宇宙(そら)を見上げて

謎の天文機材技師 ☆男(hoshiotoko)のブログです。

真の容量テストはインバータ無しで!

2024-12-03 16:36:25 | オフグリッド発電への道

遠征撮影に行く場合、最近はリン酸鉄リチウムイオン電池のポタ電を持って行きます。

超大容量を持って行けば問題ないのですが、例えば90sシステムでお気楽撮影を行う時などは

小型のポタ電が有難いです。それでも最近はノートPC必須なのでDC-ACインバータも搭載

しています。

 

<結論を先に書きます>

 ・LiFePo4 + インバータでは70%容量程度と考えよ!

 ・LiFePo4バッテリーは温度にシビアである!

  特に0℃以下となると放電性能がガタ落ちになる!

 

です。

私の小型ポタ電はXZnY 12.8V 18Ah LiFePo4バッテリー2台並列で460Whです。

室温23℃に於いて上記の容量テストを実施すると、なんと70%しか容量がありません。

0℃などともなれば・・・

放電性能のフラットさは素晴らしいのですが、温度特性に注意が必要です。

特に低温には弱いです。

放電はー20℃~45℃を謡っている製品が多いですが、たった0℃で上記グラフでは頼りない限りです。

ましてや充電は0℃~45℃の制限もあります。

 

0℃以下で充電するとプレーティング現象が発生してセル破壊となり危険です。

 

GIANDEL300Wインバータの変換効率は90%となっています。

ところが・・・

これは12.8Vでの変換効率であり、電源電圧が下がって来ると効率も下がって行きます。

12.2Vでは70%程度まで下がります。

それでも、AC100V側出力は安定している訳です。

つまり、バッテリー側の電流値がどんどん増えているのです。

結果、予想以上に早くポタ電がシャットダウンしてしまいます・・・org !!

寒ければ尚更です。

 

リン酸鉄リチウムイオン電池(LiFePo4)は素晴らしくフラットな放電特性ですが、

温度変化にはめっぽう弱いのです。

更にインバータを使っていれば尚更です。

 

試しに、

インバータを使わずに抵抗負荷だけで容量測定した結果がコチラです。

このバッテリーは4個持っていますが、このテストでは先週到着した新品2台を測定しています。

0.468C放電なので、90%程度の容量になる筈です。

結果は予想通り、2台とも遠からず90%の容量がありました。

0.2C放電(一般的な5時間率)なら100%容量だったと思います。

 

リン酸鉄リチウムイオン電池の容量は0.2C(5時間率)表記で間違いないです。

車のバッテリーと同じですね。

但し、普通のリン酸鉄リチウムイオン電池はスタータモータを回す電力は取れません。

ディープサイクルバッテリーであり、扱いはACDelcoボイジャーなどと同じです。

ただし、

鉛ディープサイクルバッテリーの容量表記は0.05C(20時間率)です。

例えばMF31シリーズは115Ahですが、20時間率なので115/20=5.75Aで

20時間使えますよ・・・と言うことです。

リン酸鉄リチウムイオン電池はBMSで制限されていますが、概ね1C放電、1C充電が出来ます。

100AhのLiFePo4バッテリーなら、なんと100Aで1時間使い続けられるのです!

凄い特性ですねえ~。

1C充電ですから100A充電ができ、1時間で満充電に出来ます。

メモリー効果もありませんから、チョビチョビ追加充電しても大丈夫です。

 

但し、

満充電でチョビチョビ補充電していると劣化が早まるのは三元系リチウムバッテリーと同じです。

 

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高性能な鉛バッテリー用充電器でリン酸鉄リチウムイオン電池を充電してはイケマセン!

2024-12-03 14:26:45 | オフグリッド発電への道

最近の遠征撮影で鉛バッテリーを使う機会はありません。

100%リン酸鉄リチウムイオン電池(LiFePo4)を使っています。

しかし、鉛ディープサイクルバッテリー用の高性能充電器が勿体なく思っていても、

絶対に使ってはイケマセンよ!!

