HOME   戻る
鉛蓄電池補水作業合理化
 金銭投資すれば如何ようにも出来る自動化なのだが下記記載内容は、お遊びによる蓄電池管理負担軽減の備忘録です。 ●当サイトでは蓄電池の充放電に於いて若干無理の利く開放型を複数採用しているが精製水補充管理が大変で面倒臭いのである。  そこで安定性と再現性を配慮した精製水補充簡素化作業を実践している。  結論を一言で述べると、蓄電池の注水口を開栓して注入器具を載せ市販灯油ポンプ(改造)のスイッチを入れるだけ  設定レベルに到達するとブザーが鳴り自動停止する。(下記画像参照)  過剰注入や注入不足の失敗はなく、全セル均等管理が出来て各蓄電池へのバランス配慮された方法です。狭い場所や照明不足の場所に設置  された蓄電池などでも威力を発揮します。尚、補水検出センサーのレベル設定は自在なので液面レベルは自由変更可能で必要以上の液比重  低下防止したい場合など簡単調整可能です。  市販の精製水20リットル容器には直接灯油電動ポンプの吸い込み口が入らないため、市販20Lタンクに精製水を移し替える必要が有りますが、  蓄電池への補充時間は一瞬で完了し作業効率は抜群です。・・・市販20Lタンク(透明樹脂製)は1000円以下で入手可能  市販の灯油電動ポンプは出力ホース内にセンサーが内蔵されているが、蓄電池の希硫酸がセンサーホルダー等に残留しないように注水口と  センサーを分離する構造にしてあります。尚、センサーは透明樹脂で密封されているので希硫酸の影響を受けにくい物と推測している。 給水方法の合理化
 精製水補充時の注意点として、ポリタンクの高さを蓄電池表面より若干低めにすると給水自動停止時のホース残留水は蓄電池内部に入りません。  減圧穴は、充電中に発生する気泡ガスなどで内部圧力が高まり液面レベルセンサーの浮き上がり防止します。 【余談】  バッテリー精製水自動補充でWEB検索すると各種ヒットしますが価格が3万〜6万円程度でターゲットは業務用と推察する。  当サイト製作品の全部材費用は約1,400〜1,600円程度と格安で使用感も抜群で、動作性能も安定していて趣味で取り扱うレベルには最適です。  下記画像に示す蓄電池セル栓6x4台=24箇所を開栓して電極露出および注水レベル確認しながら作業するのは以外に苦痛を感じるものです。  蓄電池補水の半自動化により作業性向上に努めています。・・・(レベルセンサー位置を調整し、給水栓に乗せるだけでブザーが鳴るので目視  しなくても電極露出までの残液量確認も出来るので暗い場所や狭い場所でも重宝するでしょう) 2KW独立型発電の足跡

【鉛蓄電池の並列接続バランス維持管理】  当サイトの場合、蓄電池精製水補充の厳密管理をする理由は、EB160Ah/5hr 4並列接続されていて可能な限りバランスさせる必要に迫られ上記の  半自動化は複数項目の1つに過ぎません。  蓄電池の並列接続は推奨しませんが安全に留意し、労を惜しまず「勘所」を把握して管理出来るのであれば過去実績から寿命に大差無く勝負可能です。 【勘所とは】 ・並列接続バランスを最大限に保つ事・・・配線バランスの徹底と蓄電池セル比重均等化管理や電極露出および短絡の厳禁。                     (軽度の電極露出や短絡が一度でもあれば、そのダメージは後々までバランス不均衡を生み尾を引きます) ・充電不足や過放電による電極結晶化防止設備を具備する事・・・十分過ぎる太陽電池容量設置と人間不介在の自動補充電制御管理。  (当サイトの場合、電極結晶化防止用の市販パルス発生機器は効果疑問と自己電力消費とノイズ発生等を勘案し不採用としている) ・蓄電池の電圧、充放電電流をデーターロガー等により定期的に数値で把握する事。・・・バランス不均衡や経年劣化の兆候をデーターで把握。 当サイトでは2000年の運用開始から蓄電池4並列接続の電圧、充放電電流のリアルタイムモニターとデーターロガーによる終日5分間隔データ  自動記録されている。・・・(蓄電池単位または全蓄電池の同期データ取得も可能)  あらゆる事態を想定管理し更新設置(2010-11-10)〜5年経過時点でも各蓄電池のバランス状態は良好に維持されています。(追記:2018年10月現在  更新設置から満8年目前、劣化は感じるものの寿命までは十分過ぎる余裕があり使用開始から8年を超える寿命は確実です) 1.各蓄電池と銅版ターミナル・バス間の均一配線長・・・(銅版ターミナルを中心に均等最短放射状接続) 2.