いくつか試した結果、ウーファーにつながっているケーブルがノイズを拾っているようです。20mくらいあるケーブルをスピーカーの裏でとぐろまいているところがあって、こういうのが、低周波ノイズを拾いやすいことは知られていますが、今回顕著に現れてしまいました。
サブウーファー・スピーカーの位置を、これまではテーブル下においていたのですが、窓際へ移し、短いケーブルに変えてみようかと思います。
さて、1週間ほど様子を見ていましたが、今日日が暮れる時間帯にインバーターを組み込み、電力を使い始めました。
こんな感じでガルバケースに収まりました。まだちょっと雨が心配で、もう少し対策予定。
配線とは関係なく、サブウーファーがノイズを拾うことが判明。しかも、このインバーター、外においてあるのに・・・。スプリアス輻射が異様に多いらしい。これは日本の規格は通らないだろうな・・・。伝導性の網で囲ってノイズを抑えるか・・・。
使わないときはインバーターの電源を落とします。そのほうがバッテリーを消費しないので。
さて、最後のアイテム、「チャージ・コントローラー」です。
テスト配線しているところ
（取説には「ふたをあけたまま電圧をかけてはいけません」と書いてあるけど・・・）
チャージ・コントローラーとは、ソーラー・パネルから来る電力でバッテリーを充電するための回路を提供する機器です。アメリカのTriStar社のもので、「TS-MPPT-60」という機種。この手のものとしては最上位機種だと思われます。定価は8万円くらいですが、日本ではだいたい13万円くらいで売られています。私はオークションで57,000円で購入しました。通常メンテ（保証）はつきませんが、故障時には対応してもらえるそうです。
いろいろ資料を読みまして、今回、理解したのは以下のようなことです。
- ソーラーパネルの開放電圧は、日照によって変動する。
- 並列接続すると、電子（電力）が電圧の高いほうから低いほうへ移動する
- バッテリーの解放電圧（負荷をかけてないときの電圧）より高い電圧をかけることにより、バッテリーが充電される
- ソーラーパネルの開放電圧がバッテリーの解放電圧より高くなければ充電できない
- とはいえ、ものすごく高いとだめ（バッテリーを傷める）
- 放電が進むと開放電圧は低くなる（最低42V）
- 充電が進むと開放電圧は高くなる
- 充電促進時の目標電圧を14.3V（57.2V）に設定（シールドバッテリー）
- MPPTが放電・充電の状態に合わせて、充電に適した電圧をかける（追従）
MPPTというのは、変動するソーラーパネルの電圧を最大限活かしてバッテリーに少ない負担で効率よく充電するためのテクノロジー、だそうです・・。日照状態によって変動するパネル・アレイの電圧を、流れる電流量のほうを調整することでバッテリーの目標電圧に合わせて変動させることで追従させ、パネルの能力を最大限に活かし・・・なんちゃらかんちゃら・・・。
このチャージコントローラーは無駄に高いのですが（笑）、その理由は、DC48V構成で最大3200W入力（ソーラーパネルからバッテリーへ送り込む電力）まで対応している大容量機器であることです。しかし、もうひとつ、この機器を選定した多きな理由があります。それは Ethernet 接続により監視できることです。
Web監視画面
こちらはWebブラウザーで接続して「現在の状況」を見るための画面です。これだけだとつまらないので、実は、ここからJavaプログラムでデータを取得できるようにしてしまいました。この画面は、Ajaxでできているのですが、バックエンドのサービスをJavaから呼び出してデータを取得しています。TS-MPPT-60に装備されている取得サービスは、GETパラメーターでデータ種目を指定し、可変長のCSV（？）が返ってくる、という仕組みです。しかも、4番目と5番目のデータが1バイトめ、2バイトめの10進の数値（０～２５５）をあらわすというすごい設計でした。なんじゃこりゃ。
現在、これでクローラー的にデータを1分おきに収集しておりまして、EXCELでグラフなど書いて遊んでいます。
充電電圧の変化
下のほうにある紺の線は、放電時に、パネルを西向きの窓においていたころの電圧で、日当たりが悪いので、きちんと充電できてないことがわかります。またピークが少し右へずれています。これは西に向いているからですね。上のほうにある平らになっている箇所は、ルーフバルコニーにパネルを平面配置したときのもので、ほぼ真南に向いています。（というか、ほぼ水平に置かれているのですが・・・）一気に目標電圧（57.2V）へかけあがり、MPPTによりAbsoption、Floatというフェーズへ移行しているのがわかります。これはほとんど満充電状態です。
線が立ち上がりはじめているのがだいたい朝の5:40くらい、下がるのが18:30くらいです。これから夏至にむかって、長くなっていくはずです。
これを今後集めて、分析し、最大限にパネルの発電力を自宅で使いきる「最適化」計算をしていってみようと思います。これって、Smarter (^o^)/ ？
