太陽光発電による電力を大容量で蓄電できる非常用電源装置

アルプス計器（長野県長野市）と長野県工業技術総合センターは共同で、太陽光発電パネルで発電した大容量電力の蓄電ができる「ソーラーパネル充電式非常用電源装置」を開発した。

今回の開発品は、災害等による非常時の停電に備えて、太陽光発電パネルを利用して蓄電池に充電し、電気ポットや冷蔵庫、照明や携帯電話などの電源を確保できる電源装置のプロトタイプ。

現在、開発した技術を用いた製品の量産化に向けて準備をしている。大容量電力の充電や、様々な電気製品が利用可能なことなどの特長を活かし、停電時の公共避難所等における電力確保に本電源装置が利用できるものと考えている。すでに一部の避難所では、太陽光発電パネルの設置が進められているが、電気が必要となる夜間での利用が期待される。

製品の特長

本電源装置は、出力1.6kWの太陽光発電パネルに接続して、大容量電力（～6kWh）を蓄えることができる。充電器・蓄電池・出力用コンセントがまとまっているので、充電終了後電源の必要な場所に簡単に移動が可能。また、蓄電池だけを取り出して利用することもできる。

また、新設のパネルとの接続のほか、既に設置されているソーラーパネルを利用できる。但し、事前に太陽光パネルの最大出力の確認、接続切換のための工事等は必要となる。

さらに、電源装置は家庭の様々な電気製品が使用できる。出力1.6kWのパネルを利用した場合、4時間の充電で2Lの電気ポット10台分のお湯を沸かすことができる。400Lクラスの冷蔵庫なら50時間、15WのLED照明なら13台を10時間、また携帯電話なら130台の電力を確保することができる。

今後の展開

今後の技術開発の方向としては、太陽光などの不安定な自然エネルギーを効率的に使うため、太陽光パネルでの発電状況や電力の使用状況を管理し、電力の需給バランスを最適に運用するスマートグリッド化した製品も考えている。

さらに、アジア新興諸国では電力インフラが未整備な地域が多く、屋外作業に必要な小型電動機械用電源向けも今後の開発ターゲットとしている。

平成24年度に開発した「新しい充電制御方式による高効率蓄電池充電システム」技術を融合させることにより、短時間で充電でき、蓄電池の劣化を抑え長寿命な非常用電源装置に結びつくものと考えている。

本開発の背景

この電源装置の開発は、長野県ものづくり産業振興戦略プランに基づき、平成24年度から同センターが進める「研究開発型企業育成事業」の「次世代産業創出共同研究」による成果で、有限会社アルプス計器が保有する充電器製造技術と、同センター環境･情報技術部門の充放電試験評価技術を融合して得られたもの。

太陽追尾型ソーラーパネル

ソーラーパネルだけで充電できる非常用電源装置を開発するためには、太陽光パネルの発電状況と蓄電池への充電状況を解析する必要があった。この課題を解決するため、同センター環境・情報技術部門に設置されている太陽追尾型ソーラーパネルを活用し、発電電力量と充電電力量の計測（電流、電圧、温度）及び、相関分析を行った。さらに、蓄電池の充放電特性についての試験や信頼性の評価、そして性能向上に関するアドバイスを行って開発を支援した。