太陽光発電＋蓄電池とポタ電を連動させてみた。

Last Updated on 2026-04-11 by researcher

我が家はオムロンの太陽光発電(PCS)＋蓄電池(10KW)を導入している。

太陽光発電量が少ないときの不足分は蓄電池からの放電で補ってくれるが普通に家電を使っているだけで一日も持たないし蓄電池を全て使い切るような使い方は停電時に困ることになるため蓄電池を増設したいところではあるものの費用／設置場所など何かと悩みどころが多すぎる。

ポタ電とスマートプラグとの組み合わせて時間帯により充放電を切り替えるような運用も試してみたが家全体を給電できる蓄電池の容量を増やしたほうが使い勝手がいいのは確かである。

そこで蓄電池とポタ電の充放電の連動を試してみた結果、ポタ電に振り分けた電力分だけ蓄電池の放電時間が延びることや蓄電池と同じように太陽光発電或いは深夜電力で充電できることなど蓄電池の容量を増やしたのと同じ効果が確認できた。

例えば一日に10時間使う200Wの家電(TVなど)があるなら 2KW必要であるが、それをポタ電経由にして蓄電池と充放電を連動させると10KWh(実質7-8KWh)の蓄電池の放電が25%以上長く使えることになる。ちなみにポタ電の充放電効率が以外に悪くて電気料金を安くするという効果は期待しないほうが良さそうだ。

パワコンはオムロンのみ対応。放電時間帯制御だけならパワコン連携なしでＯＫ。

ポタ電はスマートプラグの電力計測機能を使いAC入出力電力の差からバッテリーの充放電をシュミレートするためUPS(EPS)機能があるものならなんでもＯＫだ。

ていうか、我が家で使ってるポタ電(DABBSSON)にバッテリー状態を取得する機能があるかないかサポートに問い合わせしてみたら、そんなものはないと無下に一蹴されてしまったのでシュミレート方式を考えてみたのであった．．．(-_-;)

【接続方法】
【コンセント】–>【TP-LINK P110M】–>【ポタ電】–>【TP-LINK P110M】–>【家電(TV/PC/冷蔵庫など)】

【スマートプラグ】
TP-LINK Tapo P105/P110M のKlapプロトコル対応版 (Windows/Linux)

【動作の概要】
１）ポタ電のAC入力をONしバッテリー満充電になるまで待機。
２）放電時間帯&&(蓄電池放電中||買電中)であればポタ電のAC入力をOFFし放電開始。それ以外はポタ電のAC入力をONし充電開始。
３）ポタ電放電中にバッテリーが最低容量(BATLOW)を下回ったら１）に戻る。

【設定ファイル】
BATxxx/DxTIME設定はポタ電や契約に合わせて変更する。BATLOSはポタ電の消費電力でバッテリー満充電時のAC入出力電力の差から判断できるがわからない時は0でもよい。

MODE=omron # on|off|omron

DEBUG=0 # debug mode

MONINT=60 # monitor interval time (seconds)

LOGINT=600 # logging interval time (seconds)

CTLDLY=300 # charging control delay (seconds)

BATCAP=5330 # Battery Capacity (Wh)

BATCEP=87 # Charging efficiency Percent (%)

BATDEP=66 # Discharging efficiency Percent (%)

BATLOW=30 # Battery Discharging Stop Level (%)

BATLOS=30 # DC-AC Converter Power Consumption (W)

DSTIME=0800 # discharge start time (HHMM)

DETIME=2200 # discharge end time (HHMM)

【シェルスクリプト】
オムロンのカラー表示ユニットが計測ユニットから取得する表示用のデータからパワコンの状態を判断している。

#!/bin/bash
#
# Portable Battery Charge Controller with PCS
#
CWD=$(cd "$(dirname "$0")" && pwd)
NAME=$(basename "$0" .sh)

#
# User Settings
#
USER=*****
PSWD=*****
ACIN="$CWD/../tapo2/tapo2 192.168.***.*** $USER $PSWD"
ACOUT="$CWD/../tapo2/tapo2 192,168.***.*** $USER $PSWD"
OMRON="http://192.168.***.***/asyncquery.cgi?type=Navi"
LOGFILE="$CWD/$NAME.log"
CONFFILE="$CWD/$NAME.conf"

#
# Working Variables
#
FULLCHG=0
CHARGE=1
STATE=$CHARGE
BATTERY=0    # Current Battery Power (mWh)
LASTIN=-1
LASTOUT=-1
LOGPER=-1
LOGCHG=-1

