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ハイブリッドインバーター設置 オフグリッドシステム7

2024-11-16 21:59:42 | オフグリッドシステム

2024/11/20

故障対応機器

ハイブリッドインバーターで使用されている電動ファンですが常時回転しており特にPV発電量や電力使用量が増えると爆速で回転しています。恐らく最初に不具合が発生すると思われます

他のサイトでもファンが壊れて動作停止となるような記事を見たので事前に交換用で入手しました

品番はDA08025B12URで12V0.5A3ピン仕様のファンです

アリエクで1個あたり1000円以下で購入できました 注文してから5日で到着しました(AMAZONでも販売されていますが送料込みで1900円~8500円です)

壊れてから入手するとインバーター停止期間が長くなるので予防策で購入しました

最近の運用状況ですが外気温が下がってきたのでPV基板ヒートシンク温度は50℃前後で安定しています

冬至まで1か月となりましたが本日快晴での充電状況は13時までに満充電となり売電が可能でした

2024/11/27

11月分電気使用量

夜間帯(16:00~24:00)の商用電源切断による日別電力使用量(概算)です

13kwhで概算料金は1,016円です(基本料に11kwhが含まれているので実際の超過分は2kwhです)

★11月6日に使用量が増えているのは試験的に商用電源優先に切り替えした影響です

本日から商用電源切断時間を16:00~2:00に変更しました(2時間延長で11kwh以内に収まると思われます)

PVグループの見直し検討

現在pv1側に4ストリングス(8.8kw)、pv2側に3ストリングス(4.8kw)を接続していますが、pv1側の4ストリングス回路はインバーターの最大入力5.5kw 電流値22Aを大幅に超過します(これ以上発電しても無駄になっている)

以下の画像でpv1は上限に達しているのが確認できます(22A以上は流れず5.5kwで頭打ち)

これらを解消するため4ストリングス回路の1ストリングス(1.8kw)をpv2側に接続変更したいと考えています(pv2側の集合端子ボックスは1回路空きがあるので変更可能)

入替によりpv1側の3ストリングス発電容量は7kw、Pv2の4ストリングス発電容量は6.6kwとなり平準化されます

PVケーブルを手配してからの工事となります

2024/11/30

ストリングス変更工事

PVケーブル到着と天候が回復したので昨日から工事を行いました

以下の画像左側7枚パネルを2F屋根設置4.8kw回路に追加変更します

なお2F屋根4.8kwの出力電圧(220v)が追加する7枚パネルの電圧(315v)と違いがあるので追加する7枚パネルのうち4枚を2組並列接続し電圧を調整しました(本日実施)

変更追加する回路のPVケーブルを屋内屋根裏に引き込みます(上側のケーブル)

屋根裏側の引き込み状況です

最初に開けていた穴が小さくPVケーブルが1本しか通らないので一旦既設ケーブルを抜いて新たに大きく開けなおして通しました(PVケーブル4本&電流センサー用ケーブル1本)

PV集合端子BOXのNo4ブレーカーに接続しました

朝8時30分の状況ですが追加前(No4ブレーカーオフ)の発電は750wで追加後(No4ブレーカーオン)の発電は1100wと上昇しました

10時20分の状況でPV出力はほぼ同等となっています

引き続き午後からの状況を確認します

正午の状況

合計9kw以上の出力となりバッテリーに142Aで充電されてれています(これまでの最高値)

またヒートシンク温度も外気温度が低いので53.3℃となっており温度上昇による抑制は発生していません

PV回路の変更は正解でした

これで冬場でも満充電が可能になると思われます

2024/12/16

冬至前状況

冬至まで後4日となりましたが最近の状況です

この時期は雲が多く快晴が1日中続きませんが晴れている場合、バッテリー充電状態は良好でほぼ満充電近くまで可能です

本日10時35分の状況で雲は無く太陽光は十分パネルに当たっていました

pv1は3,558w、pv2は3,708w合計7,266wの発電量でバッテリーには106A充電されており電圧も55.1vとなっています(朝一の電圧は52.3v)家庭内消費は約1kw

最大発電時間帯の正午発電量は8,000w以上でした

このような状況なので冬場でも商用電源に切り替わる心配はありません(バッテリーユニット2バンクでも十分だと思いますが保険で3バンクに追加する予定です)

2024/12/20

冬至前日の状況

明日が冬至ですが天候が悪そうなので本日測定しました

本日の日の出が7時9分、日の入りが17時3分で日照時間は9時間54分です(明日もほぼ同じ)

天候は朝から常に薄曇りで晴天ではありませんでした

14時頃の天候

午前中の1時間単位状況です

午前7時の電圧は52.1vでバッテリー消費電流は17.3A、消費電力は900Wでした(PV発電は30w程度)

