リチュームイオンバッテリーのＬＥＶ５０－４が６ユニット余っているので何か利用できないか検討しました。
市販の蓄電システムには停電時のバックアップ機能がありますが自作の蓄電システムでは停電になると運用停止となります。
新たに停電時に必要な配電のみ電気を供給するシステムを考えました。
余っているバッテリーの１セル公証電圧３.８Ｖ５０Ａｈが４個直列接続されています。（１５.２Ｖ）
ＭＡＸ電圧は４.２Ｖなのでフル充電後は１６.８Ｖとなります。
これを３ユニット直列接続した場合の電圧はＭＡＸ５０.４Ｖとなります。
市販のインバーターの入力電圧ＤＣ４８Ｖ、出力電圧ＡＣ１００Ｖが運用可能と思われます。
先ず停電時に自動切り替えが可能な回路を検討しました。
通常は電力会社からの電力を供給し、停電になるとインバーターからの電源に切り替える回路です。
以下が、基本的な回路図です。
平常時は停電検知用リレーがＯＮ動作しておりインバーターからの入力切替用リレー動作回路は切断されているので入力切替用リレーは動作していません。
従ってリレースイッチがＯＦＦの回路となっているため契約電力会社からの電力を家電に供給しています。
停電になると停電検知用リレー動作がＯＦＦとなり入力切替用リレー動作回路にインバーターからの電源が供給されＯＮとなります。
ＯＮになると契約電力会社回路を切り離しインバーターから１００Ｖを家電に供給する仕様です。
これを基に作成に取り掛かりました。
先ず、停電時に供給する回路の選択ですが停電時の優先順位機器の選定を行いました。
①冷蔵庫 ②ＴＶ ③パソコン ④リビングの照明＆コンセント
以上の機器であればとりあえず停電時も困らないのではないかと思います。
上記の機器を接続する回路は４系統ありましたので実際に回路を組み立ててみました。
リレーは合計９個でセンターに停電検知用を配置しており左右にそれぞれ４個設置しています。
リレー１個に２回路あるのでＬ極、Ｎ極を接続可能でしたがリレーの配線が細かったので２回路を並列接続しリレー１個でＬ極とＮ極を分けています。
画像上側のセンター端子盤はインバータからの１００Ｖ入力用で左右が電力会社からのＬ極、Ｎ極の入力端子盤となっています。
画像下側のセンター端子盤は停電検知用リレーの動作用と入力切替用リレー動作用の端子で左右がＬ極、Ｎ極の屋内配線接続用端子となっています。
動作の確認を行いました。
インバーターについては購入検討中のため手元にある３００Ｗのインバータと１２Ｖバッテリーで動作確認を行いました。
屋内配線側にＬＥＤ蛍光灯を接続し停電動作、復旧動作を繰り返し行いましたが、どちらの動作でも消灯する事なく正常でした。
恐らく切り替え時の瞬断によるＴＶやパソコンが落ちる事は無いと思います。
インバーターについては色々と物色していますが対応する４系統の消費電力は最大でも２ｋｗ以下なので定格３ｋｗ（最大６ｋｗ）程度のインバーターで十分と考えています。ネットで良いと思われる商品が数点あるので時期を見て購入しようと思っています。
停電については今まで殆ど無かった（過去電線工事のため停電になった事はある）ので利用シーンは無いと思いますが、もしもの時に役立つと思います。また、売電期間が終了後には４系統のグリッドオフ電源として利用可能です。
インバーターを入手後にまた、掲載いたします。
2020/03/08
インバーターの選定
ネット販売サイト（蓄電専門店）で調べると中華製ですが良さそうなインバータが販売されていました。
充電機能と転送ＳＷ付きのトランス式正弦波インバータです。
販売店で確認動作を実施しており問題無く動いているそうです。
しかし出力が1.5ｋｗと少なく値段も￥65,000と結構お高い気がします。
ネット検索で調べると定格出力３Ｋｗの同機種が見つかりました。
値段も送料込みで￥32,000円でした。
早速注文（中国）しましたが、例のコロナウイルスの影響で出荷が遅れると連絡が入りました。急がないので構いませんと返事して現在発送待ちとなっています。恐らく発送まで2週間程度かなと思います。
到着したらバッテリー運転時間や性能等調べたいと思っています。
インバーターはありませんが先行して停電切り替えＢＯＸを仮取り付けしました。
屋内分電盤の隣に固定しましたが、分電盤との接続は未だ行っていません。
切替ＢＯＸ内の配線は完了しています。左下のＳＷは停電検知用リレーの駆動用としており、将来グリッドオフ運用のため取り付けました。
上部のブレーカーはインバーターからの入力用です。
2020/03/16
分電盤への接続
