2025/05/07

各種変更

 

春分の日を過ぎPV発電量が増加した影響でバッテリー満充電になる時刻が正午前後になりました

 

満充電になるとPV発電電力は家庭内消費電力分しか変換されなく折角発電した電力を捨てている事になります

 

これらを解消するため色々と検討しました

 

現在の設定はpv1グループに京セラ3ストリングス4.8kw+自作1ストリングス7枚1.8kw合計6.6kw、pv2グループに自作8枚パネル2ストリングス4.1kw+11枚パネル1ストリングス2.9kw合計7kwをハイブリッドインバーターに接続しています

 

pv2グループはバッテリー電圧53.2Vで自動的にパワコンに切り替わる仕様となっており4月下旬の快晴が続く状況では朝一で切り替わり、バッテリー充電はpv1グループの6.6kwのみで行われており正午前後で満充電となっていました

 

満充電になると家庭内消費分しかPV変換されず2~4kwhを捨てている事象となっていました

 

これらを解消するため以下の変更を実施します

 

1.現行pv1グループの京セラ3ストリングス4.8kwhを常時4kwパワコンに接続し売電を行う(冬場対策で個別にインバーター回路に接続できる切替スイッチ回路を構築)

2.pv2グループを新たに2つに分けてハイブリッドインバーターに接続する

  (固定西側11枚パネル2860wをpv1に接続し、追尾式8枚パネル2組4160wと一部追尾式7枚パネル1820w合計5980wをpv2に接続する)

3.pv2の5.5kwパワコン切替電圧を満充電電圧直前(56.7v)に設定する

 

これにより満充電となった以降はpv1の11枚パネル(2860kwh)のみ接続されているため損失は抑えられる

満充電になる時刻は給湯器が湯沸かしする時間帯なので損失は極力抑えられる(曇りや家庭内消費増でバッテリー消費が発生し電圧が53.5vに下がると自動的にpv2ストリングス側が接続され充電電流が増加し満充電状態となる

 

変更後のipower画面

 

8:00の状況でpv1は日陰のため発電量は108w

 

11:00の状況でpv1は1871w

 

この後バッテリー電圧56.7vとなりpv2がパワコンに切り替わりpv1のみの給電に替わる

バッテリー電圧はpv出力が下がったため55vに低下するが充電が継続して行われる

暫く充電されているが30分程度で満充電となり13時以降は発電量2000wに対して家庭内消費電力は800w位のため少し無駄が発生しているのでpv1のストリングスを11枚パネルからpv2の7枚パネルと入替を行う

 

2025/05/08

PV回路変更

 

最新の配置配線図

 

①PV回路

ハイブリッドインバーターに接続しているPV2グループはバッテリー電圧が56.7vに昇圧すると検知入替回路により5.5kwパワコンに接続変更される

*西向き屋根固定11枚のストックハウス2枚と南向き2枚は並列接続にして電圧調整している(9枚)

 

2F屋根京セラパネルは4kwパワコンに常時接続とする

*冬場、発電量が低下しバッテリー充電不足になる場合はストリングス単位でpv1側に接続できる回路を構築予定

 

②全体接続図

最新の接続図です

以上の変更によりPV発電の無駄が解消されました

冬場の発電量減少対策(京セラパネルを手動SWでストリングス単位{1600w}毎にインバーター側に切り替える)は接続切替用の大容量リレーを注文しているので到着したら工事実施する予定(配線類は準備済み)

 

以下の画像は本日12時10分の状況で一度満充電状態となったが消費電力が上回っているためバッテリー消費が発生している(この時間帯は給湯器の湯沸かしが動作して電力消費が発生しているため)

電圧が53.5vまで低下するとPV2のパネルがパワコン側からインバーター側に切り替わり再充電が開始される(切替設定電圧の56.7vになるとインバーター側からパワコン側に切り替わる)

再充電されている時間が短い(2~3分)ので再充電開始電圧を53.5vからもう少し下げてみる必要在り

どれ位が良いのか色々試していきたいと思います

 

2025/05/09

商用電源のインバーター接続について

 