鉛ディープサイクルバッテリー、特にACDelcoのMFシリーズは充電方法が特殊です。

鉛バッテリーなので12.6Vですが、通常は14.2V程度まで電圧を上げて充電し、

満充電後に1時間程度放置すると13.8Vになり、コレが真の満充電電圧です。

しかし、

一旦14.2Vまで到達すると電流が入らなくなります。

30分程度経つと電解液が落ち着いて電圧が下がり、再び充電が出来ます。

本当はコレを数回繰り返せば良いのですが3時間くらい余計に時間が掛かってしまいます。

そこで、

ACDelcoの高性能鉛バッテリー充電器AD-0002はこのような充電を行います。

ご覧の通り、ステージ3では15~17Vも掛けており、

充電時間の短縮を図っているのです。

もちろん電流は減らして行く制御です。

なので、

 

ディープサイクルバッテリーは16V~17V掛けないと満充電出来ない・・・

 

と言う都市伝説が広まってしまいました。

要は充電時間を短縮するために、危険を承知で高電圧を掛け、電流を減らしているのです。

これとて、フローティングになれば13.8Vになります。

 

で、

 

勿体ないからと言って、この充電器でリン酸鉄リチウムイオン電池を充電するとどうなるか?

リン酸鉄リチウムイオン電池の充電方式はCCCV(Constant Current Constant Voltage)です。

充電開始から14.4Vまたは14.6Vになるまでは定電流でガンガン充電します。(CC充電)

上記電圧に達すると電圧を一定にして電流を下げて行く制御に移行します。(CV充電)

これで電流が入らなくなったら充電は終了で、満充電となります。

鉛バッテリーの様にフローティング、イコライゼーションモードはありません。

当然に、最高電圧も14.6Vです。

これは、バッテリー自体にBMSが入っているからです。

BMSには過充電保護機能が付いており、16V程度で充電をカットオフします。

なので、AD-0002のように17Vも掛けて来る充電器とは相性が悪く、満充電になりません。

充電の途中でカットオフされている可能性もあります。

更に、

リン酸鉄リチウムイオン電池を満充電状態でチョビチョビ補充電するのはNGです。

大幅に寿命を縮めてしまいます。

ここが鉛バッテリーと真逆なわけです。

なので、

リン酸鉄リチウムイオン電池の充電には専用のチャージャーを使いましょう。

出来れば、LiTime充電器の様に0V充電機能付きが良いです。

完全放電してBMSすら動作出来なくなったLiFePo4バッテリーを復活できる可能性が

高くなります。

 

 

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LiFePo4バッテリーの低電圧保護から脱出する方法

2024-11-21 14:47:36 | オフグリッド発電への道

一部表現が不正確だったため追記・修正しました。

 

リン酸鉄リチウムイオン電池はBMS(Battery Management System)回路で保護されています。

昨年組んだポータブルバッテリーには、XZNY社の12.8 [V] 18 [Ah]バッテリーを2個並列で

使用しています。

12.8 [V] 36 [Ah]、460 [Wh]の構成です。

このバッテリーのBMSは、

           ・過充電保護

           ・過放電保護

           ・過電流保護

           ・短絡保護

           ・65℃±5℃を越える高温保護

が付いています。

ん? 低温保護が付いていないなあ~。

動作温度は-20℃~60℃と書いてあるけれど、充電可能温度範囲の記載がありません。

通常は0℃~45℃なので、そう言うことにしておきます。

0℃以下だとプレーティング現象で、最悪バッテリーが破損してしまいます。

さて、

このポータブルバッテリーには電圧・電流LED表示器(22mA消費)、ALL POWERS 20A(10mA消費)が

付いており、常時通電されています。また、バッテリー内蔵のBMSが19 [mA] x 2 = 38 [mA]を消費している

と仮定しています。合計70[mA]が常時消費されている訳です。

そうすると、

満充電でも21.39日で完全に放電されてしまいます。(実測では45日程度)

このLiFePo4バッテリーの低電圧保護は10.8V程度です。

インバータ(GIANDEL 300W)が低電圧カットオフをするのが9.5Vですから、

特性が合っていません。本来はインバータが先に低電圧保護ダウンしないといけません。

 

追記:このバッテリーの低電圧カットオフ電圧は10Vと本体に記載されていました。

   実測では10.8Vでカットオフされました。

   そのため、インバータの低電圧保護9.5Vになる前にバッテリー出力がカットされてしまいます。

   よって、突然ブチッとぶち切れます!

