太陽光発電と伊豆高原のブログ

横浜から伊豆高原に2019年1月末に移住しました。野立太陽光発電を霞ヶ浦近辺で立上中のため茨城に活動拠点をオープンしました。太陽光発電と横浜・伊豆・霞ヶ浦近辺の情報やDIY、株式投資の情報を掲載しています。

タグ:バッテリー

こんにちは ふじやん です。

手持ちのデバイス(機器)で大容量ポータブル電源を自作中です。
20210124_182008
このポータブル電源は主に車で使用することを前提にしていますので、ソーラーパネルとACアダプター(or小型バッテリー充電器)からの充電に加えてシガーソケットからの充電機能(走行充電)が必要です。いわゆる3Way充電です。

ポータブル電源のバッテリー電圧が低い時(~12V程度)はシガーソケットからのケーブルをそのままバッテリーの充電端子に繋げば充電できますが、車のバッテリー電圧と同程度(走行時は約13V)になるとあまり充電できなくなります。

それらの問題を解決するため走行充電器が市販されており、
20210128newera

走行充電器が充電するサブバッテリーにあわせて充電電圧を可変して適切に充電します。(注:キャンピングカーなど更に大容量のサブバッテリーを付ける場合に大電流で充電するために使用されます)

一方、自作中のポータブル電源にはソーラーチャージコントローラーを付けて、バッテリーにあわせて適切に充電する機能を備えています。

ただし、ソーラーパネルからの電圧は(パネル容量や仕様で異なりますが)通常、15~30V程度あるためチャージコントローラーがこの電圧を適切に下げて充電します。

従ってシガーソケットの電圧(12~13V程度)を15V程度に昇圧してからソーラーチャージコントローラーに加えると良いことになります。(注:シガーソケットを使用する場合は110W以下で使用する必要があります)
20210128juden-circuit
そこで昇圧型のDC-DCコンバーターを購入して取り付け

そこにシガーソケットに接続するケーブルを繋ぎました。
20210128_154442
また、ソーラーチャージコントローラーのLCD表示にて充電中であることはわかりますが、充電電流がどの程度かわかりません。(電流を表示できるコントローラもありますが、サイズが少し大きくなり価格もUPします)

そのため安価な電圧電流計(手持ち)を取り付けることにします。
(取付前)
20210124_182554
(取付後)
20210128_154843
充電電流5Aで充電中です。これで充電状態が分かりやすくなりました。

これまでの関連記事はこちらです。







それでは、1/26~1/27の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)


1/26の5基合計の発電量は881kWh(日想定差-129kWh)で、1/27は427kWh(日想定差-583kWh)でした。
20210127pv
月発電量は25,739kWhで想定差は1/25の-806kWhから-1,517kWhへ拡大しました。
20210127pvm
前年同月比は1/25の+2,049kWhから+2,694kWhに伸長しました。

このことから昨年1月は天候が良くなかったことがわかりますね。

今日も一日雨模様(東京は雪も舞ったようです)で発電量伸びていませんので、今月の想定比マイナスがほぼ確定です・・・(^_^;)



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こんにちは ふじやん です。

前回記事にて、ブレーカーが落ちてヒューズが切れた原因はDC-ACインバーター(正弦波1500W)が故障したためであることをお伝えしました。

そこで代わりのインバーターをネットで探したところ、無線リモコン付きのインバーターを見つけました。(24V入力、正弦波出力2000W)
20201011inv1
長雨が続いた時など、バッテリーの電圧が低下しインバーターがアラーム音を出して停止することがありました。

その場合、バッテリー電圧が戻ってもアラームが解除されないため、部屋から外に出てインバーターの電源スイッチをオフ→オンする必要があり手間がかかっていました。(^_^;)
(有線のリモコンが付いていましたが外から部屋の中への配線が難かしいので有線リモコンは使っていませんでした)