他のブログ、SNS等で議論されている商用電源をインバーターに接続する件ですが私の場合は接続して運用しています

色々な意見が有り接続する場合は系統連系に該当するのでダメだとか、接続しても逆潮流しなければ系統連系には該当しない等、様々な発信がされています

私のインバーターバージョンは逆潮流が出来ない仕様になっているので問題無いと思って接続しています

通常時、接続は必要無いのですがバッテリー電圧低下でバイパス切替の時のみ必要となります(インバーター内部の転送SWで商用電源側に切替)

 

色々検討しましたが、後で問題が発生しても困るので商用電源の接続を辞めて外部に自動転送SWを増設し対応する事とします

 

現在バッテリーは4ブロック設置しているので電圧低下によるバイパス切替は発生しないと思い先行で商用電源接続ケーブルをインバーターから撤去しました

 

 

画像右下のインバータから出力されているブレーカーを注文した3P開閉器と取り替え、左側の商用電源接続ブレーカー結線を行う予定です(屋外配電盤設置の切替開閉器は電力会社の屋内配線漏電検査等で必要の為残しておきます)

 

       単相3線接続回路(インバーター出力)

         単相3線接続回路(商用電源出力)

アリエクで注文しました

 

      注文した3P開閉器

 

この開閉器はA電源(インバーター側)の出力が停止すると自動的にB電源(商用電源側)に切替わりA電源が復旧するとB電源からA電源に切り替わる開閉器です

左側のスライドSWで自動、手動の選択が可能です

 

到着したら動作確認を行い取付を行います

 

2025/05/12

転送スイッチ到着

 

注文していた自動転送スイッチが到着したので動作確認を実施しました

A電源は家庭内100vを接続しB電源は100v出力2000wインバーターを接続し確認しました

出力側には50wLED電球を接続しA電源を切り離しB電源に切り替わるか、またA電源を接続したらA電源に切り替わるかを確認しました

確認結果は正常で切替時に瞬断が確認できますが家庭内の家電には影響が無いと思われます(50ms)

 

確認ができたので収納庫の工事を行います

 

屋外配電盤の切替開閉器を商用電源側に切替てインバーター電源、バッテリーブレーカー、pvブレーカーをオフにして配線の変更工事を行いました

 

動作試験用にA電源検知用配線に丸型スイッチを取り付けました(動作確認は明日早朝に実施予定)

バッテリーブレーカーオン、インバーター電源オン、pvブレーカーオンでインバーター正常動作確認後、屋外配電盤の切替開閉器をインバーター側に切り替えて屋内側電力の正常動作を確認しました

 

バッテリー電圧低下による商用電源切替は恐らく発生しないと思われますが、インバーター故障やソフトバグによる停電は防止できると思います

 

工事実施した事による影響発生

 

工事が終了してipower画面を確認しましたがPV2グループの異変に気付きました

調査した結果、PV入替回路の入替リレーが溶着している事が判明しました

原因は切替開閉器の取り付けを行う時にインバーター側のPV回路を切断した事が原因でした

工事を行う時間帯ではPV回路はインバーター側に切替となっていてブレーカーをオフした事によりPV入替回路内のリレー内部で発電電力(4kw以上)の行き場が無くなりパワコン側のブレイク接点間からアークが発生し溶着したと考えられます(パワコンの電源はオフしていなかった)

パワコン側に強制切替しておくかpv配電盤のブレーカーを落としてから作業を行わないと駄目でした

 

気を付けないと火災発生の危険性がるので注意が必要ですね

 

新しいリレーに交換し接続完了しています

 

2025/05/13

自動転送スイッチの動作確認

 

早朝に設置した自動転送スイッチの動作確認を行いました

収納庫内に設置しているテーブルタップに50wLED電球を接続し、A電源(インバーター側)を切断し確認しました

電球は点灯したままでB電源(商用電源側)に切替る事が確認できました

また、居室設置のデスクトップPCも落ちる事は有りませんでした

A電源を復旧しての動作確認も問題有りませんでした

以前発生したエラーコード15(負荷電力の異常値検知)で発生した停電にも対応できるので安心して運用できます


これで完全オフグリッド運用になったと思います

 

2025/05/17

京セラパワコン故障

 

今年の6月で10年保証が切れる京セラのパワコンですがエラーコードF20と出力が10Wのまま状態となり販売店に確認してもらったらコンデンサ不良との回答で交換する事になりました(保証期間中で良かったです)

 

