【全力レビュー!】Redodo正弦波インバーター2000W性能チェック

  • 電源の無い野外
  • 停電中の自宅
  • 自宅の電気代節約

電気の自給自足をやってみたい』っと、バッテリーや正弦波インバーターについて気になってませんか?

ネット内を調べ情報を引き出しても、大掛かりなパネル枚数から色んなケーブルをハイブリッドインバーターへ接続する。

この様な太陽光発電から大量のバッテリーを蓄電池化するまでと、理解する事が多くとても難しいと思いませんか?

黒島
今回は『もう少しシンプルな電気の自給自足を行いたい』っと感じている方へ『電源システムの作り方から末端の正弦波インバーターを全開で使う』内容を紹介します。

シンプルな電源作りから正弦波インバーターまで最大限の電力を送る初歩的な事として、

  1. 正弦波インバーターって何?
  2. バッテリーからAC100V出力を行えるの?
  3. どんな家電製品が使えるの?
  4. 接続方法の意味がわからない
  5. 上手に使うための注意点は何?

上記の部分を覚え使ってみたり・作ってみたり』と、調べて得る知識とは大きく違う部分をお伝えします。

黒島
失敗しない正弦波インバーターの使い方や性能を引き出す電源の作り方について覚えましょう。
正弦波インバーター12V2000W
正弦波インバーター12V2000W
正弦波インバーターとは、バッテリーから家庭用コンセントと同じ『AC100Vを作り出す部品』です。電気の自給自足(オフグリッド)を行うために必要な部品となり、バッテリー1つ持っていれば電源の無い場所でも電力確保が行える優れ物です。

多機能モデルとして、ソーラー発電やバッテリー充電を管理しながら家庭用AC100V出力を行う『ハイブリッドインバーター』があります。

今回は正弦波インバーターに限った内容をお伝えします。

Redodoリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V電源システム

黒島
難しいからしっかり読んで覚えましょう👍(小分けに説明するからご安心ください)それじゃ説明スタート‼

今回紹介する電源システム

✖  LiFePO4専用充電器⇨バッテリー充電⇒正弦波インバーター出力

〇  ソーラー発電⇒バッテリー充電⇒正弦波インバーター出力

※ソーラーパネルよりバッテリー充電可能な電源システムの紹介

性能について|Redodo正弦波インバーター2000W

Redodo正弦波インバーター12V2000W

  • Redodo|バッテリーや関連部品の販売サイト
  • 正弦波インバーター|マニュアルから読み取る情報
  • 2000W|どんな家電製品に使えるの?
黒島
3点について説明します。その前に『12Vバッテリー電源化って、本来は電流過多に耐える強固なシステムとなります

腑に落ちない事が多くて先に書いときます。

YouTubeなどで見かけるソーラーパネルから12Vバッテリー充電を行い、12V正弦波インバーターより出力する。このような一連の動画について疑問に思うことが良くあります。

特に多い内容は『正弦波インバーター性能や関連部品を活かせない』この様な、電源作りを行っている方をお見受けします。

一例になりますが

  1. バッテリー1個(BMS200A)からインバーター2000W付近の高出力を行う(規定容量取り出せずバッテリー内部基盤やインバーター低電圧…シャットダウンするよ!)
  2. 発電⇒充電⇒放電⇒インバーター出力までに1個も安全装置が付いてない(家電いっぱい使うと…放電出力側のケーブル燃えるよ!)
  3. 電源を組むのは良いけど…インバーター出力1000W出せるか不明(関連部品を使い組むのは良いけど…結果が無い💦)
  1. 家電製品(負荷)を増やし消費電力を高く上げる|リン酸鉄リチウムイオンバッテリー側の電圧が大きく下がり、正弦波インバーター出力停止
  2. 安全装置の装着が無い場合|バッテリー出力(W)が上がる⇒電圧(V)が引っ張られて下がる⇒電流(A)が増加する⇒ケーブル過熱が進み許容量を超えて燃える(溶ける)
  3. 1000W出せるか不明|ケーブル過熱にビビり結果を出せない

作った経験や使っている年数が少ないのかな?

