ソーラー街路灯のバッテリー・パネル計算：電力量と余裕
数値は計算を理解するためのもので、日本のどの地域でも自立運転を保証するものや、電池の仕様書を代替するものではありません。50 W・12 Vの例では点灯時間と全出力換算時間を分けます。夜間消費、調光プログラム、利用可能なエネルギーを定義した後、設置地の発電条件が厳しい時期を検討します。自立日数はパネルの大きさでなく、エネルギー収支で確認します。
太陽光発電量と推定の限界
- 太陽光パネルの出力計算
一日のピーク日照時間を6時間と仮定します。これは季節と場所で変わります。50W LED街路灯の夜間点灯は合計11時間（h）ですが、全出力では7.5時間に相当します。この条件で次のエネルギー収支から太陽光出力を推定します。
パネルの17.4 Vと電池の12 Vを混ぜた元計算から、120 Wで十分と判断しません。日照不足後の充電回復も含まれていません。実際の損失と発電量を調整する前の計算は、ピーク日照6時間で450 Wh ÷ 6 h = 75 Wです。450 Whは例示の20%余裕から得られ、50 W × 7.5 h × 1.20 = 450 Whとなります。
選定の確定には、充電回復、システム損失、必要な自立日数を同時に確認します。
- まず例の理想電流を計算する。
12V電池で給電する50W街路灯の例では、理想電流を50W÷12V = 4.17 Aと推定できます。
夜間エネルギーと電池の予備容量
- 次に必要な電池容量を推定する。
損失の目安15%-25%を実機で確認し、配線、コントローラー、電源の損失を含めます。許容放電深度は電池とコントローラーで決まります。このため125 Ahは公称電圧で必要な容量であり、最終的な電池公称容量ではありません。
元の展開式は、電池 = 4.17A×7.5h×(3 + 1)日 = 4.17A×30h = 125AHです。
十分な発電のない3日間にその前夜を加えて4夜分を確保し、連続する3日間を補う仮定です。午後7:00から午後11:00は100%、午後11:00から翌朝6:00は50%、つまり25Wで運転します。合計11時間の点灯は100%出力で7.5時間（h）に相当します。
計算の確定に必要な情報
設置場所の不利な時期で検討する
点灯スケジュールに加え、計算に用いた場所と発電期間を明示してもらいます。年間平均だけでは、要求する自立期間の利用可能エネルギーは分かりません。設計容量と一緒に仮定を保存します。
夜間の予備と電池の充電回復を分ける
通常の一夜を賄う発電量と、条件の悪い日に消費したエネルギーの回復方法を確認します。日々の消費を支える条件と充電回復の条件は異なる場合があるため、両方を提案に残します。
表示Ahやパネルのワット数だけでなく、計算した自立日数と条件で評価します。パネル出力の増加は役立つ場合がありますが、日々の発電量を表すわけではありません。日照不足後の回復を計画し、予定スケジュールで電池が何夜を賄うか記録します。現地発電量、コントローラー効率、充放電限界、有効エネルギーWhを求め、システムを確定します。
