はじめに
直流（DC）システムでは、電力は電流と電圧を掛け合わせて計算されます。電流が大きいほど、輸送中のエネルギー損失が大きくなります。このため、多くのソーラーエネルギー貯蔵システムや無停電電源装置（UPS）システムでは、48ボルトのバッテリーが使用されています。これらのバッテリーは最大58.4ボルトまでの範囲があり、5〜15 kWの大きな電力を供給できますが、重大な問題—高い電流—に直面しています。
たとえば、バッテリーとインバーターの間では、100〜200アンペアの電流が一般的です。この電流は、太いケーブル（例えばPV3 – 35mm²ワイヤ）を使用して短距離であれば管理可能に思えるかもしれませんが、それでも高電流は効率低下や熱の発生を引き起こします。48ボルトシステムは最も普及していますが、欠点もあります。
高電圧バッテリーの利点
最近、高電圧バッテリーシステムが注目を集めています。Huawei LUNA、GoodWE、Deyeなどのブランドは、150〜900ボルトの範囲でエネルギー貯蔵ソリューションを提供しています。このトレンドは、効率を高めるためにストリング電圧を増加させたMPPTコントローラーの進化と一致しています。
高い電圧は電流を減少させ、それが熱の減少やエネルギー損失の低減につながります。これにより、インバーターとシステム全体の効率が向上します。この利点は、特に電気自動車（EV）において顕著です。EVは通常、充電と放電の高い電力需要を処理するために高電圧バッテリー（300〜550ボルト）を使用します。
EVと家庭用エネルギー貯蔵との関係について詳しく学びたい方は、 家庭用エネルギー貯蔵としての電気自動車 の記事をご覧ください。
高電圧バッテリーシステムの欠点
高電圧バッテリーは明確な利点がありますが、いくつかの課題もあります。主な欠点は以下の2点です。
高コスト
高電圧システムは、同じ容量の低電圧の代替品と比べてほぼ倍の価格になります。また、通常、バッテリーとインバーターは同じメーカーから提供される必要があり、柔軟性が制限されます。技術的な複雑さ
高電圧システムはメンテナンスが難しく、より高度なバッテリー管理システム（BMS）が必要です。専門的な知識が求められ、安全リスクも高くなります。これらのシステムを効果的に維持し操作するためには、適切なトレーニングと専門知識が必要です。バッテリー健康維持におけるBMSの重要性について知りたい方は、 LiFePO4バッテリー用BMSの重要性 の記事を参照してください。