商用電源による自動補充電及び自動停止制御(蓄電池電圧の常時監視と記録含む)・・・(蓄電池電極結晶化軽減対策)  3.蓄電池零クロス充放電の常時監視と記録可能(データーロガーによるPV発電電流と蓄電池放電電流記録)  4.蓄電池毎の事故防止遮断と接続開閉可能・・・(各蓄電池間のアンバランス発生を想定し単独切り離し及びレベル合わせ即実施可能な体制  を整えています)因みに並列接続による各蓄電池間のアンバランスでレベル合わせは一度も実施されていません。 5.無負荷時の各蓄電池並列接続アンバランス監視設備を具備(充放電状態を分解能20msecデーターロガーにて同期計測と記録可能) 【アンバランス監視】・・・(蓄電池並列接続による蓄電池間エネルギーの奪い合い計測可能)  インバータ及び各蓄電池と各チャージコントローラーそれぞれが瞬時に単独切り離し自在なシステムを構築しているので接続デバイスを  切り離す事により、蓄電池任意並列接続に於ける充放電状態は各ホール素子センサー検出により無損失で計測可能となっている。 ※当サイトでは蓄電池並列接続による循環電流防止策は特にしていない(上記アンバランス軽減対策のみ)その理由は、蓄電池の電流が大きく  半導体デバイス挿入損失又はデバイス制御電力自己消費又は制御商用給電の必要性や半導体デバイス挿入による蓄電池アンバランス助長リスク  など勘案した結果による。・・・(蓄電システムに、商用給電の半導体デバイス挿入制御で循環電流防止するまでの価値があるか自問してみた)
●上記画像の通り蓄電池周辺の結線は1極集中方式を採用しており、チャージコントローラの設定バイアス影響リスク配慮と各蓄電池  に対する充放電配線バランスに配慮しています。・・・(低圧システム故に最大電流実測値は115A処理される為、各種の配慮が必要) (別解するとバランスとは、各太陽電池バンク通過電流、各蓄電池充放電、インバーター通過電流、各チャージコントローラのバイアス  点変動リスクを意識し、帰還電圧発生差と電力制御部のバランス不均衡が最小限となるような配慮を意味し、蓄電池内部抵抗を勘案  すると僅かな結線抵抗差および接触抵抗差や各蓄電池の保守差が起因する充放電変化が想像される) 【維持管理のまとめ】・・・(鉛蓄電池並列接続バランス維持) 0.蓄電池補水の半自動化により注水レベル均等化管理と電極露出監視に努めている。  (習熟してくると蓄電池電圧監視だけで兆候把握が可能) 1.銅版ターミナル・バスを基準とした均等最短放射状接続を徹底している。・・・(帰還電圧のバランス維持) 2.蓄電池電極結晶化軽減対策として自作機器(設定値任意)により蓄電池電圧監視と自動補充電制御する場合がある。  (イレギュラー的な放電時と冬期間の日照不足や連日不日照継続した場合など) 3.充電不足や過放電による電極結晶化防止目的とした蓄電池容量に対する過分な太陽電池パネルを設置している。 4.蓄電池の電圧及び充放電電流をデーターロガーによりリアルタイムモニターと終日自動記録している。・・・(個別または合算選択可能)  (バランス不均衡や経年劣化の兆候を数値で把握)・・・状況により蓄電池並列状態での強制均等化充電実施 5.蓄電池充電電圧は、充電不足回避のため蓄電池結線ロスを換算考慮してチャージコントローラ(CC)設定している。 (具体的には、各蓄電池に一定電流流した時に生じる電圧降下分をCCの充電設定電圧に繁栄補正している) ※当システムの蓄電池4並列接続が長期維持実績(蓄電池更新から8年、現在も問題ない)は上記内容全ての総合効果と考えています。 ■web上で散見する蓄電池の並列接続は、循環電流理由のNG表現が多数見受けられますが、配線等の接続バランス配慮に触れる方は少数派 なのでしょうか?・・・(重要な一要因)  0.x mΩ〜mΩオーダーの抵抗バランス差が及ぼす影響は微々たる問題と取られがちですが、一例としてインバータの負荷に応じた充放電 を例に計算するとmΩオーダーの抵抗差が及ぼす各蓄電池の通過電流差を直感する事ができます。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 当サイトの鉛蓄電池寿命は近い将来到来しますが、重量60kg x4個の自力更新は体力的に恐らく困難、維持管理費負担の不安も付き纏います。
■リチウムイオン蓄電池並列接続・・・pdf資料 web検索:キーワード「蓄電池並列接続 バランス pdf 四国総合研究所」 (四国総合研究所の蓄電池並列接続pdf参考文献)
HOME  戻る