8時過ぎから710wのpv発電でバッテリー充電が開始されバッテリー電圧が52.5vになっています

9時過ぎは2130wのPV発電で53.5vになりました

10時過ぎは3258w、54.5v 11時過ぎは5039w、54.7vとなっています

午後からの状況です

12時は6291w、55.0v 13時は3818w、54.5v(曇が多く発電量が低下)

14時は4243w、54.6v 15時は705w、55.4v(電圧55v上昇でpv1がパワコンに切り替わったためpv2の供給のみ)

16時以降は太陽光は当たらなくなり発電量も低下します

薄曇りのため十分な発電量ではありませんでしたがバッテリ電圧は満充電近くまで回復しました(快晴なら14時前後に満充電となります)

55.5v位から充電電圧が短時間で上昇するのでパワコン切替電圧は55.5vに設定しました

冬場でも満充電が可能となる検証ができました(pv2系統は必要です)

2024/12/25

12月分電気使用量

夜間商用電源の切断時間を延長(16:00~2:00)したので目標の11kwh以下となりました

基本料金(11kwh含む)のみの請求となります

3回0.6~0.7kwhとなっているのは商用電源に切替て作業していた影響です

2025/01/02

使用状況

1月1日は朝から快晴で太陽光パネルには日の出から日没まで照射していました

PV発電状況(2日午前10:30現在のデータ)で1月1日は34kwhで午後3時までには満充電となりました

3時過ぎパワコン側にPV切替となったため実際には35Kwhの発電でした

バッテリーチャージ状況で1月1日は395Ahです

バッテリー放電状況で1月1日は301Ahです

インバーター出力状況(家庭内電力使用量)で1月1日は25Kwhです

このように快晴なら日没までには満充電となります

2025/01/12

商用電源切替

昨年の9月に運用してから本日初めてバッテリー電圧低下による商用電源切替が発生しました

3日間連続の日照不足により十分なPV発電が行われず充電不足による影響で発生しました

昨日PV発電が完全停止する時刻17:30のバッテリー電圧は51.6vでした

データ確認すると本日早朝の3:54に商用電源に切り替わっていました(設定04はバッテリー電圧49.6vで商用電源に切替)

設定05の商用電源からバッテリー電源切替は53.2vで10:30に切り替わりました

切替動作による瞬電の影響は発生しませんでした(動作確認して無かったので今後の切り替えも安心して運用できます)

2025/01/13

商用電源切替2

昨日は日射量が少なく充電が少なかった為、本日も商用電源に切り替わりました(6:06~10:22)

買電状況は昨日が5kwで本日は3.88kwでした

この時期は雲が多く快晴にならないので満充電は難しいですね

2025/01/21

増設バッテリー収納庫の設置

増設バッテリー用の収納庫を設置しました

バッテリー収納専用のため高さは920mmの小型にしました(2ブロック収納可能です)

前回購入したLEV50バッテリー設置用棚板が余っていたのでL型アングル450mmをホームセンターで4本購入し2段収納可能にしました(今回も収納庫上板を取り付ける前に上側からラックを入れました)

バッテリーは今月中に到着予定です

2025/01/24

バッテリー到着

配送業者から昨日配送メッセージが届いたので本日営業所まで引き取りに行きました(早く設置したかったため)

自宅に戻り早速開封して1セルずつ電圧と内部抵抗の確認を行いました。

電圧は3.28v~3.29vで内部抵抗は最低008mΩ、最高が010mΩですべて許容範囲内でした

測定後、16直列しアクティブバランサー機能と充電状態の確認を行いました(正常でした)

確認後、屋外収納庫に設置し充電を行っています

14:30に取付完了したので追加したバッテリーの充電は十分行われていませんが既設のバッテリーは80%程度充電されているので運用には影響無いと思います

明日も天気が良いので満充電になると思われます

2025/01/28

1月分電気使用量

1月分の概算電気料金です

36kwhの使用で概算料金は1688円です(今月分から3月分までは電力会社キャンペーンで1100円の割引があるので実際の請求金額は588円となる予定です)

電力会社のHP仕様が変更となり日別の天気状況が確認できるようになりました

1月7日は翌日からの天気予報が雨や曇りだったのでバッテリーを満充電にするため設定01のAC出力優先順位をSBU(バッテリーとPV優先)からUTI(商用電源とPV優先)に切替て家庭内の消費電力を商用電源から供給しPV発電を全てバッテリー充電に充当するため消費電力が4.5kwhとなっています

8日以降は雨や曇りが連続したので12日に商用電源バイパス切替となりました(13日、14日、16日もバイパス切替)