#
# for OMRON PCS
#
omron()
{
  local CHG
  local PCS
  local PWR
  CHG=1
  PCS=$(wget "$OMRON" -q -O -)
  if [ $? -eq 0 ]; then
    PWR=$(echo "$PCS" | jq -e ".chargePowerTotal")
    if [ $PWR -lt 0 ]; then
      CHG=0
    else
      PWR=$(echo "$PCS" | jq -e ".instantPower.tradedPower")
      if [ $PWR -gt 0 ]; then
        CHG=0
      fi
    fi
  fi
  echo $CHG
}

#
# discharge time control
#
discharge()
{
  local CHG
  local NOW
  CHG=1
  NOW=$(date '+%H%M')
  if [ $NOW -ge $DSTIME ] && [ $NOW -lt $DETIME ]; then
    CHG=0
  fi
  echo $CHG
}

#
# PCS Status
#
status()
{
  local CHG
  case "$MODE" in
    off)
      CHG=0
      ;;
    on)
      CHG=1
      ;;
    *)
      CHG=$(discharge)
      if [ $CHG -eq 0 ]; then
        if [ "$MODE" == "omron" ]; then
          CHG=$(omron)
        fi
      fi
      ;;
  esac
  echo $CHG
}

#
# get Property
#
property()
{
  sed -E -n "s/^$1=([^[:space:]]*).*$/\1/p" < "$CONFFILE"
}

#
# Load Config
#
config()
{
  MODE=$(property "MODE")
  DEBUG=$(property "DEBUG")
  CTLDLY=$(property "CTLDLY")
  MONINT=$(property "MONINT")
  LOGINT=$(property "LOGINT")
  BATCAP=$(property "BATCAP")
  BATCEP=$(property "BATCEP")
  BATDEP=$(property "BATDEP")
  BATLOW=$(property "BATLOW")
  BATLOS=$(property "BATLOS")
  DSTIME=$(property "DSTIME")
  DETIME=$(property "DETIME")

BATCAP=$((BATCAP * 1000))                 # Convert Wh to mWh
  BATLOW=$((BATCAP * BATLOW / 100))         # Convert %  to mWh
  BATLOS=$((BATLOS * 1000 * MONINT / 3600)) # Convert W  to mWm
}

#
# Logging
#
logging()
{
  local CHG
  local REM
  local PER
  if [ "$CHARGE" -eq 0 ]; then
    CHG="off"
  else
    CHG="on"
  fi
  REM=$((BATTERY / 1000))
  PER="$((BATTERY * 100 / BATCAP)).$((BATTERY * 1000 / BATCAP % 10))"
  if [ "$PER" != "$LOGPER" ] || [ $CHARGE -ne $LOGCHG ]; then
    echo "$(date "+%Y-%m-%d %H:%M"), $PER% ($REM), $CHG" >> "$LOGFILE"
    LOGPER=$PER
    LOGCHG=$CHARGE
  fi
}

#
# Smart Plug Control
#
control()
{
  local CHG
  if [ "$CHARGE" -eq 0 ]; then
    CHG="off"
  else
    CHG="on"
  fi
  $ACIN "$CHG" > /dev/null 2>&1
}

#
# Simulate Battery Power
#
energy()
{
  local PWR
  local PI
  local PO
  local PER
  #
  # battery input
  #
  PWR=$($ACIN energy | jq -e ".month_energy")
  if [ $LASTIN -lt 0 ]; then
    PI=0
  elif [ $PWR -ge $LASTIN ]; then
    PI=$((PWR - LASTIN))
  else
    PI=$PWR
  fi
  LASTIN=$PWR
  #
  # battery output
  #
  PWR=$($ACOUT energy | jq -e ".month_energy")
  if [ $LASTOUT -lt 0 ]; then
    PO=0
  elif [ $PWR -ge $LASTOUT ]; then
    PO=$((PWR - LASTOUT))
  else
    PO=$PWR
  fi
  LASTOUT=$PWR
  #
  # battry charge/Discharge
  #
  PWR=$(((PI - PO) * 1000))
  if [ $PWR -gt 1000 ]; then
    PWR=$((PWR * BATCEP / 100 - BATLOS))
  elif [ $PWR -lt -1000 ]; then
    PWR=$((PWR * 100 / BATDEP - BATLOS))
  else
    PWR=0
  fi
  BATTERY=$((BATTERY + PWR))
  if [[ ( $PI -gt 0 && $PWR -eq 0 ) || ( $BATTERY -gt $BATCAP ) ]]; then
    if [ $FULLCHG -eq 0 ]; then
      FULLCHG=1
      START2=$SECONDS
      START3=$START2
    fi
    BATTERY=$BATCAP
    logging
  elif [ $BATTERY -lt 0 ]; then
    BATTERY=0
  fi
  if [ $DEBUG -ne 0 ]; then
    PER="$((BATTERY * 100 / BATCAP)).$((BATTERY * 1000 / BATCAP % 10))"
    echo "$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"), $PER% ($BATTERY), CHG=$PWR, PI=$PI, PO=$PO, STATUS=$1"
  fi
}

