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 | bunturesのブログ