正直言って勿体ないと感じ、みんな真似をすると余計に困惑する部分となります。

黒島
作り込みの甘い紹介動画は、連続高出力チャレンジやってないから…ちょっと信憑性に欠けるんだよね💦

根本的に『正弦波インバーター12V1000W以上を連続的に出力する』このような電源システムって意外と作るの難しいです。インバーター12V1000Wに対して、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V1個(BMS100A以上)までが安定出力の秘訣だと私は感じます。

今回は12V電源作りばかり行っている。私の経験を踏まえた正弦波インバーター性能についてお伝えします。

情報を知る事や接続方法を覚える事で、電源システム末端の正弦波インバーターまで安定した電力を送りましょう👍

Redodo|バッテリーや関連部品の販売サイト

Redodoリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V410Ah×4個

黒島
では先に、今回使うメーカーについて説明するね

バッテリーから関連部品まで取り扱う『Redodo

主に、下記用途に使うリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(12V~24V)販売会社です。

  • キャンピングカーサブバッテリー電源システム
  • 小型ボートのエレキモーター用
  • ヨットに使用する電源
  • 自宅のオフグリッド用(電気の自給自足)電源
  • 停電に備える非常用電源

バッテリー関連部品として、

  • MPPTチャージコントローラー
  • 正弦波インバーター(12V1000W/12V2000W)👈紹介するメインはコレ
  • LiFePO4充電器
  • 走行充電器
  • バッテリーモニター
  • ANLヒューズ
  • サーキットブレーカー

diy電源2000W出力システムの完成

黒島
販売メインはリン酸鉄リチウムイオンバッテリー👍

容量別にラインナップ豊富となっています。

  • 12V50Ah
  • 12V100Ah
  • 12V200Ah
  • 12V280Ah
  • 12V300Ah
  • 12V410Ah👈今回使うのコレ(4台)

Redodoバッテリー本体

※24V100Ahも有り

黒島
簡単にRedodoさんの情報をお知らせします。
  • ブランド Redodo(レッドオデオ/レッドード/レッドオド)
  • 旧ブランド zooms
  • 製造国 中国 深圳市(シンセン)
  • 公式ウェブサイト(US)https://www.redodopower.com/
  • 公式ウェブサイト(JP) https://jp.redodopower.com/
  • 会社名 深圳麦呈科技创新有限公司
  • 英語名 Shenzhen Maicheng Technology Innovation Co., Ltd
  • 住所 深圳市龙岗区龙城街道黄阁坑社区吉祥里豪庭1栋B座16B
  • 設立 2020年10月12日
  • 代表取締役 晏琼瑶
  • 流通先 日本・アメリカ・ドイツ・カナダ

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー詳細については、過去記事をご覧ください

Redodoについて

黒島Redodoリン酸鉄リチウムイオンバッテリーについてレビューします👍読んで得られる情報[caption id="attachment_6373" align="aligncente[…]

Redodoバッテリーレビュー

Redodo正弦波インバーター|マニュアルから読み取る情報

正弦波インバーター12V2000Wマニュアル

正弦波インバーターとは、バッテリーなどの直流(DC)電力を家庭用の交流(AC)電力に変換する装置です。

滑らかで高品質な波形を生成するため、電子機器や家電製品に歪の少ない安定した電力を供給します。

正弦波インバーターの特長

  • 家庭用の交流電力と同じ、高品質な電気を供給できる(自宅の家電製品はすべて使える)
  • 歪率が低く、電気ノイズが小さい(AMラジオ干渉は発生する)
  • エネルギー効率が高く、バッテリー寿命が長い(使用する電圧による)
  • 非常用電源や、補助用電源(予備電源)として適している(オフグリッド用として通用する)

※(私の感想)

正弦波インバーターの用途

  • ノートパソコン、スマートフォン、医療機器、家電などの感度の高い電子機器の駆動
  • 測定器をはじめとする精密機器の電源
  • 特殊車両(工事用車両、緊急自動車等)の電源
  • 船舶、キャンピングカー、独立型太陽光・風力発電システム

正弦波インバーターと矩形波インバーターの違い

正弦波インバーターは、家庭用コンセントの電源と同じく滑らかな曲線を描きながらプラスとマイナスが入れ替わる波形となる

矩形波インバーターは、瞬時に入れ替わるため四角く鋭い波形となる

黒島
AIによる概要なんかは、こんな感じで表現されます。 それでは、Redodo正弦波インバーター12V2000WについてHP記載の特徴を記載します。

高効率な純正弦波インバーター:Redodo 1000Wインバーターは、1000Wの連続出力と2000Wの瞬間サージ電力を提供し、低消費電力で91%の高い変換効率を実現します。純正弦波インバーターは、電圧と電流を安全なレベルに保ち、さまざまな家電に安定した電力供給を行い、安全性と寿命が向上します。また、改良型正弦波インバーターに比べて動作音が静かです。

安全な保護機能:REDODO 1000W純正弦波インバーターは、低電圧保護、過電圧保護、インバーターの過熱防止、出力過負荷保護、出力短絡保護など、複数の安全機能を備えており、家電や接続機器に完全な安全保護を提供します。

見やすいLCDインジケーター:バッテリーの電源供給、バッテリー入力電圧、AC出力電圧、出力電力などの情報をリアルタイムで表示し、実際の動作状況をより正確に監視できます。インバーターの動作状況を簡単に確認できます。

