調達できたので、ａｍａｚｏｎで充電モジュール・スイッチング電源・ハウジングを購入するのと同時にシステムに必要な以下のパーツも購入しました。
左上から
プレーカー・デジタルタイマー・端子板
5極リレー・１００Ｖタイマー・接続ケーブルです。



システム構成
我が家は単相3線式100Vなのでインバーターは2台（赤線用・黒線用）とし1台のインバーターに６組のバッテリーをショットキーダイオード経由で並列接続し運用します。（32Ｖ300Ａ）
放電時はインバーターに直流電磁ＳＷでバッテリーのプラス側を接続します。（デジタルタイマーで7:00～23:00）
バッテリーは全部で24組あるので残りの12組は予備切り替用で運用します。
予備バッテリーの切り替えは5極リレー12個で行います。（手動ＳＷ）
充電時切り替え用に同じく5極リレー12個で行います。（デジタルタイマーで23:05～6:55）
インバーター接続時はバッテリーのマイナス側を全て接続していますが、充電時は2組単位で行うため別に5極リレーで切り離すよう対応しています。
同時に充電時は100Ｖタイマー（23:05～6:55）でスイッチング電源に100Ｖを供給します。

構成図


ラックにバッテリを積載しています。
各段に8ユニット積載しており3段で合計２４ユニットです。
1ユニットの重量は約１８ｋｇなので４３２ｋｇとなります。
2段目右側の鉛バッテリーは5極リレーとデジタルタイマーおよびインバーター電源供給電磁リレーの１２Ｖ電源用です。



ラック上段にスイッチング電源、ハウジング内臓モジュールを６組設置しています。
壁に5極リレー、ブレーカー、デジタルタイマー、端子盤を取り付け配線しています。
左右にインバーターを取り付け赤極、黒極に対応させています。



電流センサーの取り付け

電流センサーを引き込み分電盤の赤・黒ケーブルに取り付けます。
付属ケーブルでは短くインバーターまで届かないので２０ｍ４芯ケーブルを購入し接続しています。（センサーは２芯ケーブルですが２台分なので４芯としています）



実際の運用
放電時のインバーターモニタ画像です。
中央上が放電電力、右中央が系統電圧、右下が系統消費電力、左中央がバッテリー電圧となります。
最大ＡＣ放電電力（ＭＡＸ９５０Ｗ）やバッテリー遮断電圧等の設定が可能です。


同じく放電時のモニタ画面ですが太陽光発電しているので消費電力表示がマイナスとなっており放電は行いません。


充電時のインバーターモニタ画像です。
バッテリーの接続は5極リレーで切断されているので電圧は０Ｖとなり赤文字でワーニングが表示されています。


放電状況のモニタリングが可能ですが当日のみです。
累計の数値は表示されます。


充電中の電源モジュールの画面です。
電圧・電流の詳細な設定が可能で非常に便利です。


買電の推移画面です。
太陽光発電メーカーのシステムでＰＣで確認できます。
電力の契約が深夜料金が安い時間帯別料金プランなので放電は7:00～23:00とし充電は料金が安い時間帯の23:05から6:55としています。
このシステムを稼働してからの昼間料金帯（7:00～23:00）の使用量は1日で２００Ｗ程度と非常に少なくなりました。（雨の日でも同じ）
バッテリー残量も十分残っています。容量が足りなくなったら予備バッテリーに切り替えて対応できます。
ＦＩＴ終了後は太陽光発電の電力を給湯器や充電に廻し深夜時間帯も放電し電気代が限りなく0円になるようにしたいと考えます。


費用ですがバッテリーを除く機器代金は19万円程度なのでバッテリーを安く購入できれば、かなり安価なシステムとなります。
因みに最初にオークションで購入したバッテリー価格は1組33000円でしたが後にオークション落札したユニットは1組に換算すると2万円以下で購入できました。
市販の蓄電システムは容量にもよりますが１００万円から２８０万円と高額です。
やる気があればチャレンジしてください。

