我が家のオフグリッド計画④ 子どもレストランと電気サミットin桜の山農場。

世の中、ゴールデンウィークだったり新元号だったりしますが、農家としては米作りに追われる今日この頃。

代かきや籾撒きなど、タイミングを外せない仕事をやっつけ的に終わらせつつ、オフグリッド計画をジリジリと進めながら、しかし学校がなくて子供がみんな家にいる暮らしは何かに急がされることがなく最高だなと噛みしめる毎日。

毎日が充実していて、まさにゴールデンな日々です。

ヒノヒカリの籾撒き。

床土レシピ

土 1/2

堆肥 1/4

燻炭 1/4 (よりちょっと多い)

ヒノヒカリとミドリモチ、あわせて9反分。

コシヒカリ、3反分よい調子で発育中。

田植えは5/10〜の予定。

やば、もうすぐじゃん!


電気サミット。

島根の炭蓄電器の影山さん、岡山のリーフ蓄電池の師匠 AkiHoさん、オフグリッドと自給自走のパイオニア 宮木さん、広島工業大学専門学校の田中先生、自然エネルギーの先駆者ケケさん、、

首脳陣のメンツもさることながら、前日の告知にもかかわらず、かなり参加者も集まる。

そして、すごい情報量が飛び交う。

我が師匠、岡山でリーフの蓄電池でオフグリッドで暮らしているAkiHoさんがリーフの組電池のBMSの管理ソフトの入ったノートパソコンを持参して、ウチの電池の状態を見てくださる。

このBMSの管理ソフトのインストールの仕方を教わるが、日本語のページではないため中々難しく。

ダウンロード先アドレス: https://www.lithiumbatterypcb.com/smart-bms-software-download/

が、ワークシェアで参加してくださった近所の方がパソコンに詳しく、今後のタイミングでサポートしてくださることに。

ありがたし。

パソコンで繋いでみると、こんな画面があらわれます。BMSの細かな設定が可能であり、セルごとの細かな電圧を可視化できます。全体の電圧の上限や下限をカスタマイズして、バッテリーを痛めないよう設定する方法を教わる。

あとは、リーフの組電池を7つ組む為に電池パックを1枚ヤフオクで購入しました。

その電池パックの電圧が3.8vと全体の電池より0.3v低い事が分かりました。

その電池パック内の2セルは個別に充電してやり、他のセルと同じ電圧まで充電してやる必要があるとの事。

専用の充電器の購入先も教わる。

ちなみに、リーフバッテリーの1セルあたりの電圧の上限は4.25v 平均は3.7v 使用適期の下限は3.3vとご指導いただく。元々のBMSの設定は下限2.7vであり、少し過放電の心配があるレベルなのではとのこと。

これを組電池での電圧で見ると、最大59.5v 平均51.8v 最低46.2vの範囲内の電圧で使用する48v仕様の組電池となります。

余談ですが興味深かったお話が1つ。

鉛電池を並列に繋いでオフグリッド蓄電池として使用する場合など、このBMSにあたる部分がなく全体の電圧でしか管理できない為、運用が非常に難しいのだとか。

リチウムイオン電池は最小単位のセル電圧が3.7vで、直列に繋いだセルごとの電圧のバラつきを無くす為のBMSなしには運用できないですが、本来ならそれが直列バッテリーの正しい運用方法なのかと思います。

鉛は2.1vの最小単位が6直で普段馴染みの深いカーバッテリーなどの12.6v。12.6vのバッテリーを2直や4直で、24vシステムや48vシステムを組みますが、チャージコントローラーで管理できるのは48vシステムであれば流す電圧は58vまでとか、取り出すときに46vくらいでストップかけますよとか、そんな全体の電圧に対する管理です。鉛バッテリーだとそれぞれの最小単位でのバランスが崩れない為の管理であるとか、崩れた時のチェックやフォローを人が手動で確認する以外に中々にチェックが難しいといので、バッテリーを傷めやすいので、バッテリーを直列で運用する場合は、セルごとの細かな管理が大切だという話でした。

そういった理由からも、エネルギー密度の高さからも、取り出せる電気の量からもリチウムイオン電池は優れている訳ですが、でも、いつかはこの組電池の代わりに、炭で手作りできる劣化の心配も発火や爆発の心配もいらないタンデンが使えるようにな時代が早くきて欲しいねと、、影山さんにバトンが渡され炭蓄電器のお話もあり、宮木さんから大量生産されるようになれば現実的な価格とシステムになるはずとのこと。

こちらが、この度の全体のシステムを管理するハイブリッドインバーター。

独立系システムのインバーターとしては5kwのハイパワー出力。

チャージコントローラーとしては80A、ソーラーパネル4kwhまで対応しています。

ゴールデンウィーク明けに入手予定のパネルも、バッチリ250w。上記の繋ぎ方でいけば8直2並列で4kwhを繋ぎます。

ここから少し、宮木さんの説明です➡︎独立系システムで使う、「オフグリットインバーター」として5kWのハイパワー出力を持つ。これが今まであった系統接続を前提にしたGTIとの一番の違い。この製品の特徴です。

チャージコントローラーとしては80A(50Vバッテリーシステム相当で)、当然ソーラーパネルは、50V×80A=4kW まで繋げます。

パネルも、バッチリ250Wを8直2並列で4kWを繋ぎます。8直で40V×8枚=320Vの高圧で繋げるパワコン並みのPV入力(450Vまで)

新品なのに、超安価です!チャージコントローラーとインバーターが合体していて、値段は10万を切ります。⬅︎遠隔操作で頂いた宮木さんの説明。

これだけ能力の高いインバーターは日本の製品では無いですが、EV200V普通充電をしようと思うと48v→200Vを作るインバーターが必要であり、独立系発電用で既に発売されている機器なら15万はします。チャージコントローラーもスペックで比較すると10万以上します。

