前回ファームウェアをアップデートした蓄電池BAT-S48100ですが、症状としては変わらず再度メーカーとやり取りしていました(;´∀｀)
今までと違い、メーカーより提供されたBMS管理ソフトウェアでサンプリングした3基の蓄電池のリアルタイムデータを提出し、メーカー側も異常を確認できたようで、再度ファームウェアの書き換えをする事になりました。
今度は1.2.5へ3基共にグレードダウンです(;´∀｀)
⇓ 前回アップデート後(ver1.2.8)
⇓ グレードダウン後(ver1.2.5）
グレードダウン後2週間ほどデータサンプリング中での途中経過です。
前回のアップグレードでは特に改善が見られなかった蓄電池の不具合をまとめると…
①蓄電池No.1の充放電電流が大きく、他の2基よりも早く低電圧になってしまう。充電時はNo.1だけ早く満タンになってしまう( ;´･ω･`)
蓄電池No.1⇒SOC30％、蓄電池No.2⇒60％、蓄電池No.3⇒58％
といった感じで、アンバランスが酷い(´д｀|||)
②蓄電池No.1がSOC50％以下あたりから急激にSOCが低下し、1桁まで一気に低下する…( ;´･ω･`)
これに合わせるように他の蓄電池もSOCが1桁まで低下する
⇓今回はNo.2とNo.3が70%台から10%台まで急降下しています…(´д｀|||)
③蓄電池No.1のサイクル数が他の蓄電池の倍増加する(これは充放電スピードが早いため)、蓄電池No.2、蓄電池No.3のサイクルが２ずつ増える…
つまり、蓄電池No.1のサイクルは4ずつ増える｡ﾟ(ﾟ´Д｀ﾟ)ﾟ｡
今回のダウングレードでは、
①蓄電池No.1の充放電量は相変わらず多いのですが、ある程度SOCの差が開くと別の蓄電池の充放電量が増える為、バランスを取ろうとする動きがみられます。これによってSOCの差が15％以上まで開くことが無くなりました。
ファームウェアで電流量をある程度コントロールしてるっぽいですね(;´∀｀)
一応①に関しては前よりはマシかな～って感じです。
②SOCが急低下する原因については、海外のDIY Solar Power Forumのスレッドで、似たような症状に関するスレッドがあり、個人的見解では蓄電池を100％にしていないことが原因の可能性が濃厚となってきました( ;´･ω･`)
また、BMS上はSOC100%となっていますが、BMSが100%判定の時点で充電時のセル電圧は3.36Vで、蓄電池の電圧は53.76Vとなっています…
以前に使用していたチェリーベル製の25.6VのLiFePo4では、ハイブリッドインバーターのSOCがアテにならない為、バッテリー電圧のみで制御しており、27.0V～27.3Vまでの充電時間が一番長く、28Vが満充電の電圧でした。
28Vをセル電圧に換算すると3.5Vなので、48V蓄電池の場合100%充電する為には56Vまで充電が必要ということになります。
だとすれば、設置時にBMS上でSOC100%となる54V程度まで充電した状態で並列化したことがそもそもの問題だったことになります。
また落とし穴としては、ハイブリッドインバーターをBMSとリンクさせるとバッテリー電圧ではなくSOC100％で充電を停止してしまいます…( ;´･ω･`)
⇓ 3並列化した時の記事
今思えば、バッテリー電圧を揃えてだの内部抵抗は〇〇未満にしてから並列接続しなければいけないだのという都市伝説に振り回されていたように思います。
あくまでも生セルで組む場合やBMSの無い鉛バッテリーで組む場合の話であって、パッケージ化されたリチウムイオンバッテリーの場合BMSで管理されているので、仮にSOC50％のものと100％のものを混在させたところで、BMSに設定されている上限電圧に達すればBMSで充電電流を遮断するので過電流になることは無く、両方のバッテリーが上限に達すれば結局どちらのバッテリーも同じ状態に揃いますし、放電も下限に達すれば放電を停止するだけ。
更にハイブリッドインバーターとリンクさせた場合、総合SOCで判断するので劣化蓄電池が混在したところで、システム全体の蓄電総容量が低下するだけであって、他のBMS管理下の蓄電池に悪影響を及ぼすことは無いと思います。
⇓ 参考にしたスレッド
蓄電池に良いとされるSOC30％～90％の範囲で充放電を繰り返すとSOCの誤差が大きくなるようで、極端な話でいうと蓄電池の電圧が50V以下に低下していてもSOCは40％台とされており、終止電圧に近づくとBMSがSOCと辻褄を合わせようとするため、SOC40％から一気に0％まで急降下するらしいです。
当方の場合もSOC40％の割には電圧が50V以下になっており、ずっと疑問でした。
解決方法としては、56Vまで充電してBMSをリセットすること。
ハイブリッドインバーター側でSOC100%で充電停止するようになっているので、BMSとのリンクを解除して蓄電池の電圧で制御するように設定変更して、56Vまで充電するしかありません(´д｀|||)
BMSとのリンクを外すと、HFの頃と同じでハイブリッドインバーターのSOCが全くアテになりません。
5kWモデルではSOC90%超えでもPV入力が抑制されないのは救いですね。
また、今の蓄電池はWi-Fi環境でBMS情報が取得できるので、ハイブリッドインバーターとBMSがリンクできなくても不便ではないです。
今のところ②に関しては満充電されていない事が不具合の原因というのが一番有力な説です。
③サイクルの増え方やカウントについては2週間のサンプリングデータから検証した結果、正常にカウントされるようになりました。
具体的には
1日目 PV充電開始SOC50％～PV充電停止SOC90％⇒放電開始～放電完了SOC60％
充電：90％-50％⇒40％、放電：90％-60％⇒30％
2日目 PV充電開始SOC60％～PV充電停止SOC70％⇒放電開始～放電完了SOC40％
充電：70％-60％⇒10％、放電：70％-40％⇒30％
3日目 PV充電開始SOC40％～PV充電停止SOC90％⇒放電開始～放電完了SOC50％
充電：90％-40％⇒50％、放電：90％-50％⇒40％
充電：40％+10％+50％⇒100％
放電：30％+30％+40％⇒100％
これで1サイクルになります。
サイクル問題については無事解決しました(*ﾉ´∀`*)ﾉ
国内ではパッケージされたバッテリーに関する有益な情報が皆無ですが、海外では情報量が膨大なので割と知りたい情報が得られたりします。
翻訳は必須ですが…
今回のダウングレードでは、前回よりも大幅に改善はされましたが、まだフル充電⇒フル放電といった検証ができていないので、まだ暫くデータのサンプリングは継続です。
サンプリングPCは流石にシングルコアのAtomでは重過ぎたので、corei5のノートに変更しました。
シンクロさせたLFPの並列化でこんなに苦労すると思わなかったので、今回はいろんな意味でかなり勉強になりました(;´∀｀)
追記
BMSとのリンクを解除して、56Vまで充電した結果。
⇓満充電となって13時過ぎより発電抑制されています。
放電バランスの差はあるものの、SOC50%、54%、55%と3基のSOC差は5%と許容レベルになりました。
翌日、BMSとリンクさせて更に放電させ、SOC30%、35%、32%と、こちらもSOC差は5%と許容レベルで、今までは30%台まで安定して放電できませんでしたが、問題なく安定放電しています。
SOC10%くらいまで問題なく放電できれば、BMSリセットによる改善と言えます♪
蓄電池を長持ちさせようと思ったら、やはり定期的に満充電させる必要がありますね。