幅広い適用範囲:このインバーターは、最大1000Wの家電製品に対応しており、サブバッテリーと組みわせると、キャンプ、車中泊、船、災害時の非常用電源としても最適です。

梱包内容&取り付け:REDODO 1000W純正弦波インバーター、本体とバッテリー接続用ケーブル(60cm)×2、取り付けネジ×4、プラスチックアンカー×4、取扱説明書×1。横向きや縦向きの取り付けが可能で、壁に固定しても単体で使っても便利です。バッテリーからインバーターへの接続時に、正負の接続を逆にしないようご注意ください。

引用元|Redodoホームページ:正弦波インバーター12V2000W

黒島
コレ1000Wタイプのインバーター表記です。2000Wへ置き換えて読んでね』次が、インバーター同梱マニュアルです✨(画像を参考にね♪)
注意事項
注意事項

安全対策として『ヒューズ・ブレーカー』など必ず取り付ける事

製品概要・追加部品
製品概要・追加部品

※取り付け工具以外の部品はインバーターに同梱

パーツ参照図
パーツ参照図

※コンセント部分以外のAC100V端子に関しては電気工事の資格を取得する事

パーツ参照図2・設置方法
パーツ参照図2・設置方法

※インバーター設置に関しては『水平(横)』が推奨されている

バッテリーシステム設定・バッテリーシステム接続
バッテリーシステム設定・バッテリーシステム接続

※バッテリーを接続する方法(インバーター本体の電源OFFを確認する事)とバッテリー容量選びの計算式

バッテリーシステム接続から起動まで
バッテリーシステム接続から起動まで

※ボルトナット締め付けのトルクレンチ設定数(7~9Nm)

製品仕様・トラブルシューティング
製品仕様・トラブルシューティング

仕様(データ)

  • パワー|2000W
  • サージパワー|4000W
  • 入力電圧範囲|10.5V~16.0V(DC)
  • 出力電圧100V±10%(AC)
  • 周波数|50Hz/60Hz
  • 変換効率|≧90%
  • 低電圧保護|10.5V±0.5V(DC)
  • 過電圧保護|16.0V±0.5V(DC)
  • 動作電圧|-20℃~40℃
  • 寸法L・W・H(取付けプラケット)|360㎜188.5㎜102㎜(有り)/322㎜188.5㎜100㎜(無し)
  • 重量|約4.1㎏
  • ターミナル取付けトルク|7~9Nm
  • 推奨ケーブル|1AWG/40mm²

※ケーブルの重要性については後ほど説明

黒島
他社のインバーターと比較して『高出力AC100V端子台・LCDリモートコントロール機能付きモニター』が付いてるとこが良いですね✨

※入力電圧DC16Vも高い方かな?他社って15Vまでだっけ…ちょっと自信ない💦

正弦波インバーター2000W|どんな家電製品に使えるの?

@one_battery_life 今晩のバッテリー1500W連続出力へ向けたポータブル電源のお試し充電✨#ポータブル電源 #充電 #バッテリー出力 ♬ Gimme remix cực phiêu – Nghĩa Chill🌤🌤🌤

一例として、(わが家で使っている家電と消費電力)

  • ポータブル電源の充電(200W~2000W)
  • 電子レンジ(1350W)
  • ケトル(1250W)
  • ドライヤー(1200W)
  • 冷蔵庫(0W~140W|瞬間1000W超える)
  • IHクッキングヒーター(200W~1000W)
  • エアコン×4台100V通常コンセントタイプ(0W~950W)
  • IH炊飯器(0W~495W)
  • 液晶TV×3台(各50W~100W未満)
  • 扇風機(30W前後)
  • 照明(40W未満5部屋)
  • ガス給湯器(忘れた!でも少ない20Wとか)

※消費電力は大まかな数字

正弦波インバーターを持っていると生活する上で必要な電化製品を問題なく使え、2000Wタイプを選べば上記製品の安定出力が可能となります。

※電気代を発生させずバッテリー充電を行うには、ソーラーパネル・チャージコントローラー関連の部品が必要

電力会社の利用量0Kwh
電力会社から電力調達しない(オフグリッド4ヶ月達成中)
黒島
わが家では、インターネットモデム・Wi-Fiルーター・スマホ充電などは、低出力専用ポータブル電源を使っています。それ以外は、全家電製品を正弦波インバーターを使い暮らしてます。

※大型ポータブル電源も活用

正弦波インバーター2000Wを単独で使う家電製品

  • ポータブル電源の充電
  • 電子レンジ
  • ケトル
  • ドライヤー
  • 冷蔵庫
  • IHクッキングヒーター
  • エアコン
  • IH炊飯器
  • 照明