無線リモコンがあれば、2階の部屋からインバーターの電源スイッチをオフ→オンできますので便利です。
20201011inv2
注文したインバーターが昨日届き、
20201011_163956
今日は久々に天候も回復しましたので、バッテリー(5組)からインバーターへの接続部の回路↓
20201009_142902
とインバーターを取り付けました。
20201011_165302
20201011_165333
リモコン↓でオン→オフできることも確認しました。
20201011_173410
バッテリーとインバーターを収納したボックスです。
20201011_173045
日が暮れてきましたので、今日はここまでです。


それでは、10/9~10の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)


10/9の5基合計の発電量は僅か233kWh(日想定差ー828kWh)、10/10も僅か214kWh(日想定差-846kWh)でした。
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10月の発電量は7,814kWhで想定差は10/8の-1,115kWhから-2,789kWhに拡大しました。
20201010pvm
前年同月比は更に酷く10/8の-2,230kWhから-4,957kWhに拡大しました。

う~ん、今月も7月のように大幅マイナスになりそうな気配が漂ってきました。(^_^;)



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こんにちは ふじやん です。

前回までにパネル6枚を架台に載せ、
20200925_140744
(残る2枚は庭で運用中のパネルを移設予定)
プラボックス2個にソーラーチャージコントローラーを収納し取り付けました。
20200925_131926
今日はその続きです。

追加のプラボックス2個にコントローラーを収納して
20200929_160831
取り付けました。
20200929_170034
(仮設置で動作テストを行ったコントローラーです)

次は、バッテリーです。

今まではディープサイクルバッテリー(S27MF)6個とリチウムイオンバッテリー2個、計8個のバッテリーで運用していました。

パネルが計8枚になり、チャージコントローラーを8個、12Vバッテリー各2個の計16個のバッテリーを揃えると良いのですが、予算の都合もあり、とりあえず今回はチャージコントローラー6個、バッテリー6組(計12個)の構成とします。

注:2個のコントローラーはパネル各2枚を接続します。

バッテリーが4個増えますので配置場所を整備します。
20200929_155851
エアコン室外機の向こうにコンテナボックス2個をくっつけて並べようとしましたが、奥側のボックスとムクゲの木の間が狭すぎて(メンテ時などに)通れなくなります。

そこで奥側ムクゲの木の向こう側に少し離して配置しました。

コンテナボックス2個に計8個のS27MFバッテリーを収納します(4個は注文中です)
20200929_155915
S27MFの残る2個はDC-ACコンバーターの収納ボックスに配置し、
20200929_160642
リチウムイオンバッテリー2個には別のボックスを用意することにします。

今日はここまでです。


それでは、9/27~9/28の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)


9/27の5基合計の発電量は797kWh(日想定差-436kWh)、9/28は1,658kWh(日想定差+426kWh)でした。
20200928pv
9月の発電量は30,797kWhで想定差は9/26の-3,695kWhにから-3,705kWhに拡大しました。
20200928pvm

昨年9月との差異も9/26の-4,209kWhから-4,617kWhに拡大しました。


昨日9/28は久々の秋晴れで想定を上回り、今日も秋晴れ予報だったのですが、曇天でした。

う~ん、明日秋晴れになっても焼石に水ですね。(^_^;)


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昨年、DIYでリチウムイオンバッテリーを作成し、
20191116_134228
2個の鉛バッテリー(軽自動車用)と組み合わせて庭の照明5灯と防犯カメラの電源(DC12V)として使っています。

しかし、先日7/10の夕方、庭の照明が点灯していないことに気が付きました(12Vタイマーで夕方点灯、深夜零時前に消灯している)。

故障したのでしょうか?

