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katuragi2ndのブログ

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深夜電力蓄電

2018.08.11
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カテゴリ:深夜電力蓄電
​​温水器の使用電力と気温について7ヶ月間をグラフにしてみました、日々使っているお湯の量に大きな変化はありません、電気料金は冬に比べ半額になりましたが、月平均では5,000円、年間6万円を超えます、想像していた以上に高いことに気づきました。

新築するときエコキュートにしようかとは考えたのですが、電気温水器が元気そうなのでそのまま使用することになりました。

日々使用している水道量は500ℓ程度です、お湯として利用しているのは最大でも300ℓ程度。


似たような世帯320契約中、省エネランキングでも我が家は246位?

使用電力、濃いピンクが我が家          深夜電力、濃い青が我が家

節電している割に電気代が安くならない原因は電気温水器にあるようです、エコキュートについて少し調べてみました、交換すると電気代は年間15,000円くらいに安くなる言われています。



地域差がありますが、暖かい九州ではもっと安くなりそうです。​​​​
2人世帯でエコキュートの電気代は月1,000円を切ることができるかもしれません。

このまま電気温水器を使い続けるか、エコキュートに交換するか・・・・心が動きます。

電気温水器の電気代6万円を3年払い続けると18万円
今!、エコキュートに交換すると15万円+3万円の電気代=18万円

3年で元が取れて4年目から年間で5万円の節電効果があるのです、絶対!交換すべきです。







Last updated  2018.08.11 10:47:11
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2017.03.15
カテゴリ:深夜電力蓄電
3月1日蓄電システムから発火しました。

鉛バッテリーと並列に接続した、ニッケル水素電池の間にあった保護抵抗を外したのが、前日15:00これまでの試験で直結しても問題はないと確信していました。

22:05からの充電,01:00頃までニッケル水素電池の充電電流、本体温度も前日までと同様に正常を確認して就寝しました。

06:00ボーンという音から数分後に停電、火災報知機の「火事です!・火事です!」を聞いて起きたときにはデッキにある蓄電システムの、上部の棚に置いた殺虫剤の缶が爆発し燃え上がっていました。

自力での消火活動と119番通報、06:21消防の放水が始まったころには軒下の換気口から燃え移った火が1階の天井を伝って燃え上がりました。

そのころ消火活動で髪と眉毛が少し焼けた私は救急隊に見つかり、救急車で病院へ治療が終わって10:00我が家に帰ったころにはこんな感じでした。

保護抵抗を外し直結するとき、代わりにヒューズを入れるとよかったな、電気設備のすぐ上の多量の殺虫剤は、火が出ると危ないなと思った時もありました・・・。

いろんなものがなくなりましたが、あれから2週間・・・、焼けた家を片付けて平屋の小さな家を建てることになりそうです。






Last updated  2017.03.15 13:02:31
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2017.02.26
カテゴリ:深夜電力蓄電
鉛電池とEVから外したニッケル水素電池の並列接続の試験も完了して実用になりそうです。
前回の試験で充電完了後ニッケル水素電池から鉛電池に向けて大電流が流れたと書きましたが、手違いがありました。

システム図の黄色1234がニッケル水素電池です充電が終わった時点では電圧は全く一緒です、切り離してそれぞれ電圧を測りました、その間も鉛電池には負荷があり電圧差が起きて再度並列接続したとき、大電流が発生したものです。

充電・放電と電池電圧の記録です

並列に接続した電池の2/25~2/26の充放電とニッケル水素電池の電圧記録です、08:00充電完了後もソーラーパネルから充電しています14:30ソーラーの出力が減って22:00までの放電タイムですその後充電、今朝は満充電になっています。

完成した26V仕様のニッケル水素電池ユニット

左が前面ですここから13V電池、8組の電圧を測ることができます、天板の左隅4本のねじこれには電池に巻き付けてある温度監視のサーミスターを引き出してあります、テスターで抵抗値を見ると電池の温度がわかります(互換表が必要ですが)。
右側は電池の端子と電圧計、保護抵抗(ステンレス針金)約0.4Ω熱くなるのでウイスキーのキャップに入れてあります。
ユニットの置き場所は蓄電システムから一番近いデッキのテーブル、半分占有していますが今のところクレームがないのでしばらくこのままにしておきます。
古くなった鉛電池現在の性能は40Ah程度です1セル追加で27V、中古のニッケル水素電池は約20Ah実測?蓄電システムの性能は、60Ah×27V=1.6kwhにアップしました。