 

その後放っておくとどうなるか・・・

 

BMSによって更に電力が消費されます。

そして、もはやBMSも動作出来ない5Vや3.3V以下まで電圧が下がると、

当然ですがBMSが機能を停止して自由放電、あるいは全く放電しない状態となります。

この状態を過放電と言います。

こうなるとメンドクサイです。

 

何故か?

 

BMSが機能しないほど放電し切ったLiFePo4を再充電するには、電流容量が大きい充電器が

必要になるからです。例えば上記ポータブル電源の場合、14.6V , 15Aというレベルの充電器が

必要です。なぜなら、突入電流を制御するBMS回路が働いていないからです。

よって、

100W程度の小さなソーラーパネルを接続したところで、復活は出来ません。

そもそもチャージコントローラは、バッテリーを先に接続しないと機能しません。

10A以下のバッテリーチャージャーでは、突入電流によって保護回路が働いで充電が出来ません。

但しBMSが機能できる電力が残留していれば、出力容量の小さな充電器でも復活できます。

小さな出力容量の充電器しかない場合、10回くらい充電を試みてください。

チョコチョコ電力が溜まって行き、BMSが動作出来る状態まで復活する可能性があります。

 

尚、最近は電圧が0VになってしまったLiFePo4バッテリーを復活できる充電器もあります。

LiTimeなどが安心と思われます。

充電の初めに電圧と電流を思いっきり下げて充電を開始し、BMSが動作出来る様になったら

CCCV充電に移行するものです。こんど1台買おうと思います。

 

36Ah程度のバッテリーでコレですから、200Ahクラスともなれば復活させるのは大変です。

なので、

LiFePo4(リン酸鉄リチウムイオン電池)の過放電は避けるべきです。

 

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バッテリー充電器を殻割して強制放熱

2024-10-29 15:38:35 | オフグリッド発電への道

FLLY POWER社の12.8V_120Ah LiFePo4バッテリーには10Aの専用充電器が付属していますが、

これが看過出来ないほど発熱します。

メーカは75℃まで耐える設計だから心配無用とFAQに書いていますが、

到底信用できません。

購入して3年5箇月経ちました。

普段はソーラー充電しているのですが、時々はACアダプター充電器からフル充電します。

なので、ヒートシンクとFANをケースの上から付けていましたが、

この夏は暑過ぎて使う気になれませんでした。

そこで、充電器本体を殻割してヒートシンクを露出させ、

DCファンで直接冷却することにしました。

MOSFETじゃなくてパワトラか?

と思う程に効率が悪くて発熱します。

特に手前のアルミバーは75℃以上になっていると思います。

これが密封ケースに入っているのだからアウトでしょう。

 

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ソーラーパネルを1枚追加

2024-09-15 15:36:41 | オフグリッド発電への道

家用のSOLAR2システムに100Wパネルを1枚追加して4枚直列で400Wにしました。

手前の4枚が今回再構築したパネルです。

これで2系統合計925Wとなりました。

SOLAR2は24V系システムですが、パネル4枚直列だと80Vぐらいになります。

RENOGY ROVER20A はMPPTチャージコントローラで、パネル入力は100Vまで可能です。

24Vシステムだと520Wまで入力可能なので、

400Wなら丁度良い感じです。

 

それにしてもインバーターが25Wも消費するので困ったものです。

イロイロ調べると、どのメーカーも待機電力が25W程度あります。

3000Wクラスのインバーターの場合です。

家庭用のインバーターは電源を切りません。

日没〜夜明けまで、2台で50W✕16時間=800Whが無駄に消費されてしまいます。

バッテリー容量5120Whに対して15.6%もの無駄電力です。

なんでこんなに待機電力が大きいのでしょう?