#
# Main Routine
#
config

if ! $ACIN info > /dev/null 2>&1; then
  echo "smartplug $ACIN not found."
fi
if ! $ACOUT info > /dev/null 2>&1; then
  echo "smartplug $ACOUT not found."
fi

SECONDS=$(date "+%S")
START1=$SECONDS
START2=-1
START3=$((START1 - LOGINT))

while :; do
  config
  VAL=$(status)
  energy $VAL
  if [ $STATE -ne $VAL ]; then
    STATE=$VAL
    START2=$SECONDS
  fi
  if [ $START2 -ge 0 ] && [ $((SECONDS - START2)) -ge $CTLDLY ]; then
    START2=-1
    if [[ $CHARGE -ne $STATE && ( $STATE -ne 0 || ( $BATTERY -ge $BATLOW && $FULLCHG -ne 0 ) ) ]]; then
      START3=$SECONDS
      CHARGE=$STATE
      logging
    fi
  fi
  if [ $CHARGE -eq 0 ] && [ $BATTERY -lt $BATLOW ]; then
    FULLCHG=0
    START3=$SECONDS
    CHARGE=1
    logging
  fi
  control
  if [ $((SECONDS - START3)) -ge $LOGINT ]; then
    START3=$((START3 + LOGINT))
    logging
  fi
  DLY=$((MONINT + (MONINT / 2) - (START1 % MONINT)))
  VAL=$((DLY - (SECONDS - START1) - 1))
  if [ $VAL -gt 0 ]; then
    sleep $VAL
  fi
  while [ $((SECONDS - START1)) -lt $DLY ]; do
    sleep 0.1
  done
  START1=$((START1 + DLY))
done

100

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#!/bin/bash

# Portable Battery Charge Controller with PCS

CWD=$(cd "$(dirname "$0")" && pwd)

NAME=$(basename "$0" .sh)

# User Settings

USER=*****

PSWD=*****

ACIN="$CWD/../tapo2/tapo2 192.168.***.*** $USER $PSWD"

ACOUT="$CWD/../tapo2/tapo2 192,168.***.*** $USER $PSWD"

OMRON="http://192.168.***.***/asyncquery.cgi?type=Navi"

LOGFILE="$CWD/$NAME.log"

CONFFILE="$CWD/$NAME.conf"

# Working Variables

FULLCHG=0

CHARGE=1

STATE=$CHARGE

BATTERY=0 # Current Battery Power (mWh)

LASTIN=-1

LASTOUT=-1

LOGPER=-1

LOGCHG=-1

# for OMRON PCS

omron()

{

local CHG

local PCS

local PWR

CHG=1

PCS=$(wget "$OMRON" -q -O -)

if [ $? -eq 0 ]; then

PWR=$(echo "$PCS" | jq -e ".chargePowerTotal")

if [ $PWR -lt 0 ]; then

CHG=0

else

PWR=$(echo "$PCS" | jq -e ".instantPower.tradedPower")

if [ $PWR -gt 0 ]; then

CHG=0

echo $CHG

}

# discharge time control

discharge()

{

local CHG

local NOW

CHG=1

NOW=$(date '+%H%M')

if [ $NOW -ge $DSTIME ] && [ $NOW -lt $DETIME ]; then

CHG=0

echo $CHG

}

# PCS Status

status()

{

local CHG

case "$MODE" in

off)

CHG=0

;;

on)

CHG=1

;;

CHG=$(discharge)

if [ $CHG -eq 0 ]; then

if [ "$MODE" == "omron" ]; then

CHG=$(omron)

;;

esac

echo $CHG

}

# get Property

property()

{

sed -E -n "s/^$1=([^[:space:]]*).*$/\1/p" < "$CONFFILE"

}

# Load Config

config()

{

MODE=$(property "MODE")

DEBUG=$(property "DEBUG")

CTLDLY=$(property "CTLDLY")

MONINT=$(property "MONINT")

LOGINT=$(property "LOGINT")

BATCAP=$(property "BATCAP")

BATCEP=$(property "BATCEP")