Last updated  2017.02.26 10:40:40
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2017.02.24
カテゴリ:深夜電力蓄電
フィットハイブリッド車の中古ニッケル水素電池、満充電して放電試験をやってみました。

平日よりちょっと多めの負荷でしたが、5時間40分インバーターを運転することができました、平均負荷3.96Aで22.1Ahの放電を記録しました、平均電圧24.8V×22.1Ah=0.548Kwhになります。

この電池をどう使うか?単独では、現状の負荷を昼間14時間をバックアップできません、別回路にしてもインバータ・充電器・別コンセント回路などややこしくなります。

並列接続はどうだろう??、昨夜の並列充電は問題なかった!!

グラフ茶色が現在の鉛電池の放電と充電の記録です2V・12セルで24Vです、昨日の夜ですニッケル水素電池を並列につないで、充電22:00スタートどちらも放電状態で1V程度の電圧差ですから、問題なく充電が始まりました。

今朝です 07:00充電が終わりました、ニッケル水素電池グラフ青から鉛茶色に向けて電流が増えていきます1A→3A→5Aこれはいけないと切り離しました。

鉛電池の電圧は充電が終わると短時間で、25V以下に下がります、ニッケル水素電池は27Vから下がりませんこの差が問題です、関係をグラフにすると赤丸、青と茶色です2V以上電圧差があります。

これをもう一度つないでみます、20A近く流れます!おーっと危ない、これではつなげません。
さてどうしましょう並列接続は無理かな?・・・グラフ緑の点線です鉛電池に1セル追加26Vに仕様に変更、ニッケル水素電池との電圧差を気にして、今夜は充電電圧を少し抑えてみます。

準備はできていますからこれで試してみます、明日朝7:00結果が出ます、次の対策も考えてありますから楽しみです。

もう一つ、電池につないでいるインバーター、MGA-500Fですが知らなかった!、仕様で標準入力電圧は27.6Vとなっていました、本日は26V運転です24Vで運転するよりはるかに効率が良いことに気づきました、この時間 19:50 電池の電圧は余裕の26.1Vです。






Last updated  2017.02.24 20:15:21
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2017.02.22
カテゴリ:深夜電力蓄電
フィットハイブリッド車の中古バッテリー、組換えが終わり試験の結果、活きて!いました。

切り取った電池、思ったより簡単に接続できました。

人生初めてステンレスの半田付けをやってみました、接続に使った電線は同軸ケーブルの網です。

12V電池が7組と、切り取った電池でもう一組できました10個8組です。

4個余っています。

出来上がった電池の放電試験をしました。

グラフピンクは負荷電流2.7A~4.5A実負荷です、電池は充電しないまま(届いた状態)で負荷をかけてみました14:45スタート、20:05低電圧を検出したインバーターは、20.6Vで停止しました電池は放置その後22.4Vまで復旧しましたが、電圧が上がることはありませんでした。

放電試験の結果ピンク負荷電流の累計は19.2Ah、、平成23年式のフィットから取り外され放置された電池5000mAhと仮定して4パラですから20Ahで計算は合います、平均電圧23Vとして最低でも0.44KWh能力があります。

バッテリーの容量はいかほど・・・?、メーカー記事から旧型フィットのニッケル水素バッテリーは5.75Ahではないかと推測します。

社内計測燃費36.4km/Lをマークする新型「フィット ハイブリッド」のメカニズム・・・。
この記事では・・・、新型フィットシリーズで最高のパワースペックを達成。搭載するバッテリーは、5.0Ahのリチュームイオンバッテリーで172.8Vの電圧を発生する。

容量表記では現行フィットハイブリットで用いられているニッケル水素バッテリーの5.75Ahから減少しているが出力電圧が100.8Vから172.8Vに高電圧化されており、出力密度、エネルギー密度とも約2倍を実現しているとする。(2013/7/19)
http://car.watch.impress.co.jp/docs/news/608095.html

今夜は10時間充電します、明日また放電試験をしてその結果で使い方を決めましょう。









Last updated  2017.02.27 19:10:25
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2017.02.21
カテゴリ:深夜電力蓄電
ハイブリット車から外した、ニッケル水素電池ですが調べますと一つのブロックが15.4V2個で30Vを超えます、24V仕様のインバーターを動かすには21V~30V位が都合がいいのです。

12個ですから2個外して10個にすると12.83Vになり二組で25.66Vになり、都合がよくなります、2個外すことにしました。


外す方法これしかありません、ノコで切る!