但し、工事内容により第二種電気工事士免許が必要となります。

2020/01/20

システムの見直し１　バッテリーの調達

現在は単相3線式のグリッドに2台のインバーターで運用していますが各グリッド（赤・黒）には最大950ｗしか供給できません。
夫婦二人なので各グリッドの消費電力は殆どが１Ｋｗ未満ですが夏場になるとエアコンの稼働が多くなるため時間帯にもよりますが１ｋｗオーバーとなります。
これらを解消するためインバータを増設し各グリッドへ２台接続しＭＡＸ1.9ｋｗ（合計3.8ｋｗ）の出力が可能となるよう検討しました。
現在、インバータに１台に接続しているバッテリーユニットは６組ですが運用時間を延ばすため８組（３３ｖ４００Ａｈ）13ｋｗ/ｈに変更します。
現状バッテリーユニットは予備を含めて２４組保有していますがインバータを増設するため４台×８組＝32組のバッテリーユニットが必要で８ユニット不足します。（インバータ１台で６組での仕様も考えましたが容量増によるバッテリーの劣化防止や充電機器の関係で８組としました。
不足分８組について入手する必要があります。ユニット単体でオークション出品されていましたが１ユニット３万円以上の金額で高額です。
他のオークションで検索してみたら安価なi-MiEV駆動用バッテリーの出品を見つけました。
３回程の再出品で落札されていない様子でした。原因を分析すると商品画像のインパネを撮影したバッテリー残量と残走行可能距離が少なく年式も古いためかと思われます。
質問欄を確認するとバッテリーの劣化状態が知りたいとの質問に対して追加された画像がこれでした。恐らくこれを見て劣化していると判断し入札されなかったんだと思います。

車全体の画像も掲載されていました。この画像から事故車であることが確認できました。恐らく事故後に引き取りその状態のままインパネを撮影したと思われます。（充電直後であれば残量メーターはＦＵＬＬになっていたと思います）
メーカ保証で１６万キロ以下の走行距離でバッテリー容量が７０％を下回った場合、無償交換になるそうです。従って７０％以上の容量は保証されているはずですね。
実際の検証で166,463kmで「電池容量残存率」は、68.54116%と言う記録が残っているそうです。
早速出品者に電話連絡し受け渡し方法（営業所止め）の希望を伝え了解を取り落札しました。（即決価格設定でした）
３個目のバッテリーなので何時ものように軽トラで配送営業所に伺い荷台に積載してもらい自宅車庫で解体します。今回落札したものは初回入手したものと同じ初期型のタイプとなります。

荷台で作業すると立ったままの姿勢で解体でき非常に楽です。

先ずは下部バッテリー収納ケースと上部上蓋を止めてある１０ｍｍボルトを外します。
インパクトドライバーがあると便利ですが持ち合わせが無いのでまず６角レンチで緩め後で電動ドライバで一気に外します。

初回の解体では開口部付近の止め部が融着して外せなかったのでサンダー周囲を切断しましたが今回は取り外しに挑戦してみました。なお２回目に入手した中後期型のユニットは直ぐ外れます。