バッテリーは、庭に置いたソーラーパネル(50W2枚)で充電しています。
20191204_113900
パネル背面に置いたBOXにバッテリーを収納しています。
20191204_123231-
右側のBOXに自作のリチウムイオンバッテリー、
20191204_123008
左側に、ソーラーチャージコントローラーと車用のバッテリー40B19(12V・28Ah)2個を収納しています。
20191204_122948-
↑の写真は昨年撮影したものです。

BOXを開けて、バッテリーの電圧を確認すると10V以下になっていました。

故障ではなく、充電不足による過放電が原因のようです。

車用の鉛バッテリーは過放電させるとバッテリーが劣化します。

注:リチウムイオンバッテリーは20%程度まで放電しても大丈夫ですが、鉛バッテリーは放電を75%程度に留めないと劣化が早まります。

う~ん、鉛バッテリーが劣化した可能性があります。

昨年の記事を読むと、雨天3日で過放電の可能性があると記載していました。

「好天でバッテリーが満充電の場合、容量は充分ですが、雨天が3日も続くと足りなくなりますね(好天の場合は400Wh/日程度の発電量を期待できますが、雨天の時は50Wh/日程度迄低下します)。」

稼働後しばらくは、雨天の時にバッテリー電圧をチェックしていましたが、これまでは連続した雨天でも問題なかったので、電圧チェックを怠っていました。

BOXのバッテリーを取り出し、バッテリー充電器で充電したところ、
20200712_204326
自作リチウムイオンバッテリーは大丈夫でしたが、
20200713_093922
鉛バッテリー1個(使用開始が古い方)は容量が極端に減少していました。

この鉛バッテリー(2個の内1個)は5年近く使用していますので寿命が到来したようです。(今回の過放電が寿命になるのを早めたようです)

とりあえず、鉛バッテリー1個と自作リチウムイオンバッテリー1個を充電して稼働を再開させ、Amazonでバッテリー1個を注文しました。

バッテリーが届きしだい追加したいと思います。


それでは、7/12~7/13の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)

7/11の5基合計の発電量は1,216kWh(日想定差-214kWh)、7/12は1,608kWh(日想定差+179kWh)でした。
20200712pv
昨日は久々(10日ぶり)の想定差プラスになりましたが、差異は7/10の-3,879kWhから-3,913kWhに拡大しました。(^_^;)
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昨年7月との差異は+223kWhから+909kWhに拡大しました(昨年7月は過去10年でワーストの日射量でした)。



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先月、18650セルを24本使用したリチウムイオン蓄電池を作成しましたが、容量が160Wh程度しかありませんでした。

自作のリチウムイオン蓄電池です。
20191116_134228
試しに12V・3WのLED電球・2灯を点灯しているところです。
20191116_142108
自宅のオフグリッドソーラーとして使用するには、20個程度は作る必要がありますが、そんなにたくさん作るのは時間が掛かりすぎるため他の用途に使うことにしました。

そこで、小型のソーラーパネルと組み合わせ、ガーデンライトと防犯カメラ用のプチ・オフグリッドソーラーを作成することにします。

いままでは、250Wのソーラーパネル2枚とディープサイクルバッテリーS27MF(12V・90Ah)2個を使用していましたが、これらは今後作成する自宅用オフグリッドソーラーに転用することにします。
20190916_160911
20190916_161102
↑は9月に撮影した写真です。

ソーラーパネルは、手持ちの50Wパネル2枚を使用します。
20191204_113900
パネルの背面です。
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パネルを並列接続するため逆流防止ダイオードをつけました。

右側のBOXには、自作のリチウムイオン蓄電池を収納しました。
20191204_123008
電源スイッチがBOXに干渉したため、スイッチと電圧計の位置を変更しました。

左側のBOXには、ソーラーチャージコントローラーと車用のバッテリー40B19(12V・28Ah)2個を収納しました。
20191204_122948-
40B19バッテリーは2個で容量が672Whありますが、劣化を抑えるには75%程度の放電に留める方が良いため、使えるのは672×0.25=168Wh程度です。

自作リチウムイオン蓄電池は約160Wh×0.85で136Wh程度を使用できるため、計304Whになります。

一方、消費電力はLEDライト5個で3W×5×6時間(12Vタイマーで点灯)の90Wh、防犯カメラは2W×24時間で約48Whのため、計138Whです。

好天でバッテリーが満充電の場合、容量は充分ですが、雨天が3日も続くと足りなくなりますね(好天の場合は400Wh/日程度の発電量を期待できますが、雨天の時は50Wh/日程度迄低下します)。