インバーターからの電源が供給されていないので入力切替用リレー動作は行われない状態です。（停電検知用リレーの動作も影響ありません）
インバーターからの電源が供給されていないので停電用リレーのオン・オフに関係なく平常時の動作回路となっています。
分電盤への配線を接続しました。
屋内配線側への接続は差し込み型２端子コネクター（２０Ａ ３００Ｖ）で行いました。
試験的に手持ちの入力１２Ｖ出力３００ｗインバーターで停電動作確認（停電検知用リレーの接続ＳＷをオフ）を行いました。
冷蔵庫等は事前にコンセントから抜いて大電流が消費されるのを防止し、ＴＶ等も消し、消費電力３００Ｗ以下に抑えデスクトップパソコンのみ電源を入れた状態での動作確認です。結果は電源が落ちることなく正常に画面表示されていましたのでＴＶやルーター等も大丈夫だと思われます。
停電検知用リレーは動作状態で写っていますが、現状インバータ接続していないので今はＳＷにより停止しています。
2020/04/01
インバータの件
３月上旬に注文したインバータですが配送業者がＥＭＳからＦＥＤＥＸに変更となりリモート料金を追加請求され入金処理後２０日に発送連絡がありました。（コロナウイルスの影響でＥＭＳでは発送できないとの事）
追跡画面で確認すると状態が保留となっていたのでＦＥＤＥＸカスタマーサポートへ問い合わせしたところ、未だ発送状態になってないので販売元に確認してくださいとの回答でした。
販売元に上記状態を報告すると「配送情報の更新には数日必要です。すでにフェデックス社で処理されています。」と回答されたので追跡画面の保留状態を添付し再度質問しました。
結果、ＦＥＤＥＸ社からこの商品は弱い磁気、弱い電流が確認されたので配送できないとの事で他の配送業者で発送可能か確認するとの返信がありました。
ＵＰＳ社もコンデンサが含まれるので断られたがＤＨＬ社は送れるとの回答でした。しかし追加配送料が５千円発生するため注文キャンセルしました。
新たにインバータを注文しました。
定格３０００ｗ瞬間最大６０００ｗの入力ＤＣ４８ｖインバータです。
１００ｖアウトプット端子、運転状況モニタ付きのインバータで値段も送料込みで３万円以下で購入できました。
各種保護機能等も充実しており冷却ファンも温度センサーにより動作するタイプで良い感じです。
２週間後に到着予定です。
到着したらバッテリー動作時間や性能等確認したいと思います。
2020/04/14
インバーター到着
インバーターが到着しました。送られて来たのは上記画像の端子盤がコンセントに変更されていました。（合計４個のコンセント）
屋内配線接続はコンセントプラグでの接続となります。
先ず動作確認を行いました。
ＬＥＶ５０－４を３ユニット直列接続しインバーターに電源供給を行い１００Ｖ負荷側にはドライヤー（１２５０Ｗ）を接続し運用しました。
バッテリーの消費電流を調べるためアンペア計を、消費電力を調べるためエコチェッカーを接続しています。
ドライヤーのＳＷをＯＮにして送風時の電力は５０Ｗで正常に動作しました。この後ＨＯＴにし暫く経って計測すると消費電力は１２４２Ｗ、バッテリー消費電流は約２７Ａとなっていました。バッテリー電圧はこの時４８.４Ｖですので２７Ａ×４８.４.Ｖ＝１３０６.８Ｗ（バッテリーの消費電力）となります。
インバーターの効率がマニュアルでは９４％となっていたので１２４２Ｗ（１００Ｖ出力電力）／１３０６.８Ｗ（バッテリー消費電力）＝０.９５０（９５％）となり、ほぼマニュアルどおりの効率です。
ディスプレイはバッテリー残メーター、バッテリー電圧、ＡＣ出力電圧、インバーター出力メーターが表示されます。ＡＣ出力電圧は１０７Ｖと少し高めの電圧となっています。
この状態のまま３０分連続運転を行いましたが、インバーター内臓冷却ファンは２５分位経過した時に稼働しました。温度上昇も比較的少ないと思われます。触ると暖かい程度でした。内部温度が４５℃になると動作する仕様です。
上記画像は運転停止前のものでバッテリー電圧も４５.８Ｖ残っており動作停止電圧の４０Ｖまでは余裕があるので１時間以上の運転が可能と思われます。なお、実際の運用ではバッテリー直列３ユニットを２並列で行うので１５００Ｗ程度の消費では２時間以上の運転が可能と思われます。
実際の消費電力は供給する４回路で８００Ｗ/ｈ程度なので４～５時間の運転が可能と思われます。
2020/04/15
試験運転
実際にリレーＢＯＸとインバーターを接続して試験運転しました。
接続前にインバーターの電源を切ってからリレーＢＯＸ内のブレーカーを入れて停電検知用リレーを動作させインバーターの電源を入れました。