４本の１０ｍｍボルトを外し四角い止め金とケース部分にバールを差し込み押し上げます。暫くすると浮いてくるので数か所同じ作業を行います。

ゴムが融着して張り付いてるのでカッターで切断した後外します。
外すと下部の充電取り付け口基板が出てくるので４本の１０ｍｍボルトを外し外周鉄板を外します。

これで上蓋は取り外し可能となりますが圧着部にゴムベルトが入っており融着しているためバール等でこじ開け外します。

１０ｍｍボルトを外し外枠を撤去する。

開口部端子　片側の１２ｍｍボルトを外しておく。（各バッテリーユニット接続銅版を外すため）

開口部から接続している銅板の接続ボルト１２ｍｍも外しておく。

初期型なのでバッテリーカラーは青色です。

先ず、バッテリー端子が外側の方向のバッテリーから外して行く。プラス側とマイナス側のナットを外す。接続銅板はバッテリーを少し傾けると端子から外れます。

各バッテリーに接続されているケーブルコネクタを外す。

バッテリーとケースを固定している１０ｍｍボルトと１２ｍｍナットを外さないと取り出しできません。

外側の１０ｍｍボルトと１２ｍｍナットを外す。

内側の１０ｍｍボルトと１２ｍｍナットも外す。

これで１０個のＬＥＶ５０－８が取り出せます。
この後２個のＬＥＶ５０－４を取り出します。

2020/01/22

＊システムの見直し2　構成の変更

バッテリーは調達できたので現行の構成から新たな構成に見直します。
なお、今回入手したバッテリーの劣化状況ですが初回入手したバッテリーと同等で全ユニット問題なく使用可能です。
現行の運用でＬＥＶ５０－４を直列接続し２ユニット使用しています。
今回入手したＬＥＶ５０－８の２ユニットを入れ替えて残りの８ユニットを増設します。
余ったＬＥＶ５０－４が６個となりますが、今後の実験用で使用したいと思います。（現在は停電バックアップシステムで使用しています）

配線図の作成

現在はインバーター２台で１台に６ユニットのバッテリーを使用し１２ユニットで運用（予備バッテリーも１２ユニットで合計２４ユニット）しています。
充電については２ユニット単位で６台の充電機器で対応しています。
今回の見直し案はインバータ４台で運転しインバータ１台あたり８ユニットのバッテリーを使用し合計３２ユニットで運用する。
また、充電については４ユニット単位で行い充電機器は８台で行う事としました。
充電について４ユニットでは時間がかかり過ぎると思っていましたが、実際に８ユニットでインバータ給電を行い試験しましたがユニットを増やした分ユニット１台当たりの消費電流が減少したので結果的には大きな影響はありませんでした。
充電用のＣＣ・ＣＶコンバーターも５０Ｖ・２０Ａの出力が可能な機器を新たに数台入手したので問題無いと思います。（消費電力の多いユニットグループに使用予定）

インバーター１台あたりの構成図（４組作成）

インバータも新たに２台購入しました。
追加したインバーターの電流センサーは屋内側配電盤の赤・黒線に対応するようにしています。（画像左下の黒・白のセンサー）

夏場になればエアコン稼働が多くなるので様子を見てセンサーをエアコンの配線に取り付けようかと思っています。

＊運用の見直しによりこの取り付けで対応可能となりました。

ラック下段に追加した８ユニットを組み入れました。
これで合計３２ユニットとなりました。
（３０ｖ）Ｘ（５０Ａ）Ｘ３２＝４８ｋｗ/ｈ
バッテリー容量半分としても２４ｋｗ/ｈとなり自宅では３日分以上の運用が可能です。

充電機器、ブレーカー、電磁スイッチを追加しました。
充電装置の台数が多いので将来的には大容量のスイッチング電源で運用し対応する予定です。

 2020/05/13

運用の見直し

将来、ＦＩＴ終了後の運用をシュミレーションしてみました。

５月から昼間時間帯（７：００～２３：００）の電力供給を引き続き実施し太陽光発電している時間帯に充電を実施する事にしました。ＦＩＴ終了後の売電料金は１ｋｗ－７円と買電価格より低くなるため売電するより発電した分を自家消費した方が得になります。

また、給電方法も見直しました。

インバータは合計４台保有していますが、今まではセンサーが引き込み分電盤に接続している２台のみ運用していましたが５月から屋内配電盤に接続している２台も運用する事にしました。

引き込み分電盤にセンサーを接続している２台（Ａグループ）を日没前から動作させています。発電量が使用量を下回れば自動的に下回った消費電力を供給してくれます。

その後、完全に発電しなくなった時間になると屋内配電盤にセンサーを接続している２台（Ｂグループ）も動作させます。これにより屋内側で使用している電力供給が１台当たりＭＡＸ９５０Ｗ供給されます。