パネルが300Wだと、標準的な利用では充電が追い付かず、

時々バッテリーが低電圧アラートでダウンしていました。

今回400Wとしたことで、絶妙にプラスとなります。

発電無駄も僅少であり、実用的なシステムになりました。

 

それにしても・・・暑っつい!!作業でした。

 

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粗悪バッテリーケーブルの末路

2024-07-20 21:34:59 | オフグリッド発電への道

太陽光自家発電システムのインバーターケーブル(正確には絶縁電線)が燃えました。

マイナス側の1本が燃えました。

家庭用SOLAR1システムとして、12.8[V] 200[Ah] LiFePo4とGIANDELの3000Wインバーターを接続している絶縁電線です。

GIANDEL 3000Wインバーターに付属されていたもので、21SQ x 2本使いです。(そもそも、2本使いは危ないのです。)

上段が当該SOLAR1システム、下段はSOLAR2で、こちらは24[v]システムです。

21SQ x 2本使いで使用していました。

設置場所は玄関で、かれこれ2年2箇月になります。

毎日使用しています。

エアコン、冷蔵庫以外の家電は、ほぼ全てこの2セットで賄っています。(冷蔵庫の自動バックアップ電源には使っています。)

今朝もいつも通り、電子レンジ、T-fal、トースターなどを使って朝ご飯を作っていました。

T-fal (1250W)、トースター(1300W)をSOLAR1で同時使用すると2,550 [W]にもなりますが、

バッテリー側は1.2倍して3,060 [W]として設計しています。

AC-100 [V]側には20 [A] の過電流ブレーカ+20 [A] , 30 [mA]の漏電ブレーカが入っています。

なので、通常は2分以内にどちらかのブレーカが落ちて保護される仕組みです。

ところが・・・

今朝はT-falでお湯を2回沸かした後、トースターを使っている時に玄関から電気火災特有のイヤな臭いが

漂って来ました。

 

あ~、燃えたか・・・

 

案の定、トップ画像の状態になっておりました。

玄関でコレですから、もう少しで火災案件です。

でも実はコレ、想定内の出来事だったんです。

 

< なぜ燃えた? >

 ・中華粗悪ケーブル(正確には絶縁電線)であった。

   マイナス側黒色絶縁電線の1本だけが激しく燃えました。

   トースターは1300 [W]です。

   基本的にT-falとトースターの同時使用は行いません。

   今朝はT-falで2回お湯を作った直後にトースターを使いました。

   当然にケーブルは発熱状態であった筈ですが、21SQ x 2本使いなので許容電流は232 [A]です。

   1300 [W]のトースターを使うと、バッテリー側では1.2倍の電流が流れます。

   1300 x 1.2 = 1560 [W]

   1560 / 12.8 = 121.875 [A] です。

   21SQ x 2本使いであれば、設計上は余裕です。

     ところが、

     2年2箇月の使用期間により、マイナス側黒色絶縁電線のうち1本が徐々に劣化。

     おそらくは微小な抵抗値の違いから片方の絶縁電線に電流が集中し、時には

     1本の許容電流116 [A] を大きく上回って流れていたのでしょう。

     その度に芯線が少しずつ焼損して行き、最近では殆どの芯線が焼き切れていたもの

     と思われます。そのジュール熱にとうとう耐えられなくなり、被覆焼損に至った次第です。

 

   とは言え、

   これ程までになる経緯には理由があります。

   それは、元々の絶縁電線品質が粗悪であったという事です。

   最近信じ難い事件がありましたが、まさかリン青銅絶縁電線ではあるまいな・・・

   キチンとした銅線絶縁電線であれば、21SQ x 2本使いでも、ここまで危険な焼け方は

   しません。もちろん銅線に見えますけど、芯線の品質が悪ければ素線焼損も有り得ます。

   なので、

 

ケーブルまたは絶縁電線の2本使いは危険なのです!!

 

21SQ x 2本 ー> 38SQ 1本に作り変えました。

205[A]対応のキャブタイヤ絶縁電線を50[cm]に切断して使用。

IV , KIV , HIV絶縁電線だと38SQで161~198 [A] ですが、このキャブタイヤ絶縁電線は205 [A] 対応です。

試しにT-falとトースターを同時に使用してみましたが、AC-100 [V] , 20 [A] の過電流ブレーカが落ちました。

合計2550[W]ですから、20[A]x1.25=25[A]、つまり2500[W]の仕様。

流石Panasonic、日本製の過電流ブレーカは正確ですね!

