2020年9月10日木曜日

停電対策の追加(UPSのバッテリー容量増強)

台風の大型化や地震による停電リスクが高まっている状況なので、我が家では2段階の停電対策をしています。 1段階目は数時間の停電時に必要最低限の電源確保のためUPS(無停電電源装置)を設置しています。

2段階目は半日を超えるような長期停電への対策で、ソーラー発電(オン・オフグリッド)と発電機の使用を想定しています。 今回は1段階目のUPSによる電源確保時間を延ばすために、シールドバッテリーを並列接続して容量増強を行いました。


UPSというとデータセンターに設置するサーバーの停電対策で、稼働中に電源が落ちることでデーター破損などを防止するため、 自動シャットダウンや発電機電源への切替までのバックアップの使用が多いですが 家庭用の小型のも有り、主にPCやレコーダーなどのデーターを保護する目的で導入します。

以前にリビングのTVやレコーダーの停電、落雷対策のために、正弦波500W出力の中型UPSを導入しました。 導入したUPSは中古(2014年製)のAPCのSmart-UPS 750(STM750J)という機種です。

リビングに導入したのは、落雷でレコーダやTVの故障防止の他、停電時に家の中心にバックアップ電源があると使い易いと考えたためです。 長時間停電時は発電機を併用することになりますが、 半日程度で復旧するケースではこのUPSで小型TV他の電源を確保して情報収集することを想定しています。

メーカ保証外で、感電の恐れもありお勧めはしませんが、このUPSのバッテリー容量を上げることで、停電時のバックアップ稼働時間を延ばすことが出来ます。 導入済の中型UPSのバッテリーは劣化して充電できない状態だったので、20ahのシールドバッテリーを2個(合計40ah)外付けして稼働させています。

40ah×12Vで最大480WHの電源供給可能ということになり40W使用した場合は理論上12時間は稼働できる計算になります。 実際は、インバーターのロスなど標準バッテリーの容量がで実際の稼働時間は少なくなるようです。

APCのホームページで調べた所、標準バッテリー(7.2ah×2個=14.4ah)で40W使用時のバックアップ時間が約2時間ですので、40ahバッテリーで約5時間半のバックアップ時間が期待できます。

今回40ah増強して合計80ahになったので11時間程度のバックアップ可能と期待できます。レコーダ他の待機電源をOFFにして50W程度の小型TVで情報収集する想定で約9時間の連続可能な計算です。

これまでに設置したUPSの電源容量をまとめてみた所、合計で235ahとなり12V×234=2.8KWになりました。冷蔵庫用のオフグリッドソーラー用ディープサイクルバッテリー100ah、 自作リチウムイオンバッテリー約50ahと合わせると385ah×12Vで約4.6KWとなり、小型の家庭用蓄電池と同じ位の容量です。

停電直後に必要最低限の機器以外の電源をOFFにすることで、夏のエアコンや電子レンジを含めて1日最大10KW程度の消費電力を半分以下に抑えられれば約1日位の停電に耐えらる計算になります。 ポータブル電源も大小合わせて1KWh位の容量を確保しているので、日中のソーラー発電と合わせて天気が良ければ2日程度は凌げることを期待しています。

停電対策の追加(UPSのバッテリー容量増強)




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