2017年1月28日土曜日

【リーフバッテリを使った独立型システム構築】 太陽光パネルで充電して見た

リーフのリチウムイオンバッテリを活用した独立型太陽光システム構築に向け一歩一歩進めています。

過去記事

仮配線まで完了したことで、回路的に問題ないか検証することが出来ます。予定ではバランスコネクタ周りを作成する予定でしたが、晴天に恵まれましたので充電テストを行いたいと思います。

現在の充電回路は
・電流制御 ⇒ なし。
 太陽光パネルで発電した電流が全て充電電流となる。リーフバッテリは32Ahのパックが2並列×2直列なので、30A程度の充電は余裕でしょう。

・電圧制御 ⇒ BMSまかせ。
 中華BMSに任せるのは怖いのですが、過充電保護電圧である4.22~4.28Vで停止するはず。上限電圧に達する前にGTIで消費し、2重に保護します。将来的には設定電圧で停止する充電器を導入する予定です。

上限電圧の確認は危険なので後日に回し、今日は300WパネルのMAX発電に回路が持つかチェックしたいと思います。

実験の様子はこちら、充電コネクタにW計を取り付け、電圧はテスタで測定します。
10時頃から実験開始しましたので、パネルから200Wも供給されています。
1時間ほど様子を見ていましたが、問題なさそうです。次は発熱状態を確認します。

前面。コネクタ端子周りで若干発熱していますが、問題なし。
回路まわり。当初予想通り、整流ダイオードが発熱しています。極寒の環境で30V6Aでこれですから対策が必要です。
回路回りを側面から確認しましたが、ダイオード以外は問題なし。
裏面。バッテリ部分が熱を持っているように見えますが、金属面に自分の熱が反射しているだけなので問題なし。太陽光パネルからのケーブルが6Aの電流で発熱しているくらいです。問題なし。

測定結果
 10:18開始  開始時の電圧等をメモするのを忘れてしまいました。 ^^;

 10:43 充電 200.7W(32.6V、6.1A)、バッテリ電圧 31.4V(BMS 31.4V)
     S1 3.94V、S2 3.94V、S3 3.95V、S4 3.95V
     S5 3.94V、S6 3.94V、S7 3.94V、S8 3.94V

 11:24 充電 204.6W(32.8V、6.2A)、バッテリ電圧 31.6V(BMS 31.7V)
     S1 3.98V、S2 3.98V、S3 3.99V、S4 3.99V
     S5 3.98V、S6 3.98V、S7 3.98V、S8 3.98V

12:18 充電 191.9W(33.0V、5.8A)、バッテリ電圧 31.8V(BMS 31.9V)
     S1 4.00V、S2 4.00V、S3 4.00V、S4 4.00V
     S5 4.01V、S6 4.01V、S7 4.01V、S8 4.01V

2時間で443.2Wh、13.5Ah充電することが出来ました。この状態でインバータ入力電圧は31.4Vで赤の警告灯が点いていますが、なんとか動作しています。

バッテリチェッカで79%ですし、BMSの上限電圧制御も不安なのでこの辺を上限電圧とします。

リーフバッテリの性能か、BMS管理の賜物か不明ですが、セル間電圧はきれいに揃っています。何回か同様の実験を行い。観察していきたいと思います。