BATDEP=$(property "BATDEP")

BATLOW=$(property "BATLOW")

BATLOS=$(property "BATLOS")

DSTIME=$(property "DSTIME")

DETIME=$(property "DETIME")

BATCAP=$((BATCAP * 1000)) # Convert Wh to mWh

BATLOW=$((BATCAP * BATLOW / 100)) # Convert % to mWh

BATLOS=$((BATLOS * 1000 * MONINT / 3600)) # Convert W to mWm

}

# Logging

logging()

{

local CHG

local REM

local PER

if [ "$CHARGE" -eq 0 ]; then

CHG="off"

else

CHG="on"

REM=$((BATTERY / 1000))

PER="$((BATTERY * 100 / BATCAP)).$((BATTERY * 1000 / BATCAP % 10))"

if [ "$PER" != "$LOGPER" ] || [ $CHARGE -ne $LOGCHG ]; then

echo "$(date "+%Y-%m-%d %H:%M"), $PER% ($REM), $CHG" >> "$LOGFILE"

LOGPER=$PER

LOGCHG=$CHARGE

}

# Smart Plug Control

control()

{

local CHG

if [ "$CHARGE" -eq 0 ]; then

CHG="off"

else

CHG="on"

$ACIN "$CHG" > /dev/null 2>&1

}

# Simulate Battery Power

energy()

{

local PWR

local PI

local PO

local PER

# battery input

PWR=$($ACIN energy | jq -e ".month_energy")

if [ $LASTIN -lt 0 ]; then

PI=0

elif [ $PWR -ge $LASTIN ]; then

PI=$((PWR - LASTIN))

else

PI=$PWR

LASTIN=$PWR

# battery output

PWR=$($ACOUT energy | jq -e ".month_energy")

if [ $LASTOUT -lt 0 ]; then

PO=0

elif [ $PWR -ge $LASTOUT ]; then

PO=$((PWR - LASTOUT))

else

PO=$PWR

LASTOUT=$PWR

# battry charge/Discharge

PWR=$(((PI - PO) * 1000))

if [ $PWR -gt 1000 ]; then

PWR=$((PWR * BATCEP / 100 - BATLOS))

elif [ $PWR -lt -1000 ]; then

PWR=$((PWR * 100 / BATDEP - BATLOS))

else

PWR=0

BATTERY=$((BATTERY + PWR))

if [[ ( $PI -gt 0 && $PWR -eq 0 ) || ( $BATTERY -gt $BATCAP ) ]]; then

if [ $FULLCHG -eq 0 ]; then

FULLCHG=1

START2=$SECONDS

START3=$START2

BATTERY=$BATCAP

logging

elif [ $BATTERY -lt 0 ]; then

BATTERY=0

if [ $DEBUG -ne 0 ]; then

PER="$((BATTERY * 100 / BATCAP)).$((BATTERY * 1000 / BATCAP % 10))"

echo "$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"), $PER% ($BATTERY), CHG=$PWR, PI=$PI, PO=$PO, STATUS=$1"

}

# Main Routine

config

if ! $ACIN info > /dev/null 2>&1; then

echo "smartplug $ACIN not found."

if ! $ACOUT info > /dev/null 2>&1; then

echo "smartplug $ACOUT not found."

SECONDS=$(date "+%S")

START1=$SECONDS

START2=-1

START3=$((START1 - LOGINT))

while :; do

config

VAL=$(status)

energy $VAL

if [ $STATE -ne $VAL ]; then

STATE=$VAL

START2=$SECONDS

if [ $START2 -ge 0 ] && [ $((SECONDS - START2)) -ge $CTLDLY ]; then

START2=-1

if [[ $CHARGE -ne $STATE && ( $STATE -ne 0 || ( $BATTERY -ge $BATLOW && $FULLCHG -ne 0 ) ) ]]; then

START3=$SECONDS

CHARGE=$STATE

logging

if [ $CHARGE -eq 0 ] && [ $BATTERY -lt $BATLOW ]; then

FULLCHG=0

START3=$SECONDS

CHARGE=1

logging

control

if [ $((SECONDS - START3)) -ge $LOGINT ]; then

START3=$((START3 + LOGINT))

logging

DLY=$((MONINT + (MONINT / 2) - (START1 % MONINT)))

VAL=$((DLY - (SECONDS - START1) - 1))

if [ $VAL -gt 0 ]; then

sleep $VAL

while [ $((SECONDS - START1)) -lt $DLY ]; do

sleep 0.1

done

START1=$((START1 + DLY))

done

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