電池はスポット溶接でつながっています、切るしか方法はありません。

14本切りましたが、切ったところをつなぐのが難しそうです。

ここをつなげば完成です、ステンレスらしく半田付けもできません。


ひとまず並べてみました。

出来上がったものは7本です計画では8本必要です、切り取った5個のブロックを何とかつないで、仲間に入れなければ計画は終わりません。

まだ電池の容量が分からないのですが単一電池は5000mAhを超えるようですから4組並列接続25V-20Ahにはなるかもしれません。

これでフィットが走るなんてやっぱり!おかしいですね、ハイブリット車を買った人たちは知らないでしょうね単一電池84個で自分の車が走ってるなんて・・・。

次回までに切ったところをつないで負荷試験ができるようにしたいと考えています。






Last updated  2017.02.21 00:20:05
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2016.08.09
カテゴリ:深夜電力蓄電
充電器4個手配したのですが、中国あたりから送ってくるようでまだ届きません、充電電圧をバランスさせる名案がありましたので試してみました。

格安!セルバランサー

ダイオード3個の順方向電圧が電池の充電電圧にぴったりです、ダイオードは2個並列にしてあります、保護抵抗は0.8Ωとしましたがダイオードに余裕があれば0Ωに近い方が良さそうです。

取付はこんな感じになりました。

ダイオード3個を直列に接続して抵抗はステンレス針金1mmをコイル状に巻いてあります。

結果はこのようになりました。

あれほど暴れていた電圧が、一晩の充電で落ち着き14時間の放電にも耐えることができました、それと日々電圧のバラつきが小さくなっていくようです。

様子を見てダイオードの容量アップと、保護抵抗を小さくしてみようと考えています、2Vの充電器で12個別充電は確実だと思いますが、費用対効果に問題ありそうで取りやめです。







Last updated  2016.08.09 10:08:35
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カテゴリ:深夜電力蓄電
蓄電システムの遠隔測定端子を作りましたがやっぱり!スターで測って記録するのは面倒です、ロガーの測定端子が12個使えることが分かりましたので、遠隔測定端子から室内のロガーまでケーブルを引いてつなぎました、これで1分間隔で連続記録ができます。

ロガーに12個の電池電圧を接続しました


24時間分を表にしてみました

1時間ごとのデータをグラフにしたら、充電不足のセルがあることが分かりました、明日になったらどうなるのかこのまま放置しました。

恐ろしい結果になりました

信じられなくなるほど電圧が落ち込んで、もう1個充電不足のセルが見えてきたので、この2個に別の充電器をつないだのですが電圧が高過ぎたようです。

充電電圧のばらつきを抑えることができれば、電池はもう一度復活するかも知れません、その方法は2Vの充電器12個で電池を個別に充電する!、充電4個だけ手配しました。






Last updated  2016.08.09 04:18:16
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2016.08.03
カテゴリ:深夜電力蓄電
蓄電システムですが最近20:00頃から電池電圧が急に下がるようです、負荷がちょっと多いとインバータが低電圧警報を出すことが多々ありました、この電池はもうだめかも知れません詳しく調べてみました。

電池の電圧監視

「表-1」朝から負荷を多目にかけて電圧を監視しました、16:40 には1番のセルの低下が気になります、17:05 です1.18Vまで下がってしまいました、この時点でもトータル電圧は23Vを超えていますのでシステムとしては動きます、この電池は持ち込んだ時13個組でした、余った電池は予備として12番に並列接続して保管してありましたので交換しました。

「表-2」黄色の網掛けしたセルは充電完了間近に電圧が高いです、MSE蓄電池の仕様ではセル当たり2.23Vですから27.8Vは高すぎです、充電が終わって負荷をかけた状態ではバラつきはありません、充電のパターンを変えてみました、25Vで6時間充電すると電圧のバラつきはありません、残り4時間を27Vで充電すると最後にバラつきがでます。