※照明に関しては、個別に作ると逆に面倒

複数台の正弦波インバーター2000Wに分けて家電製品を使う理由

消費電力が大きい家電製品は、消費電力の小さい電化製品を同時に使うと出力を不安定にさせる。

※これ以上ケーブル通過電流を増やしたくない!って理由もあります。

黒島
冷蔵庫とかIH炊飯器など誘導負荷(起動電力)発生すると…照明とかね薄暗くなり顕著に出ます。1000W前後を目途に、1家電オフグリッドした方が安定します👍

正弦波インバーター2000Wへ複数使う家電製品

  • 液晶TV
  • 扇風機
  • ガス給湯器

正弦波インバーター2000Wへ複数台の家電製品を使う理由

同時に接続しても1000Wまで届きませんし、本体温度の上昇も少なく冷却ファンの回転も始まりません。小さなインバーターを使い、冷却ファンの音を聞き続けるより安心して生活できます。

正弦波インバーター最大出力をずっと行うと、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー内部やケーブル負担も増え『インバーター出力停止・バッテリー寿命が縮む・ケーブルが燃える』良い事はないです。

家電製品を使う場合は、出力性能の半分位で長く使いましょう。消費電力が急激に上がる『誘導負荷や起動電力』なども余裕で乗り越えます。

黒島
それでは、ポータブル電源を使って『冷蔵庫の起動電力』を見てみましょう。ちなみに、0W~100W繰り返す一人暮らし用の冷蔵庫です♪
@one_battery_life ポータブル電源から家庭用冷蔵庫(一人暮らし用)を使う!!そんな内容の動画✨ (ブログに貼り付ける用だから深い意味なんてないよ!!でも、参考になるなら見てね😆) #ポータブル電源 #冷蔵庫 #消費電力 ♬ ウキウキ、ワクワクする楽しげな曲 – Whaletones

※6倍~7倍の起動電力ですね♪(一瞬1000W超える冷蔵庫なんかも有るよ)

レビュー|正弦波インバーター出力やってみた

  • 正弦波インバーター2000W出力部品から接続方法まで
  • Redodoバッテリーより長時間2000W出力を行う注意点
  • 正弦波インバーター2000W出力の開始
黒島
『どんな部品が必要なの?・接続方法はどのように行うの?・作る際の注意点は何?・実際2000W出せるの?』そんな疑問について解消します。

先に知って欲しい情報として、

各主要パーツはバッテリー電圧が下がると警告音や出力停止機能が働きます。

そのため、末端のインバーターまでDC電圧がしっかり伝わる電源システムを完成させる事が重要です。

接続不良やケーブル電流許容量が合ってないとインバーター使用時間が進むにつれて、必ず部品類やケーブル類の過熱が進むことを覚えましょう。

特にバッテリー電圧が下がると誘導負荷の高い家電製品は普段通りの稼働を行えなくなります。

『バッテリー電圧は部品ごとに低く表示される』

チャージコントローラーバッテリー電圧(上流)≧バッテリーモニター電圧(中流)≧正弦波インバーター表示画面の電圧(下流)

※複数の家電製品をインバーターへ接続した場合、バッテリー電圧は大きく下がり出力停止電圧まで進む。

『各部品の低電圧保護』

  • チャージコントローラー:設定可(警告音)
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4)出力停止電圧:DC9.5V(停止)
  • 正弦波インバーター停止電圧:DC10.5V(停止)
黒島
インバーター側が先に出力停止する仕様です。(ケーブル過熱・部品過熱が進む、以外は安全装置が働きます)

その他にも、正弦波インバーター12V2000W出力へ向けたシステムを作るならバッテリー出力性能も重要です。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーBMS(内部基盤)出力100Aタイプ(12.8V×100A=1280W)では、最低2台の同じバッテリーが必要となります。他にも上位基盤としてBMS200Aバッテリーなどが2560Wまで出力を行え、充電放電に特化した高性能バッテリーが存在します。

利点として『リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V200A(BMS)出力⇔正弦波インバーター12V2000W』ケーブル1本で家庭用電力を作る。このような簡易的なポータブル電源などが非常用電源として人気です。

しかし、ソーラーパネルからバッテリー充電を行う電源システムと言うのは、部品追加やケーブル長の増加から下流の正弦波インバーターまで上手く電流を通すのは難しく、インバーター停止電圧付近での常用使いになる事からBMS200Aバッテリー1台の使用は個人的にお勧めしません。