屋内側以外で電力使用している太陽光システムや給湯器（ネオキュート）の消費電力はＡグループから供給されるようになりました。また、エアコン等を使用し屋内側Ｂグループの消費電力が片側（赤線・黒線）９５０Ｗを超過するとＡグループから給電されるため、これにより買電は殆ど無くなると思われます。

　　　Ａグループ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂグループ

本来は夜間時間帯も供給する予定ですが、充電で消費する分、売電量が減少するため今回は実施していません。ＦＩＴ終了後は夜間帯も稼働する予定です。

現状の消費電力状況は以下のとおりです。殆どが夜間時間帯の買電量となっています。

＊ネオキュートは夜間時間帯に沸かす動作にしていましたが、現在は湯量が減少すると自動的に沸かす動作に変更したのでＡグループから給電を行っています。２３時までには殆ど沸き上げ完了しています。沸き上げ完了していても再度午前４時位から沸き上げが開始されますが消費電力は僅かです。

ネオキュート稼働中の状況です。

左側が屋内分電盤センサーＢ（屋内配線消費電力供給）のインバータで右側が屋外引き込み分電盤Ａ（ネオキュート消費電力供給）のインバータ画面です。

稼働中、試しにエアコンを４台稼働させてみましたがＢグループで９５０Ｗを超過した消費電力はＡグループで給電されていました。このグループ設定で運用が可能と思われます。

次回５月分の電気料金が確定したら昨年との電気料金を比較したいと思います。

2020/07/05

質問の５極リレー回路図

2020/08/03

５極リレーの容量について

５極リレーの容量について質問があったので回答します。

Ａｍａｚｏｎ等で販売されている動作電圧１２ｖのリレーですが容量は１２ｖ○○Ａで表わされています。

私の使用しているリレーは１２Ｖ４０Ａ対応で使用バッテリー電圧３３Ｖに換算すると１４.５Ａの容量となります。

使用しているインバーターの消費電流は最大９５０Ｗの時点で３５Ａとなり容量オーバーとなりますが、これはＬＥＶ５０－８を1ユニット接続した場合で実際はインバーター1台にバッテリーが８ユニット接続されているので消費するリレーに流れる電流は３５Ａ／８＝4.375Ａとなり許容範囲となります。

充電時もバッテリー４ユニットにＭＡＸ２０Ａですからリレー1個あたり５Ａしか流れないので許容範囲の値となります。

心配でしたら容量が８０Ａのリレーも販売されているので容量の大きなものを使用されてはいかがでしょうか。

＊充電の機器ですが色々と中華製の物を購入して試していますが、壊れたり容量の偽証（１５００Ｗと表示されていたが実際には１１００Ｗ程度しか出力されない）とかがありました。

今後、機会があれば報告したいと思います。

蓄電システムのバッテリーはリチューム系に限ります。以前、鉛バッテリーでの運用でしたが劣化により１年半程度しか運用できませんでした。

2020/08/04

最近購入した充電機器

最近、このような機器を購入し試しています。

４８０Ｗの容量で０～３６Ｖ、０～１５Ａの出力が可能です。

電圧と電流の設定が個別で行えるのでコンバーター不要となり、この機器１台で充電が可能となります。また、クーリングファンですが常時動作では無く温度が上昇すると動作する仕様になっているため優れものでした。