本日、新しいパワコンが到着し設置してもらい無事、発電が確認できました(保証は現状のままです)

旧機種と奥行寸法や運転スイッチの場所が変更されていました

本体の発熱でコンデンサが不良になると思われます(放熱ファンを取り付ける予定)

 

未だ実施していませんが今後の工事予定です

①PV入替BOX配線の変更

 バッテリーの設定電圧になるとインバーター側からパワコンに入替る回路を構築していますが、切替切断時にリレー端子からアークが発生していて長く運用すると接触不良に伴い不具合が出てくる可能性があります

 これを解消するため入替動作前にPVからパワコンへ先行して接続(インバーター側と並列接続)し入替が終了した後で接続を解除する方法にしたいと思います(並列接続時間は2~3秒程度なので問題無いと思われる)

現状接続リレーを5個使用しているが2個で対応可能(一時切断リレーが不要となる)

京セラPV接続先変更

 京セラPV3ストリングス4.8kwを売電専用にパワコンに常時接続しているが冬場の充電量低下を解消するため1ストリングス1.6kw単位でPV1グループに接続替えが可能となるようにする

     個別入替SW(動作してるとランプが点灯)

    上画像は実験的に仮工事した時の画像

                            配線図

リレーが到着したら工事実施します

正午にリレーが到着したのと天候が悪く発電量が少なかったので工事を実施しました

屋根裏のPV配電盤下にリレーを配置してPV入替配線を実施しました なお、リレーを1個余分に購入していたのでインバーター側に接続している260w7枚ストリングス回路を京セラ4kwパワコン側に切替る回路も設置しました

右側のリレーが増設した260w7枚ストリングス回路

左側が京セラパワコン接続BOX、右側がハイブリッドインバーター接続BOX

切替SWも4個に増設しました(動作確認は全てOkでした)

引き続きPV入替回路変更の工事を実施しました

切替リレーは2個のみですっきりしました 他の基板回路はそのまま流用しています

PVブレーカーを全て切断し、パワコン電源を落としてから配線の変更を実施しリレー動作確認を行いました

明日正常動作するか確認します(切替時の接点アークが解消されるか確認します)

 

2025/05/18

PV入替回路変更の検証

 

本日は天候不順(曇り)で入替動作のバッテリー電圧56.7vにはならないと思われる為PV2側の発電が1800wの時点で強制的に切り替えて確認しました

結果、アークは発生しなくパワコン側に切り替わりました

但し、パワコン側からインバーター側に戻す(再充電状態)時に若干のアークが発生していたかも知れません

明日は天候が良いので4kw発電時に自動切替になると思われるので再度検証します

なお、再充電ですが当日中に満充電状態になれば翌日の朝まではバッテリー容量が十分余裕があるので再充電設定電圧を下げて運用したいと思います(現在53.5v→53.0v)これにより再充電は行われずアークの発生は無くなると思います

バッテリーを4ブロックにしてからは53.0vに低下した事は一度も有りません

 

2025/05/19

PV入替回路変更の検証2

 

本日天候が回復したので切替時のリレーを観察しましたが入替リレーから異常なアークが発生しました

入替回路リレー動作時にブレイク側のインバーターPV回路に滞留電力があるためアークが発生すると考えられます

 

以下のようにアーク状況が1秒程度発生しました

対策として入替リレーとインバーター接続ケーブル間にPV回路切断リレーを増設しました

増設後に動作確認したのですが発電電力が2000w以下の為十分な検証はできませんでした

この程度の電力ならアークは発生しませんでした

明日以降検証を行っていきます

 

2025/05/24

入替動作確認

 

自宅を留守にしていたので快晴時の検証はできていませんでしたが昨日は天候が良く検証出来ました

結果は入替リレーと一時切断リレーの動作時に一瞬ですが両リレーからアークが発生していました

 

対応策として切替電圧になった時点でパワコンに接続(インバーターとパワコンに暫くPV回路並列接続)してインバーター側のPV出力が下がる(満充電近くになると出力電力が下がる)時間に遅延リレーによりインバーター側の回路を切断する方法に変更する予定です

バッテリー電圧検知回路が56.7vまでは5Vリレーに電源が供給されていてパワコン接続リレーと遅延リレーは動作しておらずPV回路はハイブリッドインバーター側に接続されています