ちなみに、

2550[W]時にバッテリー側は3060[W]ですから、3060 / 12.8 = 239 [A] も流れる計算です。

このまま10分も流したら、流石に38SQ絶縁電線でも限界になってしまいます。

なので、上記2重のブレーカで保護する訳です。

 

<安全運用のために>

 

SOLAR1とSOLAR2は家庭用太陽光自家発電システムの検証用装置です。

当初より予備電源システムとして運用しており、趣味と実益を兼ねた実験装置です。

しかしながら、

これまでにも粗悪ダイオード焼損事故という火災危機案件が発生しており、

完全無人運用には至っておりません。

そもそも、

こんなエネルギー爆弾みたいな物を室内に設置するべきではありません。

 

 ・本格運用するなら48[V]システムを組んで、屋外の金属製防火ロッカーに設置するべき。

 ・大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリー、大電力インバーター、ヒートシンク付きダイオード、

  信頼できる日本製ケーブル、日本製漏電ブレーカ、日本製過電流ブレーカを使用する。

 ・太陽光パネルカットオフ手動スイッチを設置する。

 ・バッテリーカットオフ手動スイッチを設置する。

 ・温度コントロールを別途設ける。

 

などが必須でしょう。

2年2箇月の運用検証により、流石に12[V]バッテリーシステムを家庭用に常設するのは危険すぎる・・・

という結論に達しました。まあ、当然ですよね。

200[A]も流せる絶縁電線を家庭内で使うべきではありません。

何しろ高額だし、加工し難いし、大電流の恐怖が付きまとうし・・・良いことが一つも無い。

48[V]システムなら50[A]なので現実的です。

今の2倍容量でも100[A]で納まります。

 

<総感>

 

2年2箇月、毎日使っての感想です。

 

・リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(JITA , Li-Time)は本当に高性能である。

・インバーター(GIANDEL 12.8V , 3000W , xijia 25.6V , 3200W)は確かな製品である。

・RENOGY ROVER 40A , 20A は素晴らしいMPPTソーラーチャージコントローラである。

・RENOGY 100W、175Wソーラーパネルは良い製品である。

 世代が新しい100Wパネルの方が変換効率が良い。

一方で、

  ・中華大電流ケーブル(または絶縁電線)は粗悪品で信用出来ない。

   これはGIANDEL 3000Wインバータに付属して来たものだが、ダメ品であった。

   インバータ自体は80点製品と言えるので勿体ない。

  ・中華逆流防止ダイオードは全くもって信用できない粗悪品ばかりである!

   何しろMC4コネクタの中に10A仕様のダイオードを、ヒートシンク無しで押し込み、

   チョン付けハンダで密封して10A製品としてAmazonで売っている・・・アホか!

   ソーラーパネルを並列接続する際に必要になる部品ですが、ヒートシンク付きで

   15A程度の製品なら安心できる。心配なので自作した方が良いかも。

 

まあ、こんな所でしょうか。

最近の中華製品は・・・って表現を使う時は、本当にしょうもないダメ品を掴まされた時です。

最近の偽装SSDなんて、本当に笑っちゃうレベルでスゴイ詐欺商品ですよね。

アレを作れる技術をまっとうな製品に使って欲しいとは思いますが、

あんなもん、速攻でゴミ箱行きで良し!!

な訳ですが、

大電流を扱う製品では、火災リスクが高くてシャレになりません。

まず、信用しないことです。

良いと思ったメーカ品でも、製作者の力量で当たり外れが多いため信用できません。

大負荷を掛けて実力を試さなければ、安心して使用できません。

火災リスクは自己責任で回避するしかないのです。

 

あ、

 

最近の中国製望遠鏡関連は良い物が大変多くなってきました。

特にファームウェア、ソフトウェア、エンベデッドシステムは素晴らしい!

赤道儀の機構関連の工作精度はまだまだですねえ~。

しかしながら、

チャレンジングな製品を数多く出して来るし、改良対応も早い。

社員も経営者も若いのでしょうね。

 

と、言うことでオシマイ。

GW以降天体撮影に行けていない・・・なんとかしてくれ~( ̄▽ ̄)

 

 

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開放型鉛バッテリーは太陽光発電には使えません!