電圧は33.5Ｖ、電流は１４Ａで1か月程運用していますが今のところ問題ありません。

＊この設定で１台内蔵ヒューズが切れたものがありました。現在、電流の設定を13.5Ａにして1か月以上運用していますが問題ありません。

2020/08/27

電源について

偽証電源です。

１５００Ｗ、４８ｖ３１Ａの説明で購入したＤＣ電源ですが、１２００Ｗの使用でヒューズが切れてしまいました。

販売元に利用状況等の説明と回路図＆画像を送り質問しました。回答は返送可能なら送ってくださいでした。

送料について質問し、到着後払戻すとの回答だったので発送しました。

相手側に到着後、今週中に回答する連絡がありましたが２週間たっても回答が無かったので、連絡したら容量の８０％以下の使用を前提に設計しているとの回答で送料も返金できないとの事でした。（返送前に８０％以下の使用について説明は無く唖然）

返送された電源はヒューズ容量が増えた物が到着しました。（ヒューズも基板に直接ハンダ付けされていて交換できない状態）

中華製の商品はこのような粗悪品が多いので注意願います。

４８０ｗの電源も何種類か購入しましたが１００ｖ入力側のサーミスタ抵抗が焼けて利用できなくなった物も多かったです。

ＤＳＰ５０-１５、５０-２０のコンバータについてもメイン基板が何枚か故障しました。（当たりはずれが結構あります）

今残っている電源は１年半使用していますが問題無く動作しています。

サーミスタ抵抗が焼けた電源です。

交換しても数か月すると同様に焼けて使用できなくなります。

熱で基盤が変色しています。

電源の改造について

１５００ｗ電源ですがクーリングファンが常時動作して騒音が気になったので温度センサーを取り付けました。

ファンは２台内蔵されていましたがセンサー基板取り付け場所を確保するため１台を外付けにし対応しました。

４５℃で動作し４３℃になると停止する設定にしています。

温度上昇によるファン動作時間は２５秒、停止してから動作するまでは４０秒となりました。

この電源はＤＰＳ５０-２０に接続し２０Ａ設定で消費電力が多いバッテリー用として運用しています。

2020/09/26

検証結果

５月から８月までＦＩＴ終了後のシュミレーション運用を実施していましたが結果について報告します。

蓄電システムの給電時間は７：００～２３：００までの運用で実施していました。（買電は夜間料金のみ発生）

買電量の５月（利用期間4/23～5/25）は昼間12ｋｗ、夜間133ｋｗで3,117円、６月（利用期間5/26～6/23）は昼間10ｋｗ、夜間120ｋｗ2,877円となり前年と比較すると1/2～1/3の料金となりました。

7月、8月の買電量が増加しているのは深夜時間帯にエアコンを使用したのが要因です。

左側が運用停止後の買電状況グラフで右側が運用時のグラフとなります。

シュミレーション運用時は昼間バッテリー充電を実施していたため売電量が減少したので収支的には運用しないほうが良かったと思われます。

夜間充電を行った場合でも充電に必要な消費電力が多くかかり収支に関してはあまりメリットは感じられませんでした。

このシステムがメリットを発揮できるのはＦＩＴ終了後と思われます。ただし我が家の料金プランはピークシフト型（特定期間、特定時間帯の電気料金が割高で設定されている）なのでこの期間・時間帯に太陽光発電が行われて無く買電が発生する場合に運用するとかなりの節約になりました。

今年は長雨の影響で長期間昼間の充電が出来ないケースがありましたが5日間は充電無しで運用が可能でした。（電圧制御停止になったのは1台のみでした。インバータ設定で運用停止バッテリー電圧をもう少し下げると連続7日間くらいの運用が可能と思われます）

2020/11/12

充電機器の見直し

現状、３パターン組み合わせの充電装置で運用していますが、ＦＩＴ終了時の運用を考え充電装置の見直しを検討しました。

現状の充電装置ですがバッテリー４ユニットに対して

①４８０ｗスイッチング電源＋ＤＰＳ５０－１５（ＤＣコンバーター充電電流設定１３Ａ）１ユニットあたり３.２５Ａ／h

②４８０Ｗスイッチング電源（電圧・電流調整可能・充電電流設定１３Ａ）１ユニットあたり３.２５Ａ／h

③１５００ｗスイッチング電源＋ＤＰＳ５０－２０（ＤＣコンバータ電流設定２０Ａ）１ユニットあたり５Ａ／h

以上３パターンで運用していますが、ＦＩＴ終了後は深夜時間帯も稼働するためバッテリー消費電力が多くなり、現状の充電装置では限られた時間内に充電が間に合わなくなる可能性があるため大容量の充電装置が必要と思われます。

