ソーラーパネルで発電した電力をバッテリーに充電し、インバーターに必要な電流を送り出すための機材です。

ソーラーパネルの種類、バッテリー、インバータの機能を最適化するために必要な機材です。
これも、ソーラーパネル、バッテリ、インバータが決まればそれに適したコントローラを選択することになります。これも結構な値段がします。

 だいたい、マイコン内蔵でソーラーパネルで発電された電力をバッテリーに充電し、バッテリの過充電や過放電でバッテリの寿命を縮めないようにコントロールするようになっています。

 すべて標準的な機材でソラーシステムを構成するのであればを市販されているコントローラを使うとよいでしょう。
私の場合は、先の拡張性を考えてシステムを構成する機材がバランスに欠いています。
そのため、当面は、いろいろ試しながら、ノウハウを蓄積し自作することにしました。



 バッテリーから取り出すのは、直流の48Vなので、この直流48Vを家庭用電気製品が使えるようにするためには、交流の100Vに変換しなければなりません。
この働きをするのがコンバーターです、直流(DC)から交流(AC)に変換するので、DCACコンバーター(インバーター)と言われています。

 ソーラーパネルを決め、バッテリーを決めると、システムとしてバランス取れたインバーターが決めることができます。
が、バランスのあるシステムにすると、どれかひとつ機材を交換すると、バランスが崩れるわけですから、バランスを保とうとすると全部の機材を替えなえなければならないことになります。
バランスをとると言うことは、その構成で、コストパフォーマンスが最もよいと言うことだと私は理解しています。

 それは逆に言うと拡張性がないと言うことにもなると思うんです。
で、将来システムを大きくすることが簡単にできるように、今はアンバランスでもいいのじゃないかと思って全体を構成することにしました。
ソーラーパネルを決めたのもそうだし、バッテリーを決めたのもそういう観点でえらびました。

 インバーターを決定するのもそういう観点で選びます。
ソーラーパネルは当面4枚(400W)で始まりますが、これでうまくいくとさらに4枚を追加して800Wにすることを視野に入れていますので、これに耐えるインバータにすることにしました。

 入力電圧は48V対応し、出力は当然AC100Vで、出力は800Wは可能なもの、と言う条件で探すと、すごく限られた機材しかありませんでした。24V対応のものはたくさんあるんですが・・・・。
結局、決定したのがHLS-1000W(48V)中国製のインバーターです。

主な仕様は

      DC電圧     48V
       電圧範囲    42-60VDC
       無負荷電流  0.5A 以下
       効率       85% 以上
       AC電圧     100 VAC
       連続出力    1000W
       サージ電力   2000W
       波形        正弦波
       周波数       50Hz/60Hz
       低電圧アラーム    44V
       低電圧シャットダウン 42V
       過電圧シャットダウン 61.2V
       作業温度    -10~50度
       サイズ      320x165x90mm
       重量        3.1kg



 

 太陽光発電システムには必ずバッテリーが必要です。
これにどんなバッテリーを使うかは悩むところです。
性能からはリチュームイオン電池が最高でしょうが、とんでもない値段がします。

 一般的には、ヘビーデュテイバッテリーというのが使われているようです。鉛蓄電池の仲間ですが、頻繁に充放電するのに適したように設計されていて、船舶、風力発電、太陽光発電などによく使われています。大容量のもので100Ah前後の程度のものが2万円近くしているようです。

 一番手頃で値段が安いのが自動車用バッテリーです。普通自動車用の40Ahのものが4千円ぐらいからあります。でも100Ahぐらいにもなると、やはり2万円近くするようです。これくらいの大きなものは、デイーゼルエンジン車のトラックやバスなどに使われています。

 車用の大容量バッテリーを使うなら、ヘビーデュテイバッテリーと価格的に変わりませんから、こちらを使うべきでしょう。一番手頃で値段が安いのが普通自動車用バッテリーです。40Ahのものが4千円ぐらいからあります。

 いろいろ考えて、自動車用バッテリー(普通車用)を使用することにします。初期投資を少なくするためで、とにかく安いので当面これで実験して見ようとしたのです。
400Wの出力を得るためには、12Vのバッテリ1基だけでは、400÷12 33(A)が流れます。
33Aが連続して流れる回路を構成するのは、バッテリはもちろん、電源ケーブル、インバータもこの電流にが耐えられるようにしなければなりません。これは大変なことです。

で、12Vでの使用はとても駄目だとわかります。
バッテリーを2基直列にして24Vにすると、電流は16.5Aになり、なんとかなりそうです。
4基直列して48Vにすると、8.25Aとなります。
これだと、普通自動車用40AHの安いバッテリーでも十分使えそうだし。満充電していれば、二,三時間は使えそうです。 

 大容量のバッテリーを使う場合は2基直列にして、24Vシステムにするのがインバータなどの機材が入手し易いでしょう。本格的実用システムにするにはこれがいいかも知れません。でも、自動車用バッテリーの2個直列での24Vでは能力不足はあきらかです。

 結局、ホームセンター等を回って調べた結果、バーゲンをしていた普通自動車用バッテリー、パナソニックの40B19L2個と40B19R2個を買い込みました。L、とRを組み合わせたのは、4個直列配線するケーブルが短くできるためです。

採用したバッテリーの写真

上、バッテリーの仕様

 40B19Lの名称から、てっきり40Ahだと思いこんでいたのですが、後で分かって28Ahでした。
ちょっと小さすぎたようです。
また、充電電流も3.5Aとなっていて少なすぎる!。
(安物買いの銭失いか・・・) どうも軽自動車用なのでしょう。