56.7vになると5Vリレーがオフとなり各リレーに電源が供給されます

①パワコン接続リレー動作でPV回路がパワコンに接続されます(この時点ではハイブリッドインバーターと並列接続)

 並列接続についてパワコンとインバーターは特に問題無く動作していました(PV出力は一定ではなく変動していました)

②遅延リレーにも電源が供給されていて遅延設定時間(時間は未だ未確認)になるとスイッチオンとなりハイブリッドインバーター接続リレーが動作しインバーター側のPV回路が切断されます(ハイブリッドインバーターは満充電電圧付近になるとPV出力電力が下がるためアークの発生が解消されます)

 

AC100V動作の遅延リレーを注文しているので到着したら配線工事を完成させます(遅延リレー無し(手動スイッチ)の回路は完了しています)

DC12V動作基板の遅延リレーとオートメーションリレーは撤去しました(AC100v回路とバッテリー電圧回路のみ)

AC100V遅延リレーが到着したら配線工事を行い検証します

 

2025/05/26

パワコン切替動作後の確認

 

天候が悪く満充電状態後の確認が取れませんでしたが本日夕方前に動作確認が取れました

切替電圧の56.7vになるとパワコン接続リレーがオンとなりPV2の回路がパワコン側にも接続されインバーターとパワコンに電力が供給されます

この時点ではインバーター側の充電が継続しておりバッテリーSOC100%になるまではインバーター側に多く電力が供給されています(パワコン側にも供給されるが供給量は少ない)

SOCが100%になるとインバーター側のPV電力は家庭内消費電力分のみ供給(pv1回路は常時接続されているのでpv2の電力は足らない分のみ供給)されるのでパワコン側に多くの電力が供給されます(この時点でバッテリーへの充電は停止し、バッテリー電圧は徐々に低下してくる)

インバーターの設定でバッテリー電圧が54.8vで再充電が行われPV発電がインバーター側に供給される

以上の動作確認により効率が良いと判断されるので遅延リレー利用のインバーター側のPV切断は廃止したいと思います

明日は快晴なので並列運転した時と単独運転した時の発電量の差を確認したいと思います

パワコン側発電量に差が無ければ以下の回路図で運用したいと思います

 

パワコン接続リレーとハイブリッドインバーター接続(切断)リレーを手動スイッチで動作できるように追加します

 

5/26動作状況

ipowerのデータ抽出で作成しましたがプログラム未完成でpv2データとLoadBデータが抽出できません

①15:11:13にバッテリー電圧が56.7vになるとpv2回路がパワコンに接続されます

②充電は継続して行われますが満充電直前になると充電電流の抑制が始まりパワコン側の出力が増加します

③SOC100%になると充電は停止となりPV発電はLoad Powerのみとなります

④SOCが100%未満になり電圧が54.7vになるとPV発電量が増加し充電が再開されます

⑤これ以降③と④の動作が繰り返し動作となります

⑥バッテリー電圧が53.4vになると電圧検知回路のパワコン接続リレーがオフとなり並列接続が解除されpv2はインバーター単独接続されます

⑦17:30になると電圧検知回路の電源がオフとなり、この時間以降はインバーター単独接続となります(⑥の動作が無かった場合)

 

天候不順で切り替え時間が遅く⑤の動作が2回のみでしたが、天候が良ければ4~5回動作が繰り返されます

アークも発生しなくて無駄も無くなるのでこの回路で運用したいと思います

 

2025/05/28

再設定

 

昨日の運用状況でPV回路並列接続時にPV発電電力の抑制が確認されました

具体的にはSOC100%になった時に家庭内消費分のみ出力となり発電電力を捨てている事です

家庭内消費600w、PV1発電量1000w、PV2発電量3000wとした場合、実際に出力される電力はPV1が300w、PV2が300wとなりPV1の損失が700w、PV2はそのまま300w(パワコンには2700w出力)の合計1000wが損失となります

上記事象を解消するため、PV2回路を切断して損失を極力無くす事にします(上記例の場合400wの損失に抑えられる)

