2017年2月3日金曜日

インバーターとは(12V-650VA型)

インバーターとはどんなものなのか?
言葉で説明されても、理解しづらいですよね。

ネパールでは外国人宅、お金持ちのネパール人宅には常備されているものです。
でも、一体どんなものなのか?
我が家にもあるけど、実は良く分かっていないなど。
そんな疑問にお答えします。

ということで、今日はインバーターを写真を使って説明します。

我が家には24V型と12V型の二つがありますが、一般的に使用される12V型を取り上げます。


インバーター本体は右下の黒いものです。
Xenon製のiAceHomeUPS 650VAです。
このメーカーはすでにネパールから撤退しているため、現在は購入、メンテナンスはできません。
でも、基本システムはSu-kamのOEMを使用しているので、変わりません。
650VAは電圧×電流のため、実際に使用できるワット数ではありません。
大体、0.7を掛けて、455Wくらいが使用限界です。
そして、常時使用はその3分の1くらいに抑えたいところですね。

バッテリーはExide社のInvaPlusの100AHを使用しています。
すでに3年半近く使用していますが、メンテナンスをちゃんとしているので、まだ使えています。

右上の灰色のボックスはソーラーパネルをつないでいるため、そのコントローラーです。
今回はややこしくなるので省きますね。

では、フロントパネルから見ていきましょう。
どのメーカーも大体一緒です。

左からMAINS、CHARGING、UPS ON、LOW BATTERY、OVER LOADです。

MAINSはインバーターへのインプットつまり、シティラインが来ているときに点灯します。
これが点灯している間は、インバーターのアウトプットはそのままインプットとつながっています。

CHARGINGは、バッテリーへの充電中点滅し、完了すると点灯します。
メーカーによって光り方は様々です。

UPS ONは点灯中は、入力が無い状態で、バッテリーからアウトプットへ給電されています。

LOW BATTERYはバッテリー電圧が規定以下になると、給電を停止して点灯します。
シティラインが来た場合、自動復旧するか、一度マニュアルでOFF/ONが必要かは、メーカーやモデルにより異なります。
バッテリー電圧が下がりすぎた場合は、復旧できない場合もあります。
その場合は、バッテリー充電器にての直接充電が必要になります。

OVER LOADは、使用電力が限界を超えたため、警告する際、また給電が停止した際に点灯します。
この復旧に関しても、自動復旧できるモデルとできないモデルがあります。

なお、一部の特殊なモデル除き、電源スイッチのON/OFF関係なしに、インプットに電気が来ていると、アウトプットへのバイパスと充電は始まります。
電源スイッチはインプットがない状態でのON/OFFスイッチと思ってください。

では、次に裏面です。


一番左は出力のコンセントです。
これは、インバーターからの出力です。

次にその左下の3色の線が見えている黒い3芯の電線
これは、インバーターへの入力です。
通常、赤がプラス、黒がマイナス、緑がアースですが、マニュアルをご確認ください。

その横の太い赤と黒の電線。
これは、バッテリーとの接続線です。
赤がプラス、黒がマイナスです。
650VAだと、650÷12Vで54Aくらい最大で流れることになります。
そのため、こんなに太い線なんですね。

上に行くと、ヒューズがあります。
これは、モデルによりMCBのこともありますが、入力のプラス側に噛んでいます。
仕様以上の電力が流れた場合、切れるようになっています。
なので、バイパスだから大きな負荷をかけても良いというわけではありません。

次に、充電電流値のスイッチがあります。
メーカーにより表記はバラバラです。
これは、電流値を上げて急速充電を行うか、通常充電を行うか。。。
では、ありません。
通常の鉛バッテリーは低い電流値、チューブラーと言われる背の高いバッテリーは高い電流値を必要とします。
その設定です。
例えば、このモデルは急速だと最大13A、通常だと最大10A流れるようになります。
つまり、バッテリーのサイズにより電流値が合えば、それにあった設定を行います。
詳しくは、マニュアルをご覧ください。

次に、作動モードのスイッチです。
これは、UPSとNORMALとあります。
モデルにより、UPS modeとW-UPS modeとなっている場合もあります。
一般的なインバーターはシティラインからバイパスの場合の出力電圧の調整は行いません。
UPSモードだと、コンピューターなどの電化製品など電圧が低すぎると使えない製品のために、保護が働きます。
185Vを下回る、または265Vを上回ると、電気が来ていないと判断してバッテリー給電の220Vに切り替えます。
Wide-UPSモードでは、照明などのマイコン制御のない電圧をあまり気にしない機械のみを使用する際に設定します。
105Vを下回る、または285Vを上回ると、電気が来ていないと判断してバッテリー給電の220Vに切り替えます。
つまり、バイパス時はそこまで低い電圧になる可能性もあるという事です。
一家に一台、電圧計またはマルチメーターがあるといいですね(笑)

一番右は冷却ファンですね。
古いモデルは充電中、バッテリー給電中に常時回り続けるモデルもあります。
最新モデルは、内部の温度が高い時にのみ回ります。

さぁ、これでインバーターに詳しくなりましたね。

さて、バッテリーとインバーターには組み合わせがあります。
インバーターはバッテリーのサイズを見て、充電の電流値を変化させます。
それでも、小さすぎるバッテリーや大きすぎるバッテリーは、調整の範囲を超えてしまいます。
そのため、マニュアルのスペック表を見て、対応するバッテリーを選びましょう。
例えば、650VAや850VAは100AH-200AHくらいが対応します。
安いから、あまり使わないからとバッテリーのみを小さくする人を見受けます。
そうすると、高い電流値によってバッテリーを傷めてしまうことがあります。
ぜひ、インバーターのサイズに合ったものを選びましょう。

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