インバーターと住宅用エネルギー貯蔵ソリューションを組み合わせる方法

インバーターは、現在利用可能なほとんどの住宅用エネルギー貯蔵ソリューション(RESS)における電力変換およびエネルギー管理の部品です。太陽光パネルやバッテリーを家庭用負荷、電力、バックアップ発電機に接続しつつ、使用可能な交流出力を確保します。

定格電力に基づいてインバーターを選ぶと、バックアップが限られ、バッテリー電流が過剰になり、モーターの始動能力が不十分で、PVアレイとの統合が不十分になる可能性があります。実践的なマッチングプロセスで、エネルギーシステム全体の評価が求められます。

SANDISOLARの製造の観点から、適切に構成された住宅用エネルギー貯蔵ソリューションは、家庭負荷、サージ需要、バッテリー電圧、蓄電容量、太陽光入力、地域交流の6つの要素のバランスを取るべきです。

インバーターは住宅用ストレージシステムで何をするのか?

住宅用エネルギー貯蔵ソリューションにおいて、インバーターには関連するいくつかの役割があります。

• 直流から交流への変換:インバーターはバッテリーや太陽光パネルからの直流電力を交流電力に変換し、家庭用家電や機器の使用を可能にします。

・太陽光発電システムにおいて、太陽光MPPTを搭載したインバーターは太陽光パネルの動作条件を変更し、可能な限り最大の太陽エネルギー収集を最適化できます。

• バッテリー充電調整:インバーターはバッテリーに必要な充電レベルに合わせて電圧と電流を調整できます。

• バックアップ電力の転送:インバータは電源の遮断やグリッドからの不安定な電源が発生した場合に電源を切り替えます。

・発電機の統合:インバーターは発電機からの充電を受け付け、家庭用回路に電力を供給できます。

・システムの通信:インバーターには適切なWi-Fiおよび通信ポートがあり、システムの監視とバッテリーの充電管理が可能です。

上記の機能が相互に関連しているため、インバーターはバッテリーと太陽光発電システムの計画段階で選択されるべきです。

ステップ1:家庭負荷プロファイルの定義

最初のステップは、どの家電が通常使用中に稼働し、どの負荷が停電時にバックアップを必要とするかを特定することです。

荷重カテゴリー	典型的な例	主なマッチングの懸念
必須貨物	照明、ルーター、冷蔵庫	連続運転電力
モーター負荷	ポンプ、コンプレッサー、エアコン	スタートアップの急増
加熱負荷	やかん、オーブン、給湯器	高い連続需要
敏感な機器	コンピューター、テレビ、制御システム	出力波形品質
オプション搭載	EVチャージャー、大型HVACシステム	バッテリーとインバーター容量

インバーターの連続出力は、同時に動作する可能性のある家電の合計運転電力を支えるべきです。

合理的な運用マージンも有用で、家電の需要は日々の使用時に変化することがあります。

ステップ2:連続出力とサージ出力の評価

連続出力とは、インバーターが通常の運転中に処理できる消費量を表します。一方、サージ出力はモーターやコンプレッサーを備えた機器を起動するために必要な消費量を表します。

・連続出力定格:連続出力の定格は、連続的であるはずの最大ジャストインタイム負荷を超える必要があります。

・サージ出力定格:ポンプ、冷蔵庫、エアコン、電動工具の短いピーク起動電流に対応するには、サージ出力の定格が十分であるべきです。

・モーター負荷容量:誘導負荷機器のインバーター選択時に、用途に基づいた説明を提供します。

• 並列支援による拡張の可能性:これにより、家庭内の需要増加に応じて特定の住宅用エネルギー貯蔵ソリューションを拡大できます。

例として、SANDISOLAシリーズが挙げられます。小規模システム向けに3kWと4.2kW、中規模の家庭用負荷向けに6.2kWと7kW、大型システム向けに11kWと12kWを提供します。サイズの選択は、家の大きさではなく、実際の負荷需要に基づいて行うべきです。

ステップ3:インバーターとバッテリー電圧が揃っていることを確認する

インバーターとバッテリーは、互換性のある直流電圧の範囲内にいる必要があります。

一般的な住宅用バッテリープラットフォーム

・24Vシステム:中程度の容量インバーターを備えた小規模なバックアップ負荷が一般的にこれらのシステムで提供されます。

• 48Vシステム:これらのシステムは中規模および大規模の住宅用システムに多く見られ、同じ出力で直流電流を低減します。

・高電圧システム:このシステムはより大きなモジュール型蓄電システムの基盤となる場合がありますが、専用の高電圧インバーターが必要です。

設計上、48Vバッテリーから電力を供給する6.2kWのインバーターは、24Vバッテリーから電力を消費する同様のインバーターよりも一般的に少ない直流電流を消費します。電流が減ることで、発熱が少なく、電圧降下も小さく、より細いゲージのワイヤーを使える可能性が生まれます。しかし、すべての電気工事は関連する電気規格に準拠している必要があります。