そういう場合は、メインの自宅オフグリッドソーラー用バッテリー or ACアダプタ からの自動給電を検討することにします。(当面は手動で制御することにします)

【関連記事】












それでは、12/2~3の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)

12/3の5基合計の発電量は1,283kWh(日想定差+364kWh)、12/24は1,326kWh(日想定差+407kWh)でした。1kw・日当たりの発電量は1.17から2.24kWhにアップしました。
20191204pv
月発電量は3,534kWhで想定との差異は-913kWhから-141kWhに減少しました
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2日連続の好天でしたが、12/1~2日のマイナスを埋めきれませんでした。(^_^;)
早くプラスにできると良いのですが・・・


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太陽光発電の一括見積もり




こんにちは ふじやん です。

1本5000mAhの18650バッテリー(セル)をネットで見つけ、リチウムイオン蓄電池(セルを12本使用)をDIYで作成しました。↓
20191023_155042
5Ah×3.7V×12本=222Whで、これを8セット作成すれば1.776kWhになり実容量はその85%程度としても、1.5kWhの蓄電池が低コストでできると思っていました。

しかし、測定すると僅か36Whしかありませんでした。(^_^;)

(10/21の記事「(1)DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」 と 10/23の記事「(2)DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」をご参照ください)

そこで、セル(18650バッテリー)をLG製に交換しました。
20191026_135302
容量をチェックすると、71Wh使用したところで電圧が10Vに低下し測定を停止しました。残容量が10%ほどは残っていると想定、約80Whと推定しました。
20191026_195107
(10/27の記事「(3)DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」をご参照ください)

自宅のオフグリッドソーラーに使用するには、これを20個から25個ぐらいは作る必要があります。(^_^;)

そんなにたくさん作るのは手間がかかる上に費用もそれなりに掛かります。そこで自宅のオフグリッドソーラー用は別の蓄電池を検討することにします。

この蓄電池には、背面側にプラス12本のセルを付け、ローボルト(12V)ガーデンライトと監視カメラの電源として使用することにします。

注:現在、ガーデンライトとして12VのLEDライト5個(各3w)と監視カメラを2個のディープサイクルバッテリーS27MFで賄っています。S27MFは自宅オフグリッドソーラーに廻したいと思います。

背面側にも12本のセルを付け、BMS基板を上部に4枚追加しました。(前回と同じBMS基板は売切れていたため同様のBMS基板に替えました)
20191114_201944
これに、ヒューズ、電圧計、スイッチ、入出力端子を付けDIYケースに収納します。
20191116_134228
DIYケースはベニヤ板ですが、内側に薄いアルミパネルを貼りました。(リチウムイオン電池は稀に発火する可能性があるためです)

ケースの上部もベニヤ板とアルミパネルで覆い完成です!!
20191116_142445
大きさを比較できるよう、ティッシュ、以前にご紹介した200Whのポータブル電源(リチウムイオン蓄電池)と並べてみました。

12V・3WのLED電球・2灯を点灯させました。
20191116_142108
今度は、これと小型のソーラーパネルを組み合わせ、ガーデンライトと監視カメラ用のオフグリッドソーラーを完成させたいと思います。

【追記】ここで作成したリチウムイオン蓄電池を使ったプチ・オフグリッドソーラーです。




ご参考:DIYリチウムイオン蓄電池の費用概算
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
7,560円  18650リチウムイオン電池・24本
2,200円  BMS基板・10枚(内2枚は未使用)
2,000円  電池ホルダー4本入り6個
   300円  電圧計
   400円  スイッチ2個
   200円  端子
1,000円  アルミパネル
   800円  線材
       0円  ベニヤ板(残りの端材を使用)
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
13,660円

う~ん、購入した200Whポータブル電源(200W正弦波インバーターにLEDライトやソーラーチャージ機能、接続ケーブルなども付属しています)と同じくらい掛かりました。(^_^;)
20190924urceri