この後、停電状態とするので停電検知用リレースイッチを強制切断します。
前回３００Ｗインバーター仮テストではパソコンは落ちてなかったのですが今回は停電が発生した時の状態を確認するためパソコンの音楽を連続再生させて停電状態とします。
音楽が流れていたらパソコンが落ちることなくインバーター電源に瞬時切り替えができた事となります。
停電検知用リレースイッチを切りました。
停電検知用リレーのランプが消灯し、インバーター切替え用リレー８個が動作している事が確認できます。
パソコンから流れている音楽も途切れることなく再生されています。
他の回路の冷蔵庫やリビングＴＶ・ルーターや電灯も正常に動作していました。
この後、何回か停電検知用リレースイッチの入・切を行いましたが正常にパソコンの音楽再生は行われていました。
インバーターを常時起動しているため多少なりともバッテリーの消費が行われます。このインバーターは充電機能が無いので充電装置が必要となります。
以前、蓄電システムのテストで購入していた３６Ｖ４１Ａ（１５００ｗ）スイッチング電源と９００ｗＤＣ－ＤＣ昇圧コンバーターが手元にあったのでこれらを使おうと思っています。
ＤＣ－ＤＣ昇圧コンバータの収納に壊れた定電圧・定電流電源のケースを流用し加工して取り付けます。バッテリー２並列で運用なのでコンバーターをもう一台注文しました。このコンバーターは入力電圧：DC8～60V・出力電圧調整範囲：DC10〜120V で運用可能です。出力電流はＭＡＸ１５Ａとなってますが１５Ａに設定しても１０Ａ以上は出力されないみたいです。
このコンバーターでバッテリーの最大電圧である５０.４Ｖに設定すると自動的にこの電圧になると出力電流は０となり過充電は行われません。
コンバーター到着後に組み込みし配線接続を行い停電対応システムの運用を実施します。
2020/05/07
コンバータ到着
注文したコンバーターが到着したので組み立て配線しました。
壊れたケースの電源スイッチを再利用して１００Ｖリレーでスイッチング電源のＯＮ・ＯＦＦとＤＣ－ＤＣコンバーターからの出力を接続・切断する回路を作成しました。
ＤＣ－ＤＣコンバータからの出力とバッテリーの接続はリポバッテリー用のコネクタプラグを利用しました。
インバータの電源を入れた状態での消費電力は４０Ｗで切った時の消費電力は満充電で１０Ｗ程度でした。
結構消費するのでインバータの電源は常時ＯＦＦとし、停電時に稼働するようにします。
これで停電が発生しても約５時間は通常の生活ができると思います。
2022/03/27
停電の発生
近くの電柱トランス交換工事のため停電する案内がありました。
１３時から１５時の間停電します。
停電時間に切り替えリレーＢＯＸを確認しました。
電化製品は切断される事無く動作していました。
2022/11/25
リレー交換と充電装置の見直し
現状４回路に対応していますが、日常生活で必要な洗面台・トイレ・風呂の回路を追加するためリレーを大容量３回路タイプを４個に変更し６回路対応するように変更しました。
現状では５回路での運用です。
インバータ側の回路も見直しを行いました。
①ショットキーダイオードから理想ダイオードへ交換
②停電（オフグリッド運用）に連動してバッテリーと充電装置の切断＆充電装置の電源断
③充電装置の交換（2000ｗｃｃ・ｃｖ装置の購入）
現状のバッテリー構成はＬＥＶ－５０を１３直列（５３．３Ｖ）を４ユニット並列にして運用しています。
試験的にオフグリッド運用を１７時から２３時まで実施していますがバッテリー消費は６５％前後です。
2022/12/15
インバーターの故障
使用している３０００ｗインバーターが故障したので、新たにインバーターを購入しようと検討しました。
他のサイトを拝見してるとハイブリッドインバーターを運用してる方が多く、実績もあり良さそうなので購入を考えています。
20223/01/15
インバーターの発注
他の方のサイトで多く使用されているＳＲＮＥ社のＨＦ４８５０Ｕ８０－Ｈを発注しました。
これ１台で太陽光パネル、商用電源、バッテリーからの電気を家庭用電気製品１００～１２０Ｖ（設定で変更可能）の出力に自動的に制御してくれる優れもののインバーターです。
単体のインバーターが５万円以上するので、少し金額を追加すれば購入できるので良い選択だとだった思います。
購入金額はアリエクスプレスでＷｉｆｉ機器込みで78,000でした。
到着したら報告します。
他の記事で導入を掲載したいと思います。
続きは以下のサイトです