ハイブリッドインバーターの話
給湯器
キッチン下に小型給湯器、コンセントあるので電子レンジも入りそうです。
昨日は初めて夜間電力データ収集のためオイルヒーターをつけっぱなしにしてみました。
夜間の給湯器やオイルヒーター800W常時使用で、どれくらい電気を購入するかを試してみようと試験的に夜間電力消費実験を行います。
結果は悲惨
朝起きてアプリを見ると警告表示で、バッテリー電圧低下。
夜中の2時半からピーピーピーと警告音を出して、電源喪失していましたorz
AC(コンセント)繋いでるのになんでなんだっ‼と叫びたくなります。
原因を調べて考えること半日、設定をいじっても解決方法がなかなか見出せません。
サポートに連絡してもメールで回答しますって言われるだけなので、もう電話はしません。
電気屋さんにも電話しません。まだ半日しか考えてないので。
AC繋いでてもすぐに切れてしまうという事を繰り返します。
もうさすがに初期不良なんじゃないかという方向しか見えなくなってきたところで、インバーターの設定画面ばかりいじってたところ、状態表示画面も見てみようと思い、wifiデータロガーでは見えない本体のリアルタイム表示画面をいじっていたら、原因発見!
原因は電圧降下によるAC電源遮断機能
状態表示画面のアイコンは以下の通り
動画を見るとAC入力されているが瞬時に低電圧になって遮断されていることが分かります。
これを深夜2時半からずっと繰り返していたのですが、ではなぜこうなるのか?という話ですが、備え付けで設置することを前提に作られており、入力線の指定も以下のように決まっていました。
ハイブリッドインバーターAC入力ケーブルサイズ
ソーラーと車内側はすべて推奨サイズのケーブルを使用しているのですが、車外側のAC入力線はそもそも63A取れるコンセントに繋げる状況なんて無いに等しいので、ソーラーと蓄電池の安心感も重なり完全に舐めた太さの線を使用していたことです。
AC入力の脆弱さゆえに低電圧に陥り、AC入力がまともに機能していないことが電気素人の筆者が半日考えて導き出した答えです。
日本の屋外コンセントは15A~20Aの場所がほとんどです。現在電気を入力している場所のコンセントも20Aです。
20A以上のコンセントは普通設置されていないのと、夜間に常時2kWh使うことなんてないだろうという考えのもとに、細い線で入力していました。
実際にAC入力していた車外配線
外部電源入力キット
入力側50cmまでは3.5mm線の35Aまで対応のものを使用していますが、その後ろは2mm線の20Aの線を繋いで、さらに15Aまでの20M延長ドラムを追加していました。
・電圧降下は、電線が細いほど、大きい
・電圧降下は、電線が長いほど、大きい
・電圧降下は、使用電流が多いほど、大きい
なぜ800Wのオイルヒーターで電圧降下が起きるのか、予想しておらず当初理解できませんでした。
ここに大きな落とし穴があることに気づかされます。
蓄電池の電源下限値到達後は車内の消費電流と蓄電池への充電電流は積算されてAC入力に反映されるという事です。
筆者は車内の消費電流しか考えていなかったので、このような事態に陥ってしまいました。
解決方法
①インバーターの設定でAC充電電流を設定しなおす。
②出来るだけ電圧降下が起きないよう短く太い線を使う。
③60A専用コンセントを設置する。(車内は60Aブレーカーが設置済み)
今回は①と②を実行しました。
③が必要な場合とは40Aの充電つまり4000Wの電流を充電用に受け取り、なおかつ室内バイパス用に20Aを確保するという意味ですので、ソーラーも蓄電池もあるので、さすがにこの車両でこんな使い方はしませんのでオーバースペックです。
あれば良いに越したことはありませんが無くていいなら、ややこしいことは無しにしたい。(今後要検証)
実際に昨日の設定では蓄電池が20%を切れば商用電源に切り替えるというもので、AC充電電流20A設定でしたので車内の800Wプラス20%以下に減った蓄電池の充電電流2000Wが加わり、ACの要求量は2800W、100V換算で28Aだったわけです。
それに車外配線が耐えきれず瞬時に電圧降下を起こし、蓄電池の電力が尽きインバーターの低電圧保護機能が作動し、冒頭のような詰んだ状態になってしまったということです。
配線を最短距離に変更し太さを2mmから3.5mmに変更
2mm(20A)から3.5mm(35A)のケーブルに変更して最短距離で繋ぎました。
アリエクで排水ホース勾配キットを購入し勾配をつけました。ホースに排水溜まりが出来ると凍ってしまって排水出来ず大変でした。(これは電気と関係ない)
動画は旧配線でのAC充電電流変更です。
新配線では充電10A車内10Aあれば十分だと思うので、とりあえず設定はAC充電電流を10Aに変更しました。配線をやり直したことで下記のように変化しました。
無理して20A引けるようにはなりました。
85Vで低電圧保護機能が働いて遮断されるのですが、90Vながら20A(1800W)までは20Aコンセントから引けるようになりました。
ただ90Vなんで安定しているとは言い難いです。
どうしても推奨されている入力値未満ですので電圧降下を起こしてはしまいます。
通常備え付けで電気屋さんに説明書通り取り付けてもらえばこのような問題が起きることはありません。
移動運用しようとするとコンセントからのAC入力になり推奨電流を満たすこと難しいですが、蓄電池からの放電やPV(ソーラー)稼働時間であれば、電圧降下は一切ありません。今回話している内容は蓄電池が減った際に商用電源に切り替わった場合の話です。
上記の検証画像も出力を商用電源に設定しソーラーの電力をあえて車内で使わないように設定しています。
今後も夜間電力使用量も踏まえて検証していきたいと思います。
ハイブリッドインバーターと蓄電池を移動運用している人が居ないので、この手の情報が全くなく四苦八苦しております。
誰かのお役にたてれば幸いです。
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