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Arduino ECHONET

Echonet Timerの作成

  • 自宅に設置している蓄電池の動作モード制御を行う目的で、M5StickCを使ったコントローラ(EchonetTimer)を作成したので、ご紹介します。

背景

  • 一昨年(2020年)の春ごろ設置した蓄電池ですが、ずっと売電優先モードで稼働させてきました。
  • 固定買取期間も終了して売電単価も大きく下がったこともあり、自家消費優先モードに切り替えてみたところ、あまり効率的でないことがわかったため、本コントローラを作成しました。

蓄電池の動作モードについて

  • 大別して4つのモードがあります。(ちなみに、メーカーはデルタ電子です。)
    • 売電優先…太陽光による発電分(の余剰電力)は充電せず、すべて売電するモード。単価の安い深夜電力で充電、その他の時間帯に放電して運用する。
    • 自家消費優先…太陽光による発電分(の余剰電力)は充電し、さらに余った電力は売電するモード。蓄電池は基本的に放電するが、時間帯を指定して充電することも可能。
    • 充電優先…蓄電池の電力は使用(放電)することなく、充電のみ行うモード。
    • 放電優先…蓄電池への充電は行わず、放電のみ行うモード。(説明書によれば、このモードで放置すると過放電となり、故障の原因となるとのこと。)

売電優先モードで稼働させた状態

  • 下図(の下のグラフ)は、一日の蓄電残量推移です。
  • 23:30~7:00を充電時間帯、7:30~23:00を放電時間帯に設定して稼働させています。
    • 深夜電力で充電し始め、1時間ちょっとで満充電となります。
    • 7:30から放電開始しますが、日が照っていれば蓄電池の電力は消費せず、太陽光で賄います。
    • 日が陰ってくる夕方になると、蓄電池からの放電が始まり、蓄電残量が10%になるか23:00になるまで継続します。
売電優先モードで稼働させたときの蓄電残量の推移

自家消費優先モードで稼働させた状態

  • 自家消費優先モードで稼働させると、下図のようになりました。
  • 23:30~7:00を充電時間帯に設定して稼働させています。
    • 深夜電力で充電し始めますが、蓄電残量が30%で停止します。
      • 説明書によれば「充放電を1日1サイクル(0%→100%→0%)として動作保証しているため、制限をかけている」とのこと。
    • 蓄電池の放電は、充電時間帯の終了する7:00から始まります。下図のグラフは晴天時のものですが、曇天や雨天時は太陽光による充電が行われることなく、午前中などの早い段階で放電しきってしまい、単価の高い昼間電力を購入することになってしまいます。
      • ここの挙動が効率的でないと判断した部分です。
自家消費優先モードで稼働させたときの蓄電残量の推移

EchonetTimerで制御したときの状態

  • 先に挙げた4つの動作モードの切り替え時刻を設定することが可能です。
  • 下図のグラフは、以下の設定で稼働させたときのものです。
    • 23:01から充電優先(充電)モード
    • 0:00から売電優先(待機)モード
    • 6:59から自家消費優先(自動)モード
  • 深夜電力で90%程度まで充電し、6:59になったら放電開始となります。
    • 当初、100%まで充電するつもりでいたのですが、先の動作保証より、1日に何度も満充電状態にならないように運用すべきと判断しました。
    • 実測では、残量10%の状態で充電開始すると1時間15分くらいで90%を少し超える程度になります。
EchonetTimerで制御したときの蓄電残量の推移
  • EchonetTimerの設定画面(ブラウザから設定可能)
    • この設定の場合、0:15から売電優先(待機)モードとなります。
    • ちなみに、本コントローラはエアコンのON/OFFも制御できるようにしており、仕事部屋のエアコンは6:00~19:00の間だけONとなるように設定しています。
EchonetTimerの設定画面

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