ステップ4:バッテリーサイズを好みのバックアップ時間に合わせて変更する

住宅用エネルギー貯蔵システムに関して、「インバーターパワー」と「バッテリーパワー」は同じものを指しません。

・インバーター出力(kW):インバーターの最大出力。

・バッテリーエネルギー(kWh):バッテリーに蓄えられる最大エネルギー。

• 使用可能な放電深度:システムの正常な動作中に使用できるバッテリーエネルギーの量。

・変換効率:インバーター、バッテリー、配線、および最終使用デバイスで発生するエネルギー損失を指します。

小型バッテリーに接続された大型インバーターは高出力の家電を動作させることができますが、短時間しか使えません。逆に、大容量のバッテリーと小さめのインバーターの組み合わせは長いバックアップ時間を提供できますが、複数の高出力負荷を同時にサポートすることはできません。

ステップ5:PVアレイをMPPT入力にマッチさせる

太陽光パネルはインバーターのPV入力制限内に収まらなければなりません。

PVパラメータ	マッチング要件
最大PV電圧	アレイのオープンサーキット電圧はインバーター限界を下回っていなければなりません
MPPT電圧範囲	正常動作電圧はMPPT範囲内に収まるべきです
最大PV出力	設置されたパネルの容量は、対応するPV入力と一致しているはずです
PV入力電流	ストリング電流は許可された入力値内に収められなければなりません
MPPTの数	複数のMPPTは異なる向きの配列を管理できます

選定されたSANDISOLAオフグリッドインバーターは、最大500Vまたは550VのPV入力電圧をサポートします。SD-PRO 12kWモデルは2つのMPPTチャンネルを持ち、18,000WのPV入力を処理可能です。一方、SD PRO 6.5kWモデルは1つのMPPTチャンネルを持ち、9,000WのPV入力を処理可能です。

弦の設計では、設置場所の条件に加えて温度の低下による電圧の上昇も考慮しなければなりません。

ステップ6:該当するエアコン規格を選択する

家庭用電気システムの配置は地域ごとに均一ではありません。

• 230V単相出力:EUおよび多くの国際的な住宅市場で一般的です。

• 120/240V分割相出力:多くの北米の住宅で一般的です。

• 50Hzまたは60Hz:インバーター周波数はその地域の機器および電気システムに対応しなければなりません。

・純正弦波出力:家庭の電子機器、特にモーターなど、波形に感度の高い機器用です。

SANDISOLAはEU市場向けの単相出力モデルと、米国市場向けの分割相出力モデル(SD-4872WP-USおよびSD-48120WP-US)を展開しています。

価値を加える他の機能

現代の住宅用エネルギー貯蔵ソリューションには、以下のような機能もあります。

・充電パラメータ調整:インバーター充電をリチウム電池の充電に適合させるため。

・短い移送時間:家庭内の重要な負荷への中断を減らすこと。

• バッテリーフリー運転:特定の動作条件下では、一部の選ばれたモデルは接続されたバッテリーなしでPVおよびACの両方の負荷をサポート可能です。

・発電機のサポート:調整可能な交流入力により、信頼性の低い電力網地域では発電機からさらに充電が可能です。

・内蔵監視:Wi-Fi、通信ポート、システムに関するデータが利用可能で、状況を確認できます。

SANDISOLARのシステムマッチング戦略

SANDISOLAは開発を専門としています オフグリッドおよびハイブリッドインバーターシステム異なる負荷、太陽光発電システム、バッテリー電圧、地域の交流規格に対応しています。

以下はその専門的な経験の概要です。

・システムレベルの評価:家庭システムと構成要素(インバーター、バッテリー、PVアレイ、負荷など)との関係性を理解すること。

• 複数の電源プラットフォーム:モデルは小型の住宅用バックアップシステムから大型電力システムまで多岐にわたります。

・リチウムバッテリーの統合:設定やインターフェースのオプションを持つさまざまな構成が利用可能です。

・複数のエネルギー入力:敷地の状況に応じて太陽光、グリッド、バッテリー、発電機のエネルギー供給が利用可能です。

・エネルギー管理システムの制御と統合:制御と統合のための複数の選択肢。

住宅用エネルギー貯蔵システム用のインバーターを選ぶ際の重要な基準は、電力定格だけではありません。家庭の連続的かつピークの需要、バッテリーや太陽光発電の構成や種類、望ましいバックアップ時間もインバーターの選択に重要な役割を果たします。

よくある質問

Q1。オフグリッドのインバーターはバッテリーなしで動作できますか?

一部のモデルは、適切な条件下でバッテリーなしで太陽光や交流からの入力でも動作可能です。

Q2。インバーターとバッテリーの出力は同じにすべきでしょうか?

ただし、両者は異なる単位で測定されるため、整列する必要があります。バッテリーの電力はkWh、インバーターの電力はkWで表されています。

Q3。24Vバッテリーを48Vインバーターに接続することはできますか?

いいえ。それらは同じ電圧範囲内に収まっている必要があります。

Q4。なぜサージパワーの定格が重要なのでしょうか?

サージパワー定格は、ポンプや冷蔵庫などの負荷の起動において重要です。これはモーターによって駆動されます。

Q5。住宅用エネルギー貯蔵ソリューションにおけるMPPTの役割は何ですか?

MPPTの役割は、太陽光パネルの運用条件を最適化することで、回収・利用可能なPVエネルギーの量を増やすことです。