今後はバッテリーを増設したので商用電源切替は発生しないと思われます(昨日も雨模様で充電不足でしたが本日の朝イチのバッテリー電圧は52.3vで今後全く充電が行われなくても20時間以上の運用が可能です)

2025/01/30

太陽光追尾パネル電動アクチュエーターの交換

2016年10月設置の太陽光追尾パネル用電動アクチュエーターですが当初は4枚パネルで稼働させていましたがパネル増設で現在は8枚パネルを1個のアクチュエーターで動作させています(単管パイプを組み合わせて設置しました)

重量負荷が多くなった事と経年劣化により動作が重く途中で停止する事象が発生しました

新たに1500Nのトルクが大きいアクチュエーターに交換しました

制御部は故障して無いので現状の物を継続使用しています(過去に一度交換しました)

東西に仰角が変化します(2ストリングス)

左側の1ストリングス4枚パネルは南北に動作します

1軸の動作ですが発電量は固定と比較して15~20%程度上昇します

2025/02/23

バッテリー購入とPV切替時のアーク防止

前回のバッテリー購入は注文から到着まで4か月半かかりましたが、今回は同じ業者で国内在庫があるバッテリーを購入しました

今回の注文から到着までは僅か5日間でした(急ぐ方は金額は少し高いですが国内在庫の注文が良いですね)

PV回路のインバーターからパワコンの切替で一時切断リレーを追加したのですがアークが完全に除去されていない為、色々調べた結果、直流回路の場合は接点を複数にすれば解消できる事が判明しました

以下のように配線する事によりアークは減少しました(若干のアークは発生します)

リレー動作(電源オン・オフ)はオートメーションリレー回路により制御しています

バッテリー電圧が設定値に達するとオートメションリレー回路が動作し即電源オン(PV回路の切断)回路設定で5秒後に電源オフ(PV回路の接続)となります

PV回路自動入替回路(バッテリーの電圧を検知しPV回路のインバーターとパワコンの入替が可能となります)

初期状態

入替動作状態

先ず電圧検知基板が設定した電圧になるとオートメーションリレーと遅延リレーに12v電源が供給されます

①オートメーションリレーにより即時アーク防止回路リレー、パワコン&インバーターの一時切断リレーに電源が供給されPVからの電力が切断されます

②続いて遅延リレー3秒後動作でPV回路入替リレー動作でインバーター側からパワコン側にPV回路が変更されます

③オートメーションリレー設定で初期動作から5秒後にアーク防止回路リレーと一時切断リレーがオフとなりPV回路がパワコンに接続されます

④バッテリー電圧が設定した下限電圧に達すると各基板の電源供給が停止し初期状態となりPV回路はインバーターに接続されます(切替後発電が十分で無く電圧が低下した場合)

今の時期は13時前後に動作します(左下の電圧計と右中央(バッテリ電圧検知回路)の値が違っているのは回路動作時にバッテリー突入電圧が高い為、基板が損傷するのを防ぐ目的でサーミスタ抵抗を経由して電源供給している)

2025/02/25

2月分電気使用量

2月分の概算電気料金です

13kwhの使用で概算料金は1011円です(1月分から3月分までは電力会社キャンペーンで1100円の割引があるので実際の請求金額は0円の予定です)

色々な事を確認しているため使用量が一定ではありません(商用電源に切替て運用)

2025/03/26

3月分電気使用量他

検針結果は表示されていませんが9kwhの使用で最低料金です(4月分からプラン変更で最低料金は666円となります)

春分を過ぎたのでPV発電量が増えてきました

現状PV1はインバーターからパワコンに切り替える電圧を55.5vに設定していましたが切り替る時間帯がかなり早くなりました

切替後のPV2のみでのバッテリー満充電が正午前後となり以降、発電した電力を無駄にしている現象が発生してきました

これらを解消するため切替電圧を下げて運用するため試験的に切替ユニットを手動でPV1をパワコンに切替てPV2のみにして快晴時に満充電可能になるかを検証しました

前日に満充電状態となった状況でPV2のみで充電し満充電となった時刻は15時過ぎでした(この時間以降は発電量が低下するので無駄になる影響は少なくなる)PV2の発電量は25kw

この結果、パワコン切替電圧を朝イチの電圧53.1vに設定変更し運用すれば無駄が解消できると思われます

ちなみにPV1のパワコン発電量は29kwでした(売電換算203円)

季節により色々と設定変更が必要と思います

2025/04/25

4月分電気使用量

4月分の使用状況で合計7.2kwhでした

今月から料金プランを変更したので最低料金の666円となります

晴天が多いのでPV1系統のみで満充電となりパワコンの売電状況も1か月700kwh以上で良好です

現状の設定状況

PVのインバーターからパワコンへの切替バッテリー電圧53.1v(パワコンからインバーターへの切替電圧は52.9v)

 

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