長時間の正弦波インバーター12V2000W連続出力を達成するには『バッテリー個数・ケーブル本数・電流通過の工夫』を意識した電源システムを作りましょう。

黒島
それじゃ、お話を進めます。

正弦波インバーター2000W出力部品から接続方法まで

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
  • MPPTチャージコントローラー
  • 正弦波インバーター(12V1000Wor12V2000W)
  • LiFePO4充電器
  • 走行充電器
  • バッテリーモニター
  • ANLヒューズ
  • サーキットブレーカー
黒島
他にも『ケーブル類(充電放電用)・丸形圧着端子類(大小)・絶縁テープ(赤黒)・MC4コネクタ(ヒューズ・逆流防止コネクタ)・工具類』意外と準備する物は多くなっています。

※各部品を使用すると、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー電源システムはこのようになります。

黒島
接続方法の内容が動画では伝わらない?』承知しました。次は、画像を使って接続方法を説明します。

正弦波インバーター各種部品の接続について

プラス側の部品ケーブル接続経路

  1. 正弦波インバーター(赤)
  2. サーキットブレーカー250A
  3. ジャンクションバスバー(赤)
  4. ANLヒューズ
  5. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(赤)

正弦波インバーター12V2000Wバッテリー関連部品までの接続方法(プラス側のケーブル全経路)

マイナス側の部品ケーブル接続経路

  1. 正弦波インバーター(黒)
  2. ジャンクションバスバー(黒)
  3. シャント(バッテリーモニター用)
  4. バッテリースイッチ(プラス側にはANLヒューズがあるため、狭い場所への設置の場合マイナス側へ接続が個人的におすすめ)
  5. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(黒)

正弦波インバーター12V2000Wバッテリー関連部品までの接続方法(マイナス側のケーブル全経路)

※シャント用プラスケーブル(赤)はジャンクションバスバーへ

バッテリー充電を行うためのソーラーパネル接続経路

  1. ソーラーパネル(凸赤・凹黒)
  2. MC4コネクタ式ヒューズ(プラス側)又はDC用ブレーカー(並列接続の場合はパネル直後にMC4逆流防止ダイオード)
  3. MPPTチャージコントローラーIN(PV側から)
  4. MPPTチャージコントローラーOUT(バスバー側へ)
  5. ジャンクションバスバー(プラス側/マイナス側)

ソーラーパネル接続経路(リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電用)

※ジャンクションバスバーへソーラー発電を載せてバッテリー充電を行う(チャージコントローラー⇒リン酸鉄リチウムイオンバッテリーへ直接充電ケーブルを通さない事)

黒島
部品間をケーブル接続する事で、ソーラー発電からバッテリー充電を行う電源システムが完成します。

電源を立ち上げる手順

  1. バッテリースイッチON(チャージコントローラー電源ONになる)
  2. MC4コネクタ式ヒューズ接続またはDC用ブレーカーON(ソーラー発電開始)
  3. サーキットブレーカーON
  4. 正弦波インバーター電源ON

※電源を切る場合は④③を停止、日中バッテリー充電を行うために②①はONのまま

黒島
以上が『正弦波インバーター2000W出力部品から接続方法まで』となります。次は、注意点なんかを説明するね。

Redodoバッテリーより長時間インバーター2000W出力を行う注意点

Redodoバッテリーの並列接続

  1. 複数のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーより出力する
  2. 適切なケーブルを選び電流の通りを整える
  3. 各部品のボルトナット締めをしっかり行い抵抗熱を下げる
黒島
重要な事です!しっかりと学びましょう。

複数のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーより出力する

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V内部には、3.2Vセルが直列接続する事で12.8Vを作り出しています。定格12.8V(12V)リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとして販売され、13.3V(残量100%)⇔10.5V(残量1%)充電放電を繰り返し3000回前後行える高性能バッテリーとなります。

発火しない安全性の高い素材から期待寿命10年と言われ、低価格で手に入る人気バッテリーです。

冷え込まない・暑くなり過ぎない涼しい場所へ設置する事で安定した電力供給が行え、手軽にエネルギー貯蔵システムが作れる優れ物となります。

そんな、正弦波インバーターを使用するためのエネルギー貯蔵システムも『部品が足りず安全対策を間引いたり、バッテリー性能を過信して無理をする』と長期間の使用に支障が出ます。

過去の体験として、バッテリー1個の状態で深い放電(出力)と誘導負荷による使用方法からセル電圧のバラツキが発生し、充電を行ってもバッテリー出力が停止する。このような不調を起こした事があります。

また、バスバーを使わない『ソーラー発電⇒コントローラー⇒バッテリー充電⇒インバーター出力』一連のケーブル接続からバッテリーフル充電電圧付近(14.4V±0.2V)、正弦波インバーター電源を切ると15Vを超えバッテリー過電圧を感知して正弦波インバーターが動かなくなる事もありました。