【関連記事】










それでは、11/14~15の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)

11/14の5基合計の発電量は1,120kWh(日想定差194kWh)、11/15は1,389kWh(日想定差463kWh)でした。1kw・日当たりの発電量は3.07から3.08kWhにアップしました。
20191116pv
月発電量は19,449kWhで想定との差異は11/13の+3,219kWhから+4,637kWhに拡大しました。
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想定とのプラス差異がまた拡大してきました。7月のマイナス(-8,083kWh)を一気に挽回して欲しいと思います。


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こんにちは ふじやん です。

一昨日、18650リチウムイオンバッテリー3本でミニセットを作り、BMS基板が正常に機能していることを確認しました。
20191020_181414
しかし、接触不良?でLED電球が消えテストを終了したため18650バッテリーの容量を正しく確認できませんでしたが、どうも容量は5000mAhの半分以下のようです。
20191021_200857
そこで充電時の容量を、測定機能付きの充電器で測定しました。左端の1本(C1)は、1,297mAhです。
20191022_180222
2本目(C2)は1,258mAh、C3が1,284mAh、C4も1,298mAhです。

測定前に3V以下まで放電しましたのでゼロに近い容量から充電した筈です。もう少し容量があるとしても5000mAhの1/3ほどの容量しかありません。

容量が約1/3のバッテリーよりも安いので懸念はしていましたが・・・・

気を取り直して、リチウムイオン蓄電池(18650を多数組み合わせた電源)の作成を続行します。(使用する18650バッテリーは要検討)

ミニセットを解体してホルダーを取り付ける板にアルミシートを貼りました。(リチウムイオンバッテリーは発火の危険性があるためです)
20191022_113417
アルミシートを貼付けた板に電池ホルダー3個(各4本入る)を並べて、上にBMS基板4枚を取り付けました。
20191023_150433
満充電した18650バッテリー12本をセットし、これをDC-AC正弦波インバーター(12V入力)に繋ぎます。
20191023_155042
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負荷には扇風機をつないでテストを開始します。時刻は15時51分頃です。
20191023_161436
扇風機の消費電力は、風量・弱で16.6Wです。
20191023_155322
バッテリーからのDC出力のところでは、11.8V×2.34A=27.6Wでした。

テストを継続していましたが、17時30分頃、インバーターが測定した入力電圧が10V未満になりアラーム音が鳴り始めました。
20191023_173043
そのため17時38分頃にインバーターを停止しました。
20191023_173852
18650バッテリーは、まだ残容量がありますので、12VのLED電球を点灯し放電を継続することにします。

負荷が小さくなったので出力電圧は10.7Vに戻り、電流は0.58Aですので、10.7×0.58=6.2Wになります。時刻は17時53分です。
20191023_175339
18時16分に電圧が8.9Vに、18時50分には8.3V(1個当たり2.76V)に低下したため、放電を停止しました。8.9Vの時の電流は0.21Aで1.9Wでしたが、8.3V時は0.04Aで0.3Wでした。LED電球は点灯しているものの、明るさがかなり低下しています。
20191023_181602
LED電球の点灯時間は約1時間で、その間の消費電力は6.2Wから1.9W、0.3Wに下がりましたので、ザックリと 3Wh と見ることにします。

よって、33+3で36Wh の電力になります。当初の期待(5000mAh×3.7V×12本×0.7=155Wh)からは大きく外れ、ガッカリです。(^_^;)

別の18650バッテリーで改善できるか検討したいと思います。

【関連記事】











それでは、10/21~22の発電量です。(各発電所の仕様はこちらです)

10/21の5基合計の発電量は755kWh(日想定差-305kWh)、10/22は僅か329kWh(日想定差-731kWh)でした。1kw・日当たりの発電量は2.55から2.44kWhにダウンしました。
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月発電量は21,217kWhで想定との差異は10/20の-1,073kWhから-2,109kWhに拡大しました。
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昨年10月と比べても-2,158kWhになりました。今日10/23は好天でしたが、好天が続きません・・・ (^_^;)



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