ネット検索で色々な電源を探し、次の電源を候補にしました。

電圧、電流の設定が個別に行えるのでコンバーターは不要となるタイプです。但し、入力電圧は２００ｖ仕様です。

単相3線式の配線を設置場所まで引いているので２００ｖの電圧は確保できます。

販売ショップに、出力３６ｖと４８ｖの電圧調整と電流について質問しました。

回答は４８ｖの出力の最大電流は４１.６Ａなので３３.５ｖに電圧調整するとＭＡＸ１,３９３ｗとなるので３６ｖ、最大電流５５Ａの電源を購入した方が良いとの回答でした。

検討後に4台注文しました。

現状の充電についてはバッテリー４ユニット単位で８台の充電装置で行っていますが、バッテリー８ユニット単位で４台で行う予定です。

１５００ｗスイッチング電源＋ＤＰＳ５０－２０（ＤＣコンバータ電流設定２０Ａ）に接続していたリレーですが内部配線が熱で茶色に変色しました。（右側のリレー）

リレー仕様はＡＣ６ｖ－３８０ｖ １０Ａでした。

実際の消費電力は７００Ｗ～７５０Ｗと思われ許容範囲と思っていたのですが安全確保のため大容量のリレーに交換しました。（２０００ｗ電源でも対応可能）４０Ａ仕様です。

充電装置が到着したら使用感等報告します。

なお、ＦＩＴ終了後の運用ですが昼間充電を行うので光量センサーによる充電自動切り替え回路を構築中です。

2020/11/19

充電装置の交換

注文していた２０００ｗのスイッチング電源が到着したので既設の電源と交換しました。

入力電圧が２００ｖで２０００ｗの消費電力なのでハイパワーリレーにより電源を制御します。

単相３線式のＬ極（赤線・黒線）をリレー経由でスイッチング電源の入力コネクタへ接続しました。

先ず、負荷をかけないで（バッテリーの接続ＯＦＦ）電圧を３３.５Ｖに設定します。

設定完了後にバッテリー接続（5極リレーＯＮ）し出力電流の確認を行いました。７０Ａ以上の表示で過負荷状態と思われたので即停止し電流設定用のトリマーをマイナス側に回し（２０ターン以上）再度バッテリー接続を行い５０Ａに設定しました。

３３.５Ｖ×５０Ａ＝１６７５Ｗなのでスイッチング電源出力の８０％程度となっているので損傷は無いと思います。（販売元に何アンペアまで設定可能か問い合わせしています）

空冷フアンですが常時回転では無く一定の条件（温度か出力電流）で回転するようになっているみたいです。

試験運転を少し行っただけなので定かではありません。

台数も8台から4台となりスッキリしました。２００Ｖの入力及び台数が減少したので効率が上がりトータルの消費電力も減少すると思います。

本格運用したら結果を報告したいと思います。

2021/01/04

２０００Ｗのスイッチング電源装置について

空冷ファンですが、電源をＯＮした直後は停止していますが１分経過した頃から動作します。恐らく出力電力による制御方式と思われ温度検知による制御では無いようです。

出力電流５０Ａに設定していても動作中筐体は冷たい状態で満充電が近づき出力電流が下がるとファン回転もだんだん下がってきます。出力が０Ａになるとファンは停止します。

出力電流による消費電力を測定しました。

５０Ａ設定で１７９０Ｗ、４５Ａ設定で１６００Ｗ、４０Ａ設定で１４２０Ｗ、３５Ａ設定で１２５６Ｗ、３０Ａ設定で１０９０Ｗでした。

充電時４台稼働すると５０Ａ設定で最大７１６０Ｗ消費するのでＦＩＴ終了後の昼間充電については太陽光発電出力をオーバーするので出力電流の変更やグループの時間差による充電方法を検討する必要があります。（光量センサーや電流センサーにより自動運転が可能となる回路を構築中です）