これは、部品が足りて無い事や1つのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーへ負担を押し付けると、性能維持が行えず不安定なバッテリー状態となり継続的に続きます。

中でもセル電圧のバラツキに関しては、出力の大きな仕事をバッテリー単体で毎日繰り返し行うと2年内に体験します。(過去2台あった)

要するに『出力を大きくする⇒バッテリー電圧が急激に下がる⇒セル電圧のバラツキが始める⇒長時間使う⇒セル電圧差が開く』この感じを繰り返した場合、後に出力不調が起こり正弦波インバーターを上手に使うことが出来なくなります。

黒島
低価格と言ってもリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは3万~20万しますからね!自分なりに工夫や対策を行いました。
  1. バッテリー個数を増やし並列接続する
  2. 放電深度を決めバッテリー電圧が下がらないように対策する
  3. 正弦波インバーター出力限界付近を長く使う

複数のバッテリー出力はリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを傷めない使い方となり、自ずと正弦波インバーターも長く使える事からお勧めします。

正弦波インバーター12V2000Wを上手に使うならリン酸鉄リチウムイオンバッテリー最低2個~4個までを対象に電源を組み、1バッテリー負担を分けた方が数年後に後悔しません。

黒島
わが家の場合5年経過したけど順調です👍(並列接続の方法などはバッテリーマニュアルを参考にね♪)

適切なケーブルを選び電流の通りを整える

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー電源システム(DIY)

スイッチやブレーカー各部品類は200A~300A対応の製品を揃いやすいため、一度話を置いておきます。

そして、バッテリーに関しても200A出力タイプ(100A×2台でも可)を選べば問題ありません。こちらでお伝えしたい事は、細いケーブルには注意が必要となるお話となります。

正弦波インバーター12V2000Wを使用する場合『2000W÷12V=167A』非常に大きな電流が部品やケーブルを通過する事から、細いケーブルなどは電流許容量を超えてバッテリーから正弦波インバーターまでの経路で燃えます(通過電流に対してケーブル選びが出来ていない)

『推奨ケーブル|1AWG/40mm²』とは、国際規格に定まった純度の高い重量のある銅線(ケーブル)のお話です。一般的なKIV・キャブタイヤケーブルを取り入れる場合は、必要電流に対して大きなケーブル許容量を準備しましょう。

過熱や出火を防ぐにはケーブル選びが重要となり、数多く12V電源システムを作っている中で『ケーブル許容量に対して半分以下の電流通過が、正弦波インバーターの長時間使用に適している』と感じます。

※24Vバッテリー正弦波インバーターシステムの場合は、割り算の数字を変更する事で電流値の計算が行える

黒島
バッテリーメーカーが変わるけど、参考動画は下記になります。

黒島
ケーブルの過熱について理解できました?12Vバッテリーシステムから正弦波インバーター12V2000Wを使う方法をまとめると、
  • 許容量150A以上の同じケーブルを選ぶ
  • ケーブル2重線を率先して行う
  • 2本のケーブル長を揃える

※推奨ケーブルは1AWG/40mm²(SQ)となります。38SQケーブルを使うなら2重線など太いケーブルを使いましょう。

このように適切なケーブルを選びや工夫した接続方法から電流分散を行い、バッテリー使用量を可能な限り均等に放電する事で正弦波インバーターへ送る電力を安定させます。

黒島
負荷(家電製品)に対して交流側(AC100V)のケーブルを長くするより、直流側(DC12V)のケーブルを長くする。このような方法も正弦波インバーターを上手に使うコツです(参考にしてね)

各部品のボルトナット締めをしっかり行い抵抗熱を下げる

  1. バッテリー
  2. バッテリースイッチ
  3. ジャンクションバスバー
  4. サーキットブレーカー
  5. 正弦波インバーター

上記部品はケーブル先端へ丸形圧着端子を装着する事と各部品へ適切なボルトナット締めによりスムーズな電力の受け渡しを行い、バッテリー出力から正弦波インバーターまでDC電力を届ける重要な接点部分となります。

ボルトナット締めが緩いと電気の通り道が安定せず、部品は抵抗により詰まり発熱やエネルギーロスが発生します。長時間の部品過熱はケーブルまで伝わる事から電流許容量を下げる状態とも言えるでしょう。

安全面の観点から各部品のボルトナット締めは、緩みなくしっかりと取り付けましょう。それでも部品過熱が起こる場合は、丸形圧着端子ケーブル間のカシメ(緩み)具合や通過電流値の測定まで行い、正弦波インバーターまで安定した電力を送りましょう。

