インバーターを使って100Vに変換する

12Vのバッテリーで家庭用の電気製品を使用するには、直流電流を100Vの交流電流に変換するDC/ACインバーターが必要になります。

最近のインバーターは小型化されて高性能になっており、色々な種類のものが自動車用品店で売られています。

価格も様々で、20W程度の小さな出力であれば1,000円未満のカーインバーターもあります。

インバーターを選ぶ際は、使用する電気製品の電力や配線コードの許容電流なども考慮する必要があります。

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あと、インバーターは電気製品を使用していなくても出力に比例して待機電力を消費するので、大きな出力のインバーターを使う時は待機電力も増えるというデメリットもあります。

このページではインバーターを選ぶポイントや配線のアイデアについてご紹介したいと思います。

インバーターの種類

インバーターは大きく分けて2種類あります。

ひとつは「矩形波タイプ」と呼ばれるインバーターです。

矩形波タイプは疑似的に交流電流をつくり出しているのが特徴です。

出力波形がなめらかではなく、精密な周波数を必要とするマイコン制御のTV、計測器、電子ポット、インバーター方式の蛍光灯や医療機器等の位相制御を利用した電気製品には使用できません。

しかし、販売価格が安くてホームセンターで手軽に購入できるという利点があります。

もう一つは「正弦波タイプ」と呼ばれるインバーターです。

出力波形が一般家庭のコンセントに供給されている電気と同じなので対応ワット数以内であれば、すべての電気製品が使用できます。

ただ、販売価格が高いです。

矩形波タイプのインバーター

現在はシステムのメインインバーターとして「矩形波タイプ」を使用しています。冷却ファンの回転音が静かで気に入っています。

【BAL 3WAYインバーター 400W No.1758】

入力電圧:DC12V
動作範囲:11~15V
出力電圧:AC100V/DC5V/DC12V
定格出力:400W
最大出力:600W
瞬間最大出力:800W
出力周波数:55Hz(50/60Hz 表示機器使用可能)
出力波形:調整矩形波
電源入力方式:アクセサリープラグ接続(消費電力120W以下)またはバッテリー接続
回路方式:P.W.M方式
保護回路:入力電圧低下保護回路・低電圧入力保護回路・高電圧入力保護回路・出力過負荷保護回路
出力短絡保護回路・高温保護回路・逆接続保護回路
USB出力:DC5V 2.1A
USB端子形状:Aタイプ
アクセサリーソケット出力:10A以下
使用環境温度 0~40℃
ヒューズ:15A(アクセサリープラグに内蔵) 25A×2(本体に内蔵)
コード長:アクセサリーソケット接続コード:1.5m バッテリー接続コード:1.5m
本体サイズ:126(W)×138(D)×50(H)mm
質量:800g(本体のみ)

100V電源、USB電源、12Vシガープラグ電源の3種類を同時に使用できるのも良いです。

バッテリーの電圧が動作範囲以下まで低下するとアラームが鳴るので使い過ぎも防止できます。ビックリするほどの大きなアラーム音が鳴ります。

インバーターを選ぶポイント

私がインバーターを選ぶ基準は以下になります。

①冷却ファンが静かなもの

インバーターによってはシガープラグに差し込むと、すぐに冷却ファンが作動してとてもうるさいものがあります。 温度が上昇した時にのみ冷却ファンが静かに作動する商品がおすすめです。

②冷却ファンの付いていない低出力のインバーター

低出力のインバーターであれば、最初からファンの付いていないタイプのインバーターが静かで使いやすいです。

③温度上昇の少ないインバーター

使用している時に冷却ファンが回っていても本体が熱くなるインバーターがあります。温度上昇の少ないインバーターは電力ロスも少ないでしょう。

矩形波タイプの冷却ファンがうるさいインバーター

ファンレスタイプ

使用する電気製品の消費電力が少ない場合は、最初から冷却ファンが付いていないファンレスタイプの低出力インバーターが良いと思います。

現在、車中泊やキャンプで使用している70Wのインバーターはファンが無いのでとても静かで気に入っています。

【セルスター ハイブリッドインバーター FTU-70B】

入力電圧:DC12V(動作電圧範囲11.0V~15.0V)
出力電圧:DC12V
出力電流:最大10A
「インバーター部」
出力電圧:AC100V
瞬間最大出力:140W(0.1秒以内)
最大出力:70W
定格出力:56W
出力周波数:55Hz
出力波形:矩形波
変換効率:80%以上
回路方式:P.W.M.方式
「USB端子」
出力電圧:DC5V
出力電流:1.2A(最大)
「本体」
使用温度範囲:-20℃?+40℃
本体サイズ:104(W)X65(D)X35(H)mm
付属電源コード:コード長70cm(10Aヒューズ内蔵)

小型のノートパソコンなら十分使用できます。

矩形波タイプの出力が小さいインバーター

あと、消費電力が1.1W(60Hz)の水槽用エアーポンプを作動させる為に30W出力のインバーターも使っています。

こちらは、更にインバーター本体の温度上昇が少なくて良いです。

【メルテック モバイルタップインバーター MTU-30P】

モバイルタップインバーター MTU-30P

このインバーターの詳細は以下のリンク先で紹介しています。

インバーターの配線

バッテリーとインバーター間の接続に使用するケーブルは許容電流に適したものを選びます。

例えば1000Wの出力が可能なインバーターを購入して最大出力で使用した場合、ケーブルには単純計算で83A(1000÷12)もの大電流が流れます。

もし、貧弱な配線をしている場合は発熱、発火の恐れがあるので大変危険です。

一般的に売られている配線ケーブルには許容電流と許容電圧が表示されているので、それを参考に使用する電気製品の電力に応じたケーブルを選択する必要があります。

矩形波タイプの出力が小さいインバーター

電源切り替えスイッチ

インバーターからの電源と電力会社からの電源の切り替えスイッチを取り付けました。

取り付けたスイッチは【日東工業 DCS 切換カバースイッチ DCS2P15A】です。

購入時の価格は1,609円

このスイッチの取り付けは屋内配線工事になるので電気工事士の資格が必要です。

私は第二種電気工事士の免許を所持しているので自分で行いました。

日東工業 DCS 切換カバースイッチ DCS2P15A

インバーターのコンセントから延長したVVFケーブルをスイッチに接続します。

そして、もう片方には電力会社からのVVFケーブルを接続。

出力側は増設したコンセントへ

日東工業 DCS 切換カバースイッチに配線する

これでインバーターからの電源を夜間に使用してバッテリーの電圧が下がりインバーターが停止してしまってもすぐに電力会社の電源へ切り替えることができようになりました。

そして反対に、停電などで家庭用電源の使えない非常時にはインバーターからの電源に切り替えて電気を使用することもできます。

日東工業 DCS 切換カバースイッチに配線する
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【太陽光発電】

自然災害が多発している今、再生可能エネルギーが見直されています。空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められて広大なメガソーラー発電所になっていたりします。

新興住宅街には屋根にソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅もあちこちで目につきますね。
灯油で使う石油ボイラーやストーブを撤去してオール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか?

太陽光発電をしている家庭のほとんどは売電を目的として設置しているので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。

このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。

電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。

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