それらが合体してお値段はリーズナブル。素晴らしいハイブリッドマシーンです

これと似たような商品は日本では太陽光発電システムの系統連携で必ず必要なパワコンが安価で簡単に手に入りますが、パワコンは系統接続が前提で、太陽光パネルで作られた直流を交流に変換して系統の100vなり200v(おそらく、家庭用の単相3線式200vに同期)に追従する形で給電電圧より少し高い電圧で電気を作り出すシステムです。

独立系で使う為には、追従させる電源がない為、似たようなシステムで安価に手に入るパワコンは使えません。

ただ、出力は230vのみ、取説も全て英語。あまり利用者がいない為、使うにあたり情報が乏しいのが欠点ですが、人柱となりこれからの使用状況をレポートできればと思います。

今回、ハイブリッドインバーターも試しに、一個の組電池と繋いでみることに。

48vのシステムを突然繋ぐと、凄まじい衝撃音で「バチンっ!」といって、下手すると接点などが壊れてしまうとか。

それを防ぐためにまず、電球などの抵抗を通してゆっくりとコンデンサーに電気を送ります。

コンデンサーに電気が流れると電球が光り、電気が貯まると電気が消えます。

そしたら、ガシッと線を繋いでインバーターのスイッチを入れると。

こんなん、言葉で説明されてもやれんかっただろうなと、生唾モノ。

英語の取説のみのハイブリッドインバーター、見事に始動。

こりゃ、本当に1人じゃ知識的にも度胸的にも無理でしたね。

AC出力がoutput229vとありますね。バッテリーの状態も可視化されてます。ソーラーパネルからの給電はまだされてないので、lordは低いですが、こちらも可視化されていました。

これは、英語が分からなくてもそこそこ使えそうか!?

4kwhのソーラーパネルからの出力が十分にあれば、EVの200v15A充電にバッチリ対応します。

この通り、EVの充電システムは100〜250vまでの入力電圧に対応しています。

理論値では3kwhのパネルがフル出力で発電すれば3000wの発電量です。15A200vのEVの普通充電では、15A×200vで3000wの電気が必要。

なので、我が家の構築予定のシステムで4kwhソーラーパネル⇨5000wハイブリッドインバーター⇨3000w必要なEV充電

という、夢のお日さまEV充電が可能となります。

また、曇っていて出力が足りなかったら、ソーラーパネル&蓄電池⇨ハイブリッドインバーター⇨EVとなります。

バッテリー負荷を考えるとあまりやりたくないけど夜間のEV充電もリーフの組電池の容量があれば、24kwh×70%のリーフ蓄電池⇨ハイブリッドインバーター⇨EV という形で、我が家の10.5kwhのミニキャブミーブ への充電に様々な状況下でもバッチリ対応可能なシステムの予定です。

家庭用の100vは、ダウントランスを使って既存の子ブレーカーを新しく用意した子ブレーカーに繋ぎ変えてそこに配線し、家庭内での100%電力自給を予定しています。

しばらくは今ある電力会社から来ているブレーカーと、それに繋がる子ブレーカーの内の1つは残しておき、お肉の冷凍庫などを動かしている仕事用のラインは系統に依存します。

使いながら、可能であればそちらも自給電気で補っていけるようになれればと思っています。

電気自動車のリチウムイオン電池を組み替えて家庭用の定置型蓄電池を作るシステムはかなりレベルの高い話であり、まずは宮木さんからの小さな電気自給のシステムを見て理解してみようという講義も始まり。

ソーラーパネル⇨チャージコントローラー⇨バッテリー⇨チャージコントローラー⇨携帯充電や証明などへ

という小さなオフグリッドモデルをその場で作り。


自給電気の小さなモデルの話と大きな家庭レベルでのオフグリッドの話とリンクさせながらの説明も。

基礎知識に大きな差がある中で、宮木さんの通訳が来てくれた人たちの理解を深めてくださいました。

電気は誰でも最初は分からんですが、とりあえずやり出してみなきゃ分からない。

そんな事を思いました。

取り急ぎの、ご報告。

宮木さんのコメントより。

坂本耕太郎 さん、

三原の年間平均日照時間が、約4時間だからMPPT変換効率98%以上あるので、ざっくりと、
4kW×4h=16kWh が1日に発電可能だから、たぶんテレビも無くて家電が少ない、EVもあまり走らない、熱を電気で作らない坂本家の暮らし方(母屋の電気消費が1日に3kWh以下)では使い切れないと思う。

バッテリーバンクのリユースリチウムイオン電池15kWh+ミーブバン10.5kWh=25.5kWhは、ほぼ毎日満充電を保つだろうから、電気富豪状態を体験したいなら、もう1台EVを買い足して電力消費を増やした方が良いと思います。

Facebookグーループの投稿より

すごいの一言です。
EASUN のハイブリッドインバーター(オフグリッド)の説明があり興味が湧きました。私もハイブリッドインバーターを動かしてみようと思い AliExpress で探しました。余剰電力を系統に流せるタイプのものを調べています。
EASUNのハイブリッドインバーの色が3色あることに気がつきました。
白色はオフグリッドタイプであることがわかりました。ブログの写真を見て納得しました。
黄緑色の DC24V, AC100V のものを手に入れたがまだテストしていません。余剰電力を系統に流せるかどうかチェックすることが最初の課題です。
黄色の DC48V、AC200V のハイブリッドインバーターの説明には余剰電力を系統に流せると書いてあります。
ハイブリッドインバーターを使ってる方の情報は有難いです。感謝。

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