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 | bunturesのブログ