2024-01-11 16:20:47 | オフグリッド発電への道

1年4箇月前にこんな記事を書きました。

開放型鉛バッテリーだって、使い方によっては有り。 - 宇宙(そら)を見上げて (goo.ne.jp)

ダメでしたねー、開放型バッテリーは。

1年4箇月使用し、上記鉛バッテリーがお亡くなりになっていることに気付きました。

 ・0.2C運用でも1h30m程度しか持たない。

 ・鉛バッテリー専用充電器ACdelco AD-0002の15A充電でも3h程で満充電になってしまう。

 ・比重は全セル1.27で正常値。

 ・解放電圧12.8 [V] の正常値。

つまり、

いつの間にかサルフェーションが進んでしまい、本来の容量に対して20%程度の容量になっていました。

本来は112Ah x 12[V] = 1344 [Wh] / 5HR なのですが、22Ah x 12 [V] = 264 [Wh] 程度に激減!!

3~4回のDOD100%放電をやりましたが、実験なので即刻再充電をしていました。

常時は100W SOLAR充電を接続したままにしてあります。

さて、

いくら非ディープサイクル開放バッテリーと言えども、ここまで一気に劣化するものなのでしょうか?

問題なのは全セルの比重が1.27の正常値であるにもかかわらず、容量が20%まで激減したことです。

 

<考察>

 

・非ディープサイクルバッテリーは1度でもDOD100%放電をやってしまうとお亡くなりになるのか?

 即刻再充電をやってもダメなのか?

・やや放電気味状態は確かにあったが、予備バッテリーゆえ基本的には満充電運用であった。

 それなのに上記の有様・・・なんで?

・自動車用スターターバッテリーなので、毎日200A位の大電流を流し、サルフェーション飛ばしを

 やらないと劣化するのか?

・常時数アンペアしか使わず、満充電状態で置いておくとサルフェーションが進行してしまうのか?

 

まあ、

 

いずれにしても、これでは予備バッテリーの役目を果たせません。

原因を知りたいですが、知ったところで再度鉛バッテリーを購入するつもりはありません。

私的、鉛バッテリーの終焉ですね。

 

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ソーラーパネル逆流防止ダイオード焼損の巻

2023-11-09 16:05:52 | オフグリッド発電への道

最近は天体撮影用バッテリーシステムも、全て太陽光発電で充電しています。

イロイロ実験しながらも実用域に達して来た訳ですが、使う部品は中国製品が多いです。

良い製品が増えて来たとは言え、Amazonなどで安さに惹かれて購入すると

痛い目見てナンボとなります・・・

これは焼損してしまった逆流防止ダイオードです。

上が家用のSOLAR2_24V系で約半年使って焼損したダイオード。

下が仕事場SOLAR1_12V系で約半年使って機能不全に陥っているダイオードです。

使われていたダイオードは10A10 MiC社製の一般整流ダイオードでした。

常時3A~5Aのパネルなので10A定格品を使ったのですが・・・この有様です。

10A10 MiC社製ダイオードは耐圧1000 [V] , 定格電流10 [A] です。

だから10A定格の逆流防止ダイオードとしてMC4コネクターに組込んで売っている訳です。

え~~~!!っ??

有り得ん!

見ての通りの密閉状態で放熱対策も無し!

これでは3Aでもキツイ状態ですよ。

そして、コチラがチョン付けダイオードの拡大写真。

仕事場SOLAR1で、12V100Wシステム用パネルに使っていたものです。

最近どうも充電したりしなかったりするので不思議に思っていました。

ハンダ付けしてあるのですが、どーやったらこんなアホなハンダ付けが出来るのでしょうかね?