遅延リレーによるインバーター側の切断ですが注文した100v回路は動作が私の希望した物とは違っていたため以前取り付けていた12vリレーを改造して取り付けます

改造内容は遅延時間が最大10秒でしたがコンデンサ追加により最大3分30秒程度まで遅延可能としました

これでPV回路をパワコンに接続してから3分30秒後にインバーター側の接続を切断できます(この時点のインバーター側のPV変換電力は1000w未満のためアークの発生はありません)

基板下側にコンデンサ2個追加(1個追加で1分40秒遅延)

最終配線図

家庭内消費増や天候不順でバッテリー消費が多く電圧低下した時はバッテリー電圧検知回路の下限値を53.7vに設定してるので上記回路がリセットされてPV2回路はインバーター側に切り替わり充電量が増加します

 

2025/05/29

pv切替状況

 

昨日は天候が良く切替動作が頻繁に行われていたのでデーター収集しました

(No1)10:01 Bat voltが56.8vになるとpv回路がパワコン側に接続(この時点ではインバーター側にも接続)され遅延リレーにより3分後にインバータ側は切断しpv1の出力のみとなる

(No2)10:10 家庭内消費分よりpv1の発電量が多ければ充電が継続されSOCが100%になると家庭内消費分の発電に抑制される(充電は停止状態となる)

(No3)10:34 SOCが99%(54.7v)になると充電が再開される

(No4)11:17 発電量より家庭内消費が多い場合、電圧が低下しBat voltが53.7vになるとPV切替回路がリセットされpv2の回路がインバーターに切替わり充電量が増加する

(No5)11:21 Bat voltが56.8vになるとpv回路がパワコン側に接続(この時点ではインバーター側にも接続)され遅延リレーにより3分後にインバータ側は切断しpv1の出力のみとなる

このサイクルの繰り返しとなりますが状況によりNo9 12:08 ~No12 13:19のようにpv1のみで充電が継続される場合はPV切替回路のリセットは無い時間帯がありますが稀です(10:30分から給湯器動作するため消費電力が発電量を上回る)

*pv1の発電量は実測値最大1260w(11時~13時)(15時前後は800w程度)

なおバッテリーのSOCですが100%の電圧範囲が広く54.7v~56.8vとなります

これはインバーターの仕様で電圧低下による再充電電圧設定が54.8v(上限値)となっているため

 

5月31日の状況グラフ

 

pv1発電状況

ピークは1220wで30分毎にリセットされ発電が一時停止しますが即、元の発電状態になります

以前のHF型はリセット後、元の発電量に復旧するのに1分以上かかっていました

 

バッテリー状況

11時にグリーンのSOC値が100%となり14:50までpv1のみ接続され以降、5回PV切替動作が確認できます(pv2が接続されオレンジのバッテリー電流値が増加)

 

2025/06/28

アクチュエーター故障他

交換したアクチュエーターですが動作しなくなり取り外し確認したところ内部に水が浸入して内部配線とSWが錆びていました

新たに防水用のアクチュエーターを購入し交換したのですが何故か動作しなく制御回路が停止します

原因を調べましたが交換したアクチュエーターの動作電力が大きく制御回路に供給している電力が低下している事が判明しました(屋内側12v電源からアクチュエーター制御回路までの配線距離が長く電力損失が発生)

これらを解消するため制御回路部に12vバッテリー(5Aの小型)を取り付ける事にしました

確認の為バッテリーの代わりにスイッチング電源を接続して確認しましたが正常に動作しました

現在バッテリーの到着待ちです

上が防水対応のアクチュエーターで3000Nの強力型(下のアクチュエーターは1500N)

昨日のインバーター運用状況

梅雨明けのため天候が良く満充電状態が多くなりました(SOC100%状態が10回)

なお、梅雨時期の雨天連続でのバッテリー状況ですが53v以下に低下する事は無く商用電源に切り替わる事無く運用できました(53V状態でバッテリーのみで運用した場合36H以上の運用が可能)

 

2025/06/30

アクチュエーター用バッテリー取付

 

注文していたバッテリーが到着したので制御ケースの上部に取り付けました

問題無く動作しましたがアクチュエーターの動作速度が速くなっていたので制御部の動作範囲時間を変更しました(夜間太陽光が無くなった時のパネル水平動作)

屋内電源部から30m程度離れているので補助電源が必要でした(電圧は問題無いのでバッテリーの充電は可能)