こちらは、充電池（バッテリー）の電力を家庭用電源に変換する装置で、「インバーター」といいます。
一般的なDC（直流）の規格は、12Vの倍数でできています。なぜかと一般に流通しているバッテリーの多くが12Vバッテリーで、さらに組み合わせて（アレイ）高い電圧を作るので、12Vの倍数が一般的なのだそうです。DC12V、DC24V、DC36V、DC48V、といった具合です。
高電力を実現するには、高電圧のほうがよいのは一般的に知られています。今回のシステムでは、チャージコントローラーの最大入力（ソーラーパネルからもらってくる電力）の最大値3200Wを利用できるようにするため、システム電圧をDC48Vで構成することにしました。
DC48V→AC100Vのインバーターはとても高いので、こちらもヤフオク経由で、中国製のものを入手しました。
取説は中国語、実際のブツも、手にとってみると、ちょっと古臭いデキです。まぁ、高電圧機器なんてこんなのでいいかぁ・・・とちょっと苦笑いしてしまいました。内部に日本で禁止されている危険物質が使われてないかな、というのはちょっとだけ不安です。
こちらのインバーターの仕様は以下のようなものです。
- 入力DC48V
- 出力AC100V
- 正弦波出力
- 定格出力2000W
- 最大出力4000W（数分）
あとで出てくるチャージコントローラーの取説を読んだり、接続したり、バッテリーを充電したり放電したりして試してみましたが、DC48Vのバッテリーアレイでは、電圧がDC42Vになると「あがり」と判断されるようで、負荷をかけた状態で電圧がDC42Vを下回ると、「ピーッ」とアラームが鳴ります。バッテリーのほうは、充電中DC57.6Vまであがり、開放電圧（負荷がかかってない状態の電圧）は、50.6Vあたりを推移していますので、その電圧の幅の中で動くのだと思います。
中国製ではありますが、まぁ、きちんと動くようです。残念ながら平行輸入品のようなものなのでサポートがつけられないらしく、壊れたらオシャカです。
定格2000W、最大4000Wもあるので、リビングのエアコン意外はどれでも使えます。リビングのエアコンは200V電源なので、そもそも使えないのですが・・・。大型の回転モーターがある機械、たとえば洗濯機や冷蔵庫は、ピーク電力が高いので注意が必要らしいのですが、最大4000Wもあるので大丈夫です。
オーディオ機器（テレビ、アンプなど）をこれに同時接続して試してみました。バッテリー買ったばかり（半分くらい充電されていたと思われる）で、3時間半くらい動きました。700Wくらいは使っていたと思います。ただ、サブウーファー・スピーカーは家庭AC電源にささって、他の機器はバッテリー経由のインバーターにつないで使うと、ウーファーが正弦波ノイズを発生することがわかりました。ウーファーもインバーターにつなげば発生しないのかどうかは、これから確認が必要です。
蓄電用に購入したバッテリー G&Yu SMF31MF-850 です。
このバッテリーは「シールド・鉛蓄電池」というもので、ディープサイクルというタイプです。
シールドというのは「密閉型」と呼ばれるもので、内部に液体が入っているのですが、漏れる可能性が少ないです。ガスは発生するそうです。ディープサイクルというのは、高負荷→放電→充電を繰り返すのに強いタイプ、という意味です。低負荷→なかなか放電しきらない→再充電というのを繰り返す用途であれば、もっと安価なバッテリーでも十分です。一本24kgもあるので、およそ100kgあります。
これはテスト中の状態なので、箱に入ったまま配線しています。本当は、熱を持つことがあるので、こういう使い方はNGです。本番運用時には当然剥き身にします。DC12V・4本を直列DC48Vにしています。
48V×115Ahあります。容量は「20時間率」という方式で表示されています。これは、1/20の電流で20時間もつ（12Vバッテリーなら、電圧が10.5Vまで下がるまでの時間）という意味です。これはどういうことかというと、フル充電で以下くらい使えます。
- 48v x 115Ah ( 20h rate ) =
- 単純計算だと：5520Wh
- 276W / 20h
- 552W / 10h
- 1104W / 5h
長時間表示（20時間率）より、短時間表示（5時間率）のほうが負荷が大きいのだそうです。なので、実際には、もうすこし利用時間は少ないと思います。
日中充電し、夜間に使うという使い方がおそらく効率的なので、5時～7時くらいから使い始めて、深夜に寝るまで（1時くらいか？）に使い切る、そして翌日充電、というふうにするとなると、7～8時間くらい持てばよい感じです。そうすると、600W～700Wくらい使う感じが効率よく使いきれる電力です。夜、電力をあげっぱなしな電気機器はテレビ、オーディオ、照明なのですが、だいたい、それくらいはまかなえそうです。調べてみてわかりましたが、テレビとオーディオって、けっこう電気喰ってるんですよね。