正弦波インバーター2000W出力の開始

インバーター出力2000W付近・バッテリー放電2100W
この程度バッテリー放電を行うとインバーター2000W付近まで上昇する

『バッテリーからAC100V出力が行えるの?』しっかりと作り込まれた電源システムは、末端の正弦波インバーターまで上手に電力供給が行えます。

  • バッテリー個数に応じたケーブル通過電流が均等に分かれている
  • ケーブルやバッテリー関連部品の過熱(発熱)が無い(進まない)
黒島
熱を持つ部品として『バッテリーモニターへ取り付けるシャントだけではないでしょうか?』ここまで工夫を行い作り込むと、逸品の12V電源システムが完成します👍

それでは、正弦波インバーター12V2000Wを使いAC100V出力を行ってみましょう。

※60秒動画の為、少々早送り(バッテリーモニター側2100W・正弦波インバーター側1850W前後)

黒島
2重線を行っているケーブル長が若干異なっている事やケーブルの曲げ角度などで、少々電流が偏りましたが発熱なく正弦波インバーター2000W付近のMAX出力が行えます。

限界突破|Redodo正弦波インバーター2000W×2台出力

  • バッテリー性能フル活用|正弦波インバーター4000W出力を行う方法
  • Redodoバッテリーより長時間4000W出力を行う注意点
黒島
2点について説明します。(ハイブリッドインバーターに負けない出力目指します!)

※並列接続を行った1バッテリーシステムより『正弦波インバーター12V2000W×2台=4000W出力』を行います。(おまけ的な内容として参考にしてね♪)

バッテリー性能フル活用|正弦波インバーター4000W出力を行う方法

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー4並列接続
  • 正弦波インバーター2AC出力
  • ソーラーパネル1充電
黒島
『1つのバッテリー群より正弦波インバーター2台出力』を行う内容となります。(上手く充電が回るか不明)

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー4並列接続

Redodoリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V410Ah×4個

1つのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーより1000W以上出力を行います。バッテリー内部BMS100Aタイプでは限界付近の連続出力になる事から、BMS200A以上のタイプを選び出力へ余裕を持たせましょう。

バッテリー個数として『Redodo リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 12.8V 410Ah Plus』4台を引き続き使います。バッテリー4並列接続を行った状態から『2バッテリー=インバーター1台2000W』として機能します。

正弦波インバーター12V2000Wを連続的に使用するには『バッテリー電圧が下がらない対策として並列接続が必要です

黒島
仮にBMS200Aバッテリー1台では、正弦波インバーター2000W出力すると短時間に限られます。(インバーター停止電圧まで到達が早い!)

正弦波インバーター2AC出力

消費電力の違い(インバーターモニター・バッテリーモニター)
インバーター側のDC電圧は基本的に低くなっている
黒島
電力を送る側(バッテリー放電)と引っ張る側(インバーター出力)の電圧差ですね!この辺りへ対策や工夫をしないと上手に使えません(って事は、AC100V家電も同じです)

正弦波インバーター12V2000W×2台のAC出力には、バッテリー電圧が下がらない対策が必要です。

  • 並列接続⇒バッテリー電圧を下げない対策
  • 充電⇒バッテリーへ電気を蓄え電圧を上げる対策
  • 各部品の取り付けから電気の通りをスムーズ行う工夫

電圧が下がらない対策や工夫は3点あります。

黒島
2点目について説明を行い、3点目は注意点としてお伝えします。

ソーラーパネル1充電

@one_battery_life これは5年前 電気代に悩んだ男性のお話 自前電気を作りエアコンのみオフグリッドしたら、快適だし電気代節約ができる✨ そんな単純発想から、 『農業収入⇨ソーラー発電設備へ使う』 電気の自給自足を趣味として取り付け始めました♪(叔父の家屋根に🤣) 現在は契約使用量0kwhオフグリッド生活!!(でも…作業当初は、こっ酷く怒られました) 最終的には理解してくれて手伝ってくれた!! ありがとう叔父さん✨ 令和10年キレイに修復して屋根を返します💪 #ソーラーパネル #設置 #自分で #オフグリッド ♬ ミッション・インポッシブル・テーマ – ウィンズスコアBFB

※ひっくり返ったフレキシブルソーラーパネル200Wよりバッテリー充電中

バッテリーとは使い続けると電圧が下がり、本来の用途へ使えなくなります。理由として、電圧が低いと『正弦波インバーター⇒電化製品』へ必要電力を作れず送れない状態となります。

黒島
そのため、二次電池(LiFePO4)は日頃の充電が必要です。
  1. 1ソーラー発電
  2. 4バッテリー並列接続の充電
  3. 2正弦波インバーター出力
  4. 家電製品が安定する