普通、ピンに差し込んでハンダ付けするでしょう―に。 (-_-メ)

クラックが入っており、今にも取れそうです。

 

どうりで家のSOLAR2システムが充電不足から脱却できない訳です。

晴れて大電流が流れると逆流防止ダイオードのところでチョン切れてしまうのですから。

電圧を計ると54V出ている。(100W , 18Vパネル3枚直列接続)

しかし、電流は全く流せないと言うトラップでした。

もちろん、この逆流防止ダイオードユニットをバラシた際に粉々に砕けてしまいました。

酷い設計、工作精度ですね。

言いたくはありませんが、正に中華品質の王道を行く作りです。

 

イロイロ信用出来ないので、危ない奴は屋外設置にしてあるのですが、

この逆流防止ダイオードもパネルの裏側に仕込んでありました。

もし、屋内のチャージコントローラ直近であったなら、

場合によっては火・災・で・す・よ・ね!!

 

自作太陽光発電システムを組んでいる皆さん、

中国製品は安価で面白いものが沢山ありますが、こんな所にも大きなリスクが

潜んでいることを肝に命じて下さい。

RISK OF FIRE !!

 

 

 

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バッテリーシステムのダウンサイジング

2023-07-31 12:00:10 | オフグリッド発電への道

バッテリーシステムばかり作ってどうすんじゃ!

 

・・・って話は置いておき。

 

アレコレ、ダウンサイジングしたのであった。

上からジャンクションボックス、バッテリーボックス、ドライエアボックス です。

コンテナケース11番と7番ですから、かなり小さいです。

手前が今回作ったポタ電、その奥が25番ケースに入った1536Wh電源+1200Wインバーター。

右は前回組んだ90D26L X 2台並列システム(バッテリーは屋外設置)。

ソーラー充電中。

電圧、電流計も装備。

使ったLiFePo4バッテリーはXZNYの18Ahを2台並列接続して36Ah(460Wh)です。

DC12V系出力は3連シガーソケットとΦ5.5標準ジャック。

正弦波インバーターはGIANDELの300Wタイプ。

460Whあるので、SkyMaxシステムでも1晩イケそうです。

 

<懸案事項>

 

ソーラーチャージコントローラはALL POWERS社の20A品。(2セット目の購入)

前回は90D26L X 2台並列だったので開放型鉛バッテリーでした。

今回はリン酸鉄リチウムイオン電池です。

RENOGY社のROVERシリーズでは一切トラブルがありませんでしたが、

このALL POWERS 20Aの設定をB03 = LiFePo4 とすると過電圧アラートで

インバーターが落ちてしまうのです。この時、電圧計には20Vなどパネル電圧

がそのまま出力されてくるような感じです。

満充電近くの14.5V以上になると発生します。

1台目がどうだったかなんてメンドクサくて確認したくありませんが、

実は1536Wh電源に付けてあるDOKIO社の20Aチャージャーでも同様の挙動を示すんです。

なので、

ALL POWERS も DOKIO も B01 = 鉛蓄電池 の設定にしてあります。

それでも14.2Vまでは上がるので、LiFePo4としては満充電になりませんが、

80~90%辺りで充電がフロートへ移行するので、かえってバッテリーには良さそうです。

 

なんでえ~??

 

と考えたところで、この安価(2,000円程度)な中国製品には無意味でしょう。

まあ、

鉛バッテリー用のつもりで使う分には便利なチャージャーではあります。

中・は・同・じ・で・す・か・あ・~( ̄▽ ̄)

 

-----  追記 -----

 

B03(LiFePo4)設定のまま、充電電圧設定をデフォの14.6V -> 14.4Vに再設定すると

14.4Vのままフローティング充電になるようです。14.5V以上の設定ではダメです。

満充電の14.5Vになると、突然20V(RENOGY 100W G3 パネル電圧)なんて電圧が

出て来ます。こうなると、GIANDEL 300Wインバーターの上限電圧16Vを大幅に

越えてしまうので、インバーターがエラーダウンしてしまいます。

まあ、

しばらくB03_14.4V設定で運用してみます。

怪しいならB01に戻します。

 

-----  追記 -----

ALL POWERSのサポートにメールでアレコレ聞いていましたが、

らちが明かないのでバラシてみました。

基板は美しく、特に問題個所も発見できませんでした。

そして再組立てしたらアラ不思議!

B03設定デフォ14.6Vでも正常に動作するようになりました。

実はLOAD出力が全く出て来ていなかったのですが、これも出るように

なりました。

 

なんで?

