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DIY太陽光改修(;´・ω・)冬季発電改善計画

我が家の冬季の太陽光発電事情は…図に表すとこんな感じです 

2階テラス上に設置した0.44kW以外は高さ2.5m程度に設置されているので、近隣住宅の影の影響によって、冬期の発電時間は、1.66kWで5時間程度0.7kW①で3時間程度0.7kW➁で30分程度となっています。

⇓ 直近の快晴日の1.66kWの発電量

発電効率は1.2kW/1.66kW⇒72%と今の時期だとこんなもんでしょう…

⇓ 直近の快晴日の0.7kW+0.7kWの発電量

こちらの発電効率は0.4kW/1.4kW⇒28%と終わってますね⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

近隣の影の影響を受けない0.44kWは、昇圧型チャージコントローラーの効率があまりよくないので、最大出力は250W程度と発電効率は250W/440W⇒56%程度で発電量も最大で2kWh程度となっています…

 

そこで今回昇圧ユニットの未使用品ヤフオクで衝動買い(;´∀`)

京セラ製昇圧ユニット エコノナコードJB01D・・・約2000円

OMRON製昇圧ユニット KP-ST3-1・・・約4000円

 

まずは仕様を確認

⇓ 京セラ製昇圧ユニット エコノナコードJB01D

最大出力電力 1.3kW > 0.44kW ⇒OK

入力電圧範囲 DC40V < Vmp79.2V ~ Voc93.6V < DC230V ⇒OK

昇圧範囲 1.1倍 < 2~2.5倍 < 4倍 ⇒OK

150V入力・250V出力・600W出力で98%の変換効率なので約12W程度の損失があるようなので、93V入力(4sへ変更)・221V出力で97%程度の変換効率でイケる計算です。

なかなか良いですね♪

 

⇓ OMRON製昇圧ユニット KP-ST3-1

最大出力電力 1.15kW > 0.44kW ⇒OK

入力電圧範囲 DC40V < Vmp79.2V ~ Voc93.6V < DC330V ⇒OK

こちらは京セラ製の倍の価格で落札しましたが、既に廃盤みたいです。

200V入力・250V出力・500W出力で97%の変換効率なので約15W程度の損失があるようなので、93V入力(4sへ変更)・221V出力で96%程度の変換効率です。

2つの仕様を比べてみると京セラ製の方が変換効率は良いみたいですね?

京セラ製よりもOMRON製は1kg重量が多いですが、冷却性能はOMRON製の方が優れてそうに感じます(=゚ω゚)ノ

 

ハイブリッドインバーターのPV入力に余裕はある|д゚)?

ハイブリッドインバーター(HYP4850U100-H)PV入力は22A

現状の定格最大電流は6.3A程度で、440Wを昇圧して接続しても最大2A増加するだけなので、十分に余裕はある。

接続箱の方も4回路のうち2回路遊んでいるのでパネル増設も可能な状態です。

問題はハイブリッドインバーターMPPT制御がどのパネルに調整されるかですね…

また、ソーラーパネルはセルに光が照射されることで電圧が上がるわけですが、0.7kWパネルの設置場所よりも0.44Wの方が影になりにくい環境の為、早朝では0.7kW側よりも電圧が高くなる可能性があり、0.7kWは最大221Vですが今の時期だと100V以上になる時間はAM7:30くらいなので、0.44kWはタイマー制御する必要があります。

 

 

早速取り付けてみよう~(=゚ω゚)ノ

2階テラスのパネル接続を2P2S接続から4S接続に変更して、とりあえずテラスに設置してあるML2440でベランダに放置してあるバッテリーを充電♪

msn-06s.hatenablog.jp

続けて、電気室の昇圧型チャージコントローラーMPT-7210Aを撤去し、とりあえず放熱性能の良さそうなKP-ST3-1を設置し、各配線を接続して完成~♪

 

パネルからの電力を電気室へ送電する為、2階ベランダへ戻りML2440を見ると…

 

E10が出て停止していました…⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

どうも入力電圧が高過ぎて過電圧停止したようです…

ML2440PV入力100Vまで対応しており開放電圧も92Vだったのでイケると思ったんですけどね(;´・ω・)

仕様をよく見ると気温が低い程PV最大入力電圧は低くなるようですね(;゚Д゚)

 

気を取り直して電気室に戻り、KP-ST3-1の試運転…(*'ω'*)

結果は…

 

昇圧されました♪

⇓ 92Vから200Vへ昇圧確認

 

しかし…待機になってしまい使用できず…

 

未使用品ですが、製造年は7年前の代物なので…

ん~古いから経年劣化で故障でもしているのか(;´・ω・)?

 

 

こんな時の為に2台購入したので…

 

気を取り直して…エコノナコードJB01Dに交換して接続…

結果は…

 

こちらは最初から待機になってしまい使用できず…

 

なんでや~~~~~~~~⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

 

 

う~ん…

 

発電量がショボいからか(;´・ω・)

 

 

発電量の少ない雨天に作業を行ったわけで…

1.66kW側で200W程度1.4kW側で100W程度発電していたので、50W程度は発電しているだろうという想定で、昇圧ユニットの発電効率から逆算したら20W~30W程度あれば動作するだろうと判断したわけですが…

 

Copilotに聞いたら…

・JB01Dが昇圧動作を開始するための最低発電電力は、40V以上の入力電圧と、数十ワット(50W~100W程度)の発電電力が目安となります。
ただし、日射量やストリング構成によってこの値は変動します。

・KP-ST3-1シリーズの消費電力(損失)は、定格運転時で30~40W程度とされている。これは、変換効率97%前後という仕様値から計算される理論値とほぼ一致する。待機時消費電力については、1W未満~数W程度とされ、実際の電力計測でも「ほとんど無視できるレベル」との報告が多い。

 

って回答が…

カタログスペックではJB01Dの方が効率が良いのだが、実際に50W~100Wだとかなり効率が悪いように思う…

仮に350Wの発電量があったとして100Wの損失があると…250Wの出力しかないので、今までのMPT-7210Aと同じような効率となってしまう(;´・ω・)

更にKP-ST3-1の方は外部にヒートシンクを備え、壁から浮かせて設置するようになっているのに対して、JB01Dの方はヒートシンクはケース内に固定されており、ケースを直接壁に固定するので排熱性能は劣るように感じる。

JB01Dだとハイブリッドインバーター側で発電ログが取れるメリットはあるが…

MPT-7210A4~5倍くらいの大きさと重量があるのはデメリットです

 

昇圧ユニット導入のメリット

・ハイブリッドインバーターに入力可能となるのでログが取れる

・PV電圧の高電圧化によって電圧降下が低減できる

・現在のチャージコントローラーより効率が高い

・国産メーカーなので信頼性が高い

昇圧ユニット導入のデメリット

・PV電圧の高電圧化によって24V系ハイブリッドインバーターやチャージコントローラーと併用が不可になる

・昇圧ユニットがデカいのでそれなりに設置場所が必要

 

とりあえずKP-ST3-1に戻して様子を見たいと思います|д゚)