バッテリーの直列接続に関して

Question

現在、風力発電装置を計画しており、充電方法を検討しております。
計画としては、風力発電機からDC100Vほどの出力があるものと考えており、廃品であるDC12Vのバッテリーを8個直列接続してDC96Vとし、これに充電させ充電をさせようとしております。
出力は太陽光発電用のパワーコンディショナを通してAC100Vで出力をさせるものと考えているのですが、先に述べたようにバッテリーを8個も直列に繋いでも大丈夫なものでしょうか？
全て自作で製作を考えているのですが私は全くの素人でありますので、どのような危険があるか予測が出来ていません。
宜しく御願い致します。

Answer

電気的にも機械的にも現場の実務経験３年以上
機械設計と電気設計がある程度出来るくらいの知識が欲しいですね。

バッテリというものは
バッテリそのものには安全装置がありませんので
配線中に過って短絡でもしようもんなら大変なことになります。

機械的にも大型になりますね？
螺子１本のことから考えて設計しないと
命に関わります。

危険の具体的項目は他の方が書いて下さっているので割愛します。

Answer

すでに貴重な意見が出てますけど気になる点を二つほど。
多分趣味の範囲でGIY的に試してみたいとの気持ちであると思われますけどまづ本屋さんに行き「初めての風力発電」だったかな？とかの本があります、多分。
一読されると全体がわかります。
それからバッテリーですが廃バッテリーとは恐らく車用バッテリーのことだと思いますが車用バッテリーは大量に安く作られていますが決して汎用品（何にでも使える）ものではありません。
車に特化した製品です。フローティング充電で性能を発揮するように作られていますので充放電条件は意外にシビアです。
完全放電は禁物です。ディープサイクルバッテリーと専用品があります。

Answer

＞風力発電機からDC100Vほどの出力があるものと考えており、・・・・DC12V
＞のバッテリーを8個直列接続してDC96Vとし、これに充電させ充電をさせよう

前の回答者さんの示された情報からもお判りとおもいますが，風力発電機の
出力電圧は，風速に対応して０Ｖから１００Ｖ以上の範囲まで変化します。
丁度定格に等しい出力になることは稀であって，広い範囲の出力電圧でバッ
テリーを充電できるような回路が必要です。この回路部分を作るには，パワー
エレクトロニクスの技術が必要です。

また，強風時の保護などもこの回路部（＋制御）の機能として求められます。
バッテリーの接続よりも，この回路部の設計・製作の方が課題に思えますが
如何でしょうか。

Answer

気になる点が一つ、
> 廃品であるDC12Vのバッテリーを8個直列接続

中に１個でも、サルフェーション気味のものがあったり、
電解液の濃度が不適切なものが混じっていると、
そこだけ発熱したり、充電出来なかったり、最悪は爆発したりと、
ろくなことがありません。

８個のバッテリー全部が、同程度の容量で、状態にバラツキが無いのですか？

私なら、
ＡＣ１００Ｖ→ＡＣ１４Ｖ程度→全波整流＆平滑化→各個に並列充電
こうすれば、バッテリーのバラツキは大きな問題になりません。

> AC100⇒AC14のAC14に変圧するのはどういう意味がある
上記に記した通り、
並列で充電するために、バッテリーの電圧に合わせているだけです。
（全文をお読み頂ければ普通に分かるかと思います。）

ＡＣのままならトランスで変圧出来ますが、
ＤＣに変えてからでは、ＤＣ－ＤＣコンバータが必要になります。

Answer

少なくとも業界標準はちょっと検索すればすぐに分かる
http://www.zephyreco.co.jp/products/owl/owl_next/
http://www.lifelinebattery.jp/main_acce.htm
http://seitu.pekori.to/sikumi.htm
http://www.sizennokaze.com/huuryoku.htm
http://www.winpro.co.jp/windturbines.html

DC/ACインバーター
http://www.cellstar.co.jp/products/inver/
http://www.denryo.com/products/inverter/index.html
http://www.tokyorikosha.co.jp/product/dcac/
http://www.endokagaku.co.jp/shop/cargoods/dcac_inverter/

受配電盤用DC100V電源装置
http://home.gyps.gs-yuasa.com/products/dc/trustar_s.html

DC100V用電池
http://www.furukawadenchi.co.jp/products/indust/t_seigyo.htm

>全て自作で製作を考えているのですが私は全くの素人でありますので、
どの程度の素人なのかが問題なのですが
旋盤やマシニングは使えてシャフト加工してベアリング組立は出来る程度の
風力発電機については素人でも機械加工はプロなのか？

>どのような危険があるか予測が出来ていません。
当然の如く、感電死、火災
その他
風車が転倒して挟まれ死
風車のタワーからの墜落死

ＫＹ活動の基本中の基本

当然の事ながらＫＹとは「空気が読めない」では有りません

バッテリーの直列接続に関する注意点