2021/02/07

光量センサー＆電流センサー

ＦＩＴ終了後の自動運転（給電・停止・充電）のため光量センサーと電流センサーを入手しました。

①光量センサー

ＤＣ１２Ｖで動作し、光量感度は調整可能で５極リレーで入出力切り替えが可能です。

バッテリーに接続されている５極リレーの制御に使用する予定です。

光量小→５極リレーＯＦＦ（給電回路）　光量大→５極リレーＯＮ（充電回路）

②電流センサー

電源不要で動作します。ＡＣケーブルに通し電流値（調整可能）によりＳＷのＯＮ・ＯＦＦが制御できます。

充電用のスイッチング電源入力用２００Ｖのケーブル片線に通し利用します。

一定の電流値（消費電力）以下になると動作し次のスイッチング電源を起動するような回路を作成する予定です。

一台分解してみました。ＯＮ／ＯＦＦは機械式では無く電子回路による制御となっています。黄色の物は電流検知用コイルです。

試しに１台設置し動作確認しました。１５Ａ（５００Ｗ）以下になるとＳＷ動作ＯＦＦとなるよう設定しています。

ＯＦＦになると次の処理を行うため別途リレーが必要と思われます。

2021/02/10

自動運転回路図の作成

ＦＩＴ終了後の自動運転回路図を作ってみました。

光量センサーの感度を太陽光発電売電量が１.５ｋｗ程度となった時点で動作するように設定します。今の時期なら快晴の日で１０時以降には動作すると思われます。

本来は売電電力の値で行わないといけませんが費用を抑えるためにこの方式にしました。

光量不足の時はインバーター給電されていて充電は行われません。光量が十分になるとセンサーＳＷが作動し５極リレーがＯＮとなり充電装置１に接続されているバッテリーの充電が開始されます。この時点で充電装置１のセンサーが１５Ａ（消費電力５００Ｗ）以上の時はセンサーＳＷがＯＮとなっているので充電装置２の電源供給は行われません。

消費電流が１５Ａ（５００Ｗ）以下になったらセンサーＳＷがＯＦＦとなるためＡＣ100Ｖリレーの電源供給が停止し充電装置２側の大電流リレーへ電源が供給され充電装置２が動作します。（回路図は１５Ａ以下になった時点の動作図です）

充電装置３と４も同様の接続を行います。（４の電流センサーは不要です）

色々と問題が発生するかもしれませんが、とりあえずこの回路で構築したいと思います。暖かくなったら実行したいと考えます。

＊２０２２年１月現在は別回路で運用しています。

2021/02/11

インバーター屋内側・屋外側入れ替え回路について

現状、インバーターは各グリッド（赤線・黒線）に対して屋内側と屋外側に設置しています。

屋内側と屋外側インバータの給電電力にバラつきがあるためバッテリーの消費頻度に差がでてきます。

バッテリ―消費の平準化を図る目的で以下の回路を作成しました。

センサー入れ替え回路に使用するリレーは１４ピン（回路は４回路）１個で２台のインバータを切り替えます。

インバーター電源入れ替え回路に使用するリレーは８ピン（２回路）２個で２台のインバーターを切り替えます。電源を入れ替えないままにすると反対側センサーの電力を検知し自インバーター側の電力制御（センサー値の変動により出力を自動制御）が行われず最大出力（９５０ｗ）が続きます。

＊２０２２年１月現在は廃止しています。

右側の２個がセンサー入れ替え用で左側４個が電源入れ替え用リレーです。

切替は右側の手動ＳＷで行います。

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