 

だからあ~

 

何でって考えたって無駄だって!

基板をアチコチテスターで当たりましたが、修正などは行っていません。

この手の安価なチャージコントローラを常設チャージャーとして使うのは

怖いですねえ。RISK OF FIRE ですね!

基板のバージョンは  2019/11 Ver,2.0  でした。

案外古いのねえ~。

まだリン酸鉄リチウムイオン電池が出始めの頃ではないかと。

う~ん、

2,000.-円で十分に楽しませてくれる奴ですな。

 

 

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SOLAR2システム稼働

2023-04-25 16:55:10 | オフグリッド発電への道

我が家の太陽光発電システムを増設しました。

今回は25.6V系で組み、電流を半分に減らすことが目的です。

手前の100WパネルX3枚を新設しました。

階段の上部に設置してあるのですが、下に花壇があるのでスカスカ配置としています。

玄関に設置したソーラーバッテリーシステムです。

今回増設したのは下段の黒い系システムです。

LiTime(旧AmpereTime)の25.6V_100Ah (2560Wh)バッテリーです。

最大1C放電が出来れば良いので100Aに耐えられるケーブルで大丈夫。

付属のケーブルは8SQ相当X2本使いのようです。まあ、大丈夫でしょう。

1300Wクラスの電子レンジを使っても暖かくなりませんでした。

インバーターはXijiaの24V 3200W品。

Amazon.co.jp: Xijia純正弦波 インバーター6000W DC 48VをAC 100V変換器50/60Hz 瞬間最大12000W 車から家庭用電源 非常電源・補助電源に 防災 太陽光発電 LEDディスプレー搭載 (DC48V (範囲40V-60V) 6000W) : 車&バイク

これが今回のメインです。

50/60Hz切り替えが出来るため、GIANDELインバータよりも良さそう。

実際、GIANDELインバータで動作しなかった家電製品が問題なく動作しました。

家電製品名 GIANDEL 12V3000Wインバータ  Xijia 24V3200Wインバータ

掃除機   Low , Midがすぐに停止する    High , Mid ,Low全て正常

      Highのみ正常動作

石油ファンヒータ Err09 停止(ホコリ)    正常動作

         時計が狂う         正常動作

洗濯機   タイマーが遅れる         未確認

給湯器   時計が大きく進む         未確認

冷蔵庫   起動までに何度も再起動する    正常動作

      3回目でようやく動き出す

ドライヤー  正常動作            正常動作

電子レンジ  正常動作            正常動作

T-fal     正常動作            正常動作

トースター  正常動作            正常動作

炊飯器    正常動作            正常動作

ざっとこんな感じです。

全てヘルツフリー機種なので、本来であれば商用周波数は関係ない筈。

ところが、GIANDELインバータは55Hz。

どうも、これが時計やタイマーに影響している感じなのです。

今時ねえ、時計関連は全てDC駆動でしょうしねえ・・・なんでズレるの??

って感じでした。まあ、Xijia の方がキチンと動作するようです。

BlueToothUnit BT-1が2つになりました。

ソーラーチャージコントローラは信頼のRENOGY社製で統一しています。

SOLAR2システムは100W_21VパネルX3枚直列接続で300Wとしました。

電圧が高いとMPPT制御が特性良く動作するからです。

SOLAR1とSOLAR2で台所のパワー家電は全部賄えます。

流石に568Lの冷蔵庫を24h稼働するのは無理なので、

常時東京電力で稼働させ、有事にはSOLAR2へ自動切り替えが出来る様にしました。

新品冷蔵庫なので省エネ性能が優れており、50Hzでは75W ave.となっています。

電熱線が250Wなので、ほぼ100W ave.で遠からずでしょう。

15時間バックアップして1500Wh程度ですから、電子レンジなどでバッテリー残量が低下

していても10~15時間は持つと思います。

この切り替え器は仕事場でも使っており、10A仕様となっています。

コンプレッサーの起動電流がちょっと心配ですが、しばらくはコレで様子を見ることにします。

コケたら過電流ブレーカと漏電ブレーカで保護できるようにしてあります。

 

 

 

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