もう1個の家に近いアクチェーターも交換しましたが距離が13m程度だったため補助バッテリーは必要ありませんでした

今後壊れた場合は撤去しパネル角度固定したいと思います

 

2025/07/08

PV入替回路の遅延リレー交換

 

PV入替回路で使用している遅延リレー(コンデンサ追加)ですが動作時間が180秒以上なのと、動作時間が表示されないのでオートメーションリレーに交換しました

オートメーションリレーのパターン2で動作待機時間を90秒に設定しました

バッテリー電圧検知基板設定でバッテリー電圧が56.8vになるとオートメションリレーに電源が供給され90秒後にPV入替リレーに電源が供給されPV回路がインバーターからパワコンに切り替わります

 

オートメーションリレー動作中(残り19.5秒)

この時期はエアコン稼働しているので家庭内電力がPV1側の発電電力を上回るため10回以上の入替動作が行われますが問題無く動作しています(余ったPV2側の発電は売電している)

以下の画像は7月7日のバッテリー状況で15回入替動作が確認できる

この時期のバッテリー消費は1日辺り240Ah~320Ahを消費します(昼間もSOC100%状態時にはバッテリー消費しているため)

1日辺りの家庭内消費電力は16kwh~21kwhとなっています

 

2025/07/09

6月分電気料金

使用電力0kwhで最低料金のみ請求でした

 

2025/07/11

PV回路変更

現状PV1に7枚パネルを接続していますがSOC100%になった場合、PV1のみの発電となり家庭内使用量の方が多くバッテリー消費が発生し、パワコン切替動作回数が増えるので現在PV2に接続されている西側11枚パネルを入替ました

これにより家庭内使用量と同等の発電量となるため切替回数は減少すると思います

 

最新PV接続図

2025/07/30

PV1回路切替追加

 

バッテリーが満充電になると家庭内消費分しかPV発電が抑制されるため折角発電した電力を一部捨てているので対策しました

PV2グループについては満充電手前でパワコンに切替てPV1のみインバーターに接続していますが家庭内の使用量がPV1の発電量より少ない場合、無駄が発生します(PV1をパネル11枚2860wに変更した影響)

これを解消するためバッテリーが満充電近くになるとPV1の回路をインバーターからパワコン1(4kw)に接続入替し設定電圧になるとパワコン1からインバーターに切り替わるように変更しました

追加した電圧検知回路と100vリレー(右側の4番目SWに連動)

 

既設設置のPV入替回路のPV2インバーター切断リレーが動作すると電圧検知回路にバッテリー電源が、100Vリレーにも電源が供給され4番目のSWがオン状態となりインバーターからパワコン1へ接続される

パワコンに接続している時間帯はインバーターにはPVが切断されているためバッテリーからの給電のみとなる

その後バッテリー電圧が54.2vになるとパワコン1からインバーターに接続され充電が再開される(PV1のみ)

家庭内消費電力がPV1の発電量より多くなりバッテリー電圧が低下し53.9vになると回路全体のリレーがオフとなりPV2がインバーターに接続され充電が再開される

バッテリー電圧検知回路の電圧設定(接続開始、停止))については現在検証中のため確定値ではありません

夏場の収納庫温度

今年の気温は毎日35℃以上で真夏日が連続しています

屋外収納庫の庫内温度ですが最大37℃以下で推移しておりインバーターは停止する事無く排熱ファンの効果が表れています

また、PV入替動作によりPV基板ヒートシンク温度も70℃以上に上昇する事無く抑制も発生せず順調に動作しています

バッテリー状況

夏場でエアコンは10時位から6時まで20時間程度2台稼働させていますがバッテリー電圧は53.1v以下に低下した事は無く商用電源に切り替わる心配は無くなりました(320A16セルを4ブロック設置の為)

完全オフグリッドを目指す場合は3~4ブロックのバッテリーが必要と思います(以前2ブロックでバイパス切り替えが1回発生しました)

リン酸鉄リチュームイオンバッテリーは火災の発生が殆ど無く安全なバッテリーですが各種接続端子等の締付は確実に実施する必要があります(締付が甘いと発熱やスパークが発生し火災の原因になります)

7月分電気料金

7月分の電気料金は使用量0.3kwhで基本料金のみでした

記事が多くなったため続きは以下に

ハイブリッドインバーター設置 まとめ | エコ生活のブログ