「表-3」26Vで10時間充電をするとバラつきが出ないことが分かりました、この状態は充電不足なのか?心配ですが、あれから3日間の運転で電圧不足を感じません、このまま試験を続けてみたいと考えています。

1週間外に出て電池の電圧を測るたびに、テスターと紙と鉛筆を持って記録するの数分の間に毎回藪蚊に襲われました、携帯の音声メモを起動して測定値を録音すると1分弱で測定完了・・・これでも蚊に食われています。

「遠隔測定端子」を作りました、記録も簡単です。
遠隔測定端子

バッテリーの端子からデッキまでケーブルを引いて、板切れに穴を開け電線を差し込み3mmのタッピングビスを13個ねじ込み測定端子としました、電池直結ですから短絡させると電線は火を噴くでしょう、ネジに圧着端子の絶縁キャップをかぶせてひとまず安心です、藪蚊に襲われることもなくデッキで椅子に掛けてゆっくり電圧を確認することができます。

その後も電池の電圧を測り続けていますが、充電完了間近の電圧のバラつきは特定のセルで起こるようです、黄色い網掛けのセルが早く充電が終わるから寿命のようです、今のところMSE蓄電池の標準セル当たり2.23Vで充電することにしました。

2016年8月1日~2日の充電実績
充電グラフ
充電は22:05スタートです5時間後には電圧は設定値まで上昇し充電は完了しています、この後電圧を上げても電流は増えません、実績から計算するとこの日の蓄電量は59Ahでした、昼間に電池から平均3.5Aの負荷が14時間ありますから49Ah、まだ10Ahの余裕があります。

仕様200Ahの蓄電池に約60Ahを貯め込んで約50Ahを取り出せる、この電池の能力は製造時の1/4に落ちていると考えられます。

充電完了時に特に電圧の上がらないセル1番と7番・12番について、単体充電行い様子を見ることにしました。






Last updated  2016.08.03 08:55:51
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2016.05.29
カテゴリ:深夜電力蓄電
深夜電力の蓄電用バッテリーの置き場に異変です、液が漏れているような跡を発見!洗い流しても消えません、最悪!電池のひび割れなどの心配があります。

電池が壊れていればこのシステムも終わりです。
電池のひび割れ!!

先ず、インバータを停止しますと何事もなく商用に切り替わりました、電池の接続バーを全部外して引っ張り出しますと敷板は酸でボロボロになっていますこれは大変です。

タライに入れて水洗い1個毎にひび割れなどないか確認しました、特に中央部のは入念に確認しますが異常はありません一安心です。

思えば先代の蓄電池が同じ場所で、ひび割れを起こし液漏れがありました、その後に今の電池を置いたので湿気を含んで敷板の液が染み出てきたものでしょう。

電池は単体の電圧を測って記録、敷板も新しく交換して元の位置にセットしました、しばらく運転して負荷時の電圧を記録、表にして眺めているうちに電池の内部抵抗が気になりました。

計算すると内部抵抗は6ミリオーム前後です・・・・、メーカーサイトで資料を見ますと初期値は0.5ミリオームとの説明です、おどろきです10倍にも増えています業務用では即アウトですね。

電池の内部抵抗は高いもののセル毎の電圧ばらつきも少なく、現状程度の負荷で使用するには十分であると結論付け作業完了としました、電池は13セルあり余分な1個は12番に並列に接続して予備品として健康状態を保っています。


電池点検時の電圧と電流の変化
電池の電圧と電流

ロガーの目盛は1マス 20分になっています、13:10にインバータを停止して13:20電池を切り離し・・・・、14:30に電池接続が完了14:35ごろインバーターを起動した記録が残っていました。

現状は24Vで平均4.2A、100Wh の負荷を14時間保持しています、インバーターの仕様では最低電圧22Vを保証しています、もう7時間はいけると思うので私の70歳の誕生日にも正常に動いているかも知れません。

ロガーの記録で気づいたことは、床下みたいな作業環境で「電池解体から、洗浄・点検・敷板交換・組込み」までを1時間とちょっと!で、済ませた自身の”技”に感動しているところです・・・。






Last updated  2016.05.29 09:58:19
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