12V2000Wのインバーターで1300Wドライヤーを使うとインバーターが停止してしまい困っています

本ブログの読者から質問を頂きました。

DIYソーラー(自作太陽光発電)に興味をお持ちの方の参考になるかも知れませんのでご紹介いたします。


読者H氏からの質問

12V2000Wのインバーターで1300Wドライヤーを使うとインバーターが停止してしまい困っています。
800Wぐらいまでなら停止しません。

太陽光パネルからの電流は晴天の日で15Aていどです。
バッテリーは12V30Ahを4個並列で運用しています。

なにがいけないのか教えて下さい。
宜しくお願いします。


新潟おてんとサンの返答

はじめまして、Hさま。
新潟おてんとサンのブログにコメントを頂きまして嬉しいです。

さて、『12V2000Wのインバーターで1300Wドライヤー』の件について。

原因としては、
・バッテリーの容量が足りない
・インバーターの保護回路が働いてしまう
・チャージコントローラーの保護回路が働いてしまう
というのが原因ではないでしょうか。

以下に、順を追って新潟おてんとサンなりの返答をさせていただきます。


まずバッテリーの容量について

12V30Ahのバッテリーを4つ並列なので、
12V120Ahのバッテリー
といえます。

簡単にいうと、
・12Aなら10h(時間)
・24Aなら5h(時間)
・48Aなら2.5h(時間)
という電流を取り出せる程度の容量ということになります。

このAhという数字は、あくまでも目安になる程度の数値です。

バッテリーというのは、
・少ない電流を長時間取り出すのは得意
・大きな電流を短時間で取り出すのは苦手
なのです。

大きな電流を短時間で取り出す場合、結果的に『Ah』で表示される容量よりも少ない電流しか取り出せないでしょう

一般的な自動車用の鉛バッテリーは、容量の50%を使ってしまうとバッテリー上がりとなってしまいます。
また、バッテリー上がりはバッテリーに深刻なダメージを与えてしまうことにも注意が必要ですね。


12V120Ahバッテリーで1300W(交流100V)を作るということとは?

1300Wドライヤーを動かすのに必要な電力を、
・ドライヤーで1300W
・インバーターで15W
・インバーターの変換効率を70%
として考えてみましょう。

また、バッテリーは、
・12V120Ah(12V30Ahを4並列)
・50%で電圧が落ちてバッテリー上がりの状態となる
として考えてみます。

合計で1315Wの電力を、変換効率を70%インバーターを使って供給するのですから、
『 1315W ÷ 0.70 ≒ 1879W 』
バッテリーにしてみれば、1879Wもの電力を供給することになります。

12Vのバッテリーで1879Wの電力をまかなうので、
『 1879W ÷ 12V = 156.58A 』
計算上は156.58Aもの電流が必要(!)ってことになってしまいますね。

12V120Ahバッテリーの50%を使うので、60Ah使えることになります。
で、60Ahが156.58Aの電流を供給できるのは、
『 60Ah ÷ 156.58A = 0.38h 』
0.38時間、25分弱は使える計算になります。

ですが、156.58Aもの電流を流そうとするも、急激な電圧降下でバッテリーはすぐに12Vを維持できなくなります。

このように、すぐにバッテリーが音を上げてしまうか、冒頭で伝えたようにインバーターやチャージコントローラーの保護回路が働いてしまうかと思います。

参考までに、
・12V120Ahのバッテリーの50%を使う
・自己消費15Wで変換効率70%のインバーター
という条件で、

100W、4.38時間
300W、1.60時間
600W、0.82時間

程度の運用時間の目安といえます。

あくまでも上記のとおりに計算しただけで、実際に使える時間ではないですけどね。


解決策があるとすれば

システムの電圧を上げる』といったところでしょうか。

仮に、
48V(12Vバッテリー4直列)のシステムであれば、1879Wの負荷に対して39A程度の電流
24V(12Vバッテリー2直列)のシステムであれば、1879Wの負荷に対して78.3A程度の電流
を流せれば良い計算になりますね。

バッテリーの容量が足りないのであれば、
48V(12Vバッテリー4直列)のシステムであれば、4直列ずつバッテリーを追加
24V(12Vバッテリー2直列)のシステムであれば、2直列ずつバッテリーを追加
することができますね。

ただし、システムの電圧を上げるためには、チャージコントローラーやインバーターを、任意の電圧に対応したものを準備する必要がありますね。

12V100Ah程度のディープサイクルバッテリーを4つほど準備して24V系のシステムをDIYできれば、1300Wドライヤーを何とか動かせるかもしれませんね。

時間と財布の中身の折り合いが付けば、新潟おてんとサンも実験して紹介したいと思います。


以上が新潟おてんとサンの返答となります。

本ブログでは、読者の皆様からの質問やご意見を出来るだけ記事に反映させていくつもりです。

誤字脱字や内容の間違いなどのご指摘、質問やご意見などなど、コメントや直メールで遠慮なくお寄せくださいね。

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以上、『自作太陽光発電が好き!かんたんDIYソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。



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