エネルギー貯蔵へ向けた大切なソーラー発電です。リン酸鉄リチウムイオンバッテリー容量に応じて発電量を決め、バッテリーへ電気を蓄え電圧を上げる対策を行いましょう。

※今回の電源diyでは、3日に1回30分未満の短時間バッテリー出力です。そのため、容量に対して極小ソーラーパネルとなっています。

Redodoバッテリーより長時間4000W出力を行う注意点

  • シャントを上手に使い負極を共通する
  • 部品追加により許容量を分散する
  • 最大限の注意ケーブル過熱
黒島
4000W÷12V=333A1つの部品では耐えられない大きな電流が通過します。そのため、各部品の取り付けから電気の通りをスムーズに行う工夫が重要です。

シャントを上手に使い負極を共通する

黒島
正弦波インバーター4000W出力を行うに当たり、バッテリーモニターをどこへ設置しようか悩みました。

結果として、シャントを正弦波インバーターマイナス側(負極)後段へ配置する事で『インバーター出力・バッテリー出力』両方の電力消費モニターを表示できるように工夫しました。エネルギー変換効率の違いなども読み取れるため非常に便利です。

インバーター2000W1台の電源では、各バッテリーに対して負極を共通する事は簡単です。しかし、2台のインバーター出力を行う4000W出力には電流値が大きくなり、負極を集める方法に悩まされ一苦労でした。

許容量500Aシャントを上手に使うことで、インバーター後段の電流をひとまとめに受ける』この方法を採用する事で4000W出力が行えます。

※結構悩ましい部分でした。

部品追加により許容量を分散する

黒島
まだまだ課題は多く残っています。それは、共通した負極をシャントの後段で分ける作業です。

シャント以外のバスバー・ブレーカー・ヒューズなどは電流に耐える容量が250Aとなっています。今回インバーター4000W出力を行うと、最低333A通過に耐える部品を配置しないと機能しません。

対策を怠ると部品自体が溶けたり周囲の物に熱影響が伝わります。

そのため、シャント以降の電流をジャンクションバスバー2個へ分け、正弦波インバーター1台に対して200A以下の出力を行いました。(プラス側も同じ理由により追加部品)

ここまで対策を行うと、残りはケーブルの過熱状態を考えるだけとなります。

※ケーブルを含めたジャンクションバスバー・サーキットブレーカーの電流許容量を必ずチェックしましょう。

最大限の注意ケーブル過熱

黒島
実際、正弦波インバーター4000W出力をやってみました!

38SQ・60SQケーブル混載1本に対して、電流許容量170A~220A付近に耐えるケーブルへ2重線対策を施した4000W出力チャレンジです。

ここまで万全の対策を行っても、正弦波インバーター12V4000W出力には不十分な事が分かりました。

  • 正弦波インバーター出力⇒3800W~3900W
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー出力⇒4600W~4700W
バッテリーモニター380A(通過電流)

※部品類の締め込みなども行いましたが、38SQケーブルについて過熱が進む結果となった。

黒島
正弦波インバーター1台2000W出力の際には問題なく1時間出力できたんだけどね💦読みが外れました!

対策として、60SQケーブルへ全て変更や接点数を減らすため、バッテリースイッチ減など工夫すると4000W1時間出力が可能となるでしょう。

まとめ|正弦波インバーター性能を最大限引き出すRedodoバッテリー

Redodo12Vバッテリー正弦波インバーター12V2000W×2台=4000W出力

正弦波インバーターの性能を引き出すには、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー性能(能力)を高く保つことが重要です。電源システム末端のインバーターが出力最大を維持している中、バッテリー自体は余裕有る状態でこそ継続的な安定出力が行えます。

余裕の無いバッテリー容量や個数では、正弦波インバーターを上手に使うことはできません。

また、ケーブル径が細い事や安全装置の取り付けが無く不十分な接続状況での正弦波インバーター最大出力は、家電製品が必要とする電力を確保できなくなります。必ずバッテリー低電圧・インバーター低電圧までに陥る過程で、ケーブル過熱が進み出火を引き起こす事故へつながります。

正弦波インバーターやリン酸鉄リチウムイオンバッテリーから大きな電力を取り出す場合は『スイッチ・ケーブル・バスバー』を率先して取り入れ、最後にヒューズ容量の選定を行い使用しましょう。

部品を抜いた電源システムの常用使いは、正弦波インバーターやリン酸鉄リチウムイオンバッテリー出力を1000W以下と決める。

そして、短時間の使用に制限する。

このような使用方法を守る事が電気の自給自足へ必要な考え方です。

最大出力を維持できる電源システムこそ電源の無い野外・停電中の自宅・自宅の電気代節約』へ正弦波インバーター12V2000W性能をフル活用できるでしょう。

また、1家電オフグリッドから完全オフグリッドへ発展する事も可能となります。

Redodo正弦波インバーターレビュー
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