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電トラの自動充電装置を作りました。

三菱の電トラをV2H接続するには、定期的に満充電する必要がある。
V2Hでは95％までしか充電できないから、普通充電に切り替えて100％まで充電して、再びV2Hに切り替えるという手間がかかる。
自動化するために何をどうやって操作するか、しばらく観察して解決策を見つけました。

・V2Hと普通充電のコネクタは同時に差し込んでも支障がない
・V2Hのコネクターを抜かずとも停止ボタンを押せば普通充電を開始できる。
・普通充電の状態でV2Hの「放電」ボタンを押すと、普通充電からV2Hに自動で切り替わる

主な機器構成はSwitchbotのミニプラグ、ボット、電磁接触器。
1）SwitchbotのボットでV2Hの停止と放電のボタンを操作する。
2）普通充電は、SwitchbotのミニプラグでON/OFFする電磁接触器で通電/停止する。

システムは、毎週一回、自動で動作するようにプログラムしました。

太陽光発電で電トラのバッテリーに蓄電して夜間に家庭内で利用する消費電力を計測した。

100％充電した電トラのバッテリーにGTI（グリッドタイインバーター）を接続して最大出力で連続運転する。
電トラをキーONにしてGTIを始動し、計測器が示す出力を約200Wに調整する。

三時間の連続運転したところで、
・出力電力量：0.6kWh
・バッテリー残量：90.5％

電トラの現状の蓄電能力は9.45kWhだから消費電力量は
（100％-90.5％）×9.45kWh＝0.9kWh

一時間当たりの消費電力は
0.9kWh÷3時間＝0.3kW

変換効率は
0.6kWh÷0.9kWh＝66.7％

これにて基本的な運用データが得られたので、GTIをV2Hシステムとして利用する目途が立った。

一晩（12時間）稼働した場合は
0.3kW×12時間＝3.6kWh（38％相当）

二晩稼働しても76％相当のバッテリー消費であるから残量は34％になるはず。
V2Hシステムとして十分に役立つ能力だ。

リーフに充電中だとキーONにしなければ充電中のバッテリ―残量は確認できない。
電トラだと充電中にはキーOFFでもバッテリー残量計が点灯するので確認できる。

キーONすれば確認できるとはいえ、キーONせずとも確認できた方が便利だ。
電トラだと車外からでも充電状況が確認できる。
どちらが良いかといえば電トラの機能だろう。

他車のいいところは見習って欲しいが、リーフはマイナーチェンジでこうした目立たない機能に目を向けられて来なかった。
技術の日産とPRしているのが、新技術ばかりに飛びついているように思える。

輸入したGTI（グリッドタイインバーター）が到着した。
早速、12V電源ケーブルを作って電トラに接続。
家庭用コンセントにも100Vケーブルを接続。
スイッチON！

GTIのランプが点灯して周波数を同期し始めた。
出力を上げると300W近くまで上昇した。
一旦、スイッチをOFFにする。


ここまでは電トラのキーOFF状態。
このまま続けると12Vバッテリーが上がってしまう。
電トラをキーONにしてメインバッテリーから12Vバッテリーへ充電開始。


再びGTIのスイッチON。
最大出力まで上げるが250Wあたりで頭打ちになる。
DC電源の電圧によって出力が影響されるようだ。


しばらく連続運転すると赤ランプが点灯して冷却ファンが作動。
内部温度が上昇したのだろう。
吹き出し口から出る空気が温かい。

冷却ファンが回っていたのはほんのわずかな時間だった。
定格出力500Wのところを200Wで使っているのだから負荷としては軽く、耐久面としては良い状態だと思われる。



昼間の太陽光発電で電トラのバッテリーを充電して、夜間は電トラのバッテリーから家庭内コンセントへ電力を供給する目途が立った。
簡易的ではあるが太陽光発電と連携したV2Hシステムと言っていいだろう。

このV2Hシステムが本領を発揮するのは太陽光発電の固定買取期間が終わる2020年の夏だ。
それまでは連続運転時間試験で耐久性を確認したり、太陽光発電のパワコンとの干渉など安全に運用するために確認することがたくさんある。

ニチコンEVパワー・ステーション「LEAF to Home」や三菱電機EV用パワーコンディショナ「SMART V2H」を検討しているが、安いGTI「グリッドタイインバータ―」で代用できるなら、と考えるEVユーザーもいるだろう。
GTI「グリッドタイインバータ―」を使ったV2Hとは具体的にどうなるのか紹介しよう。

基本構成は、太陽光発電（余剰買取）、EV、GTIで極めてシンプル。
EVへの充電は普通充電ケーブルで通常の方法による。

使い方の一例としては、昼間は太陽光発電して家庭内に電力を供給し、必要に応じてEVにも充電する。
夜間はEVをキーONにして12VバッテリーをGTIに接続して家庭内のコンセントにつなぐ。
GTIで、家庭内で消費している電力の一部をまかなう。
家庭で消費する交流電力にGTIからの電力が混ざって供給されるからメーカー製V2Hのように切り換えがなく瞬停も起こらない。

自動で充電したり、停電時にも電力を供給するようなことはできないが、一万円前後のGTIでEVの電力を家庭で使うことができる。
夜間電力をかなりの範囲で自給自足できるから電気代が安くなり、温暖化防止に役立つなどメリットがたくさんある。

高額な価格で電力会社が太陽光発電から買い取ってくれる間は旨味はないが、固定買取制度が終われば自分で発電した電気は自家消費した方が買電との差額が売電の代わりになる。

定格500WのGTIを使うと仮定すると実質250Wの電力が供給できる。
夜間に不可欠な冷蔵庫と照明、テレビなどの消費電力が賄えると見込める。
250Wを超える電力は電力会社が供給するから心配することはない。

太陽光発電モジュールに接続するタイプが一般的だが、これをバッテリーに直結すると壊れる可能性がある。
ソーラー（チャージ）コントローラー等の負荷端子を利用するか、バッテリー直結型のGTI(画像）を使う必要がある。