趣味のお部屋

やってみたいと思ったことが趣味…それを極めたらプロかな?

ハイブリッドインバーターについて( *・ω・)

Lvyuanのハイブリッドインバーターですが、中身はまんまSRNEなので、極稀にSRNEの公式ページをチェックするのですが、モニターソフトiPowerのダウンロードができなくなっています…

ソフトウェアに関しては、SmartEssへ丸投げでしょうか( ;´・ω・`)??

 

さて、先日見つけたRENOGYハイブリッドインバーターのマニュアルを見ていて

LvyuanやSRNEのHFシリーズとは大きく違う点を一つ見つけました!( *・ω・)ノ

 

設定63 N-Gボンディングの有効/無効

※バイパス出力時はAC出力-N相とGNDが切り離され、インバーター出力時はAC出力-N相とGNDが短絡される

デフォルトでは有効となっていますが、オングリッド環境でこれを無効にした場合、バイパス出力時にAC-N相がアースと繋がり漏電ブレーカーが作動してしまうのでは?

それともインバーター出力時は非接地となるだけなのでしょうか( ;´・ω・`)?

 

SRNEやLvyuanのHF系はどうなんだろう( ;´・ω・`)??

と思い、ちょっと調べてみました。

 

この疑問に関しては、ブログにコメントを頂いた方から

「何故、2台のハイブリットインバーターの出力を、単相3線式の分電盤へ出力しなかったのですか?」

という質問から、Renogyの設定63のデフォルト状態を、HF系が固定されていると定義して、2台のハイブリッドインバーターの出力が共に同じ出力を同期していれば、2台のN相の接続も可能なハズでは?と思ったのですが…

憶測で考えていてもモヤモヤするので、実際HF系のインバーター出力とバイパス出力を調べてみようと思った次第です。

 

いきなり検証結果から

まぁバイパス出力については、AC入力をリレーで入切しダイレクトにAC出力へ接続するだけなので、当然N相は接地されています。

問題はインバーター出力の場合で、検証結果としては、HF系ではインバーター出力のN相は非接地なので、2台のハイブリッドインバーターのN相を接続することはNGとなりますね。

つまり、Renogyの設定63をオフにすると、インバータ出力時のAC出力は非接地となるということになります。設定63の動作については憶測です。

 

追記

AC入力とAC出力のN相は繋がっているので、本来は2台のインバーター出力-N相の電位は等しいのですが、AC入力側のブレーカーが何等かの原因で遮断された場合、商用電源N相のB種接地は断たれてしまうため、検証ではAC入力をあえてし遮断しています。

また、オフグリッド環境でも同じ事が言えます。

 

 

検証

インバーター出力でN相が接地されていれば、AC出力-L相とアース間で105Vの電圧(※出力105V設定です)が出るのですが、AC出力とアース間の電圧を測定した結果は

L1側 AC出力-L相~アース間電圧:AC70V

L1側 AC出力-N相~アース間電圧:AC35V

L2側 AC出力-L相~アース間電圧:AC49V

L2側 AC出力-N相~アース間電圧:AC56V

N相がアースと接続されていないので、このような結果となります。

仮にハイブリッドインバーターのAC出力-N相とアースを故意に接続してしまうと、バイパス出力時にAC入力N相とアースが漏電した状態となってしまい、商用電源主幹ELBが漏電検知でトリップしてしまいます。

HF系でもRenogyの設定63に関する機能が標準で備わっていれば、Renogyのファームウェアに書き換えるといった荒業で対応できそうですが、現状で非接地では何とも言えません。

 

仮にRenogyのハイブリッドインバーターのようにAC出力のN相とアースが接続されていれば、2台のハイブリッドインバーターの出力で100Vのみの似非単相3線式出力は可能と思います。但し、2台のインバーター出力とバイパス出力の切替制御の同期が必要です。

切替動作が完全に同期していれば、AC入力のN相の短絡は回避できるのですが、同じ設定にしていてもハイブリッドインバーターの個体差により、バイパス切替動作に必ずタイムラグが発生します。

タイムラグを無くすには、ハイブリッドインバーターのバイパス出力機能をオフにし、外部で2台の出力切替制御するしかないと思います。

単相三線化はしたいのですがシステム変更は必須…( ;´・ω・`)

 

我が家のシステムの欠点

・複雑すぎて、組んだ本人にしか手に負えない

・配線及び機器点数が多すぎて、コスト増となっている

・システム設置面積が多く占有している

1台3kWという上限があるので、一度に大電力を使用できない

 

現システムの欠点を解消するためにも、最低限48V系ハイブリッドインバーターへの移行は必須になっています。

 

次期システム概要(計画)

単相3線式100V/200V

単相3線式方式にする事で出力を1つにまとめる事ができる

②システム電圧(バッテリー電圧)48V

・5kW以上のハイブリッドインバーターは48Vなので、バッテリーの構成変更が必須となる

※但し、3並列+2並列→2直2並列への変更により劣化度合いの違う個体の混在となる為、劣化が進行するという懸念があります。

③PV入力2系統以上(希望は30V以上450Vくらいまで)

・使用しているソーラーパネルが415Wと70Wで構成されているため、現状の設備を有効活用しようと思うと、最低限PV入力が2系統必要

※70Wパネルにはバイパスダイオードが内蔵されておらず、直列接続には不向きなのでPV電圧は低い電圧に対応している方が好ましいです。

インバーター出力5kW~10kW

インバーター出力は、現在の使用部材を流用する事を考慮すると5~10kWとなります(*´-`*)

3kW÷24V→125A

10kW÷48V→208A

ネツタフ115H-KIV38sq 許容電流 255A

 

最適なハイブリッドインバータを見つけました♪(*ノ´∀`*)ノ

 

SRNE HYP4850U100-H

 

www.srnesolar.com

 

システム電圧:48V

インバーター出力:5kW

PV入力:5.5kW(120V~450V)

1台使用で単相2線式100V・2台使用で単相三線式100V/200V可能・3台使用で三相200V可能

最大6台並列運転可能

AC充電時間帯及び放電時間帯設定可能

 

5kWという低出力の為、HF4850U80-Hとあまり変わらない価格で、2台購入しても単相3線式10kWと変わらない価格なので、コスパは良いと思います。

 

魅力的なのは、2台使用する事で単相3線式10kW出力が可能となるので、仮に1台が故障してももう1台が稼働する事によって半分の停電は回避できますし、並列接続を増やす事で簡単に容量増設が可能になります。

台数を増やすメリットとしては、太陽光のPV入力が増えるのでストリング数が増やせることや、故障時の停電回避が可能となります。

また、AC充電時間帯や放電時間帯が設定できるので、現在のように時間帯充電やインバーターの時間帯出力が可能となり、現状の制御盤が必要無くなります。

問題は遠隔操作で設定変更できないところですね。

 

出力が5kWなので、ハイブリッドインバーターとバッテリー間の配線への電流は最大104Aで、KIV38sqでもOK

 

全ての機能がフルオートで完結できるのであれば遠隔操作も必要ないのかな?とも思いますが、遠隔で完全にハイブリッドインバーター出力と系統出力を切り替える事ができれば、本体が機能停止した場合でも停電は回避できるんですけどね?

そういう点では、シンプルに60Aの自動切替器を付けTP-Linkで切替制御した方がいいも(;´∀`)

 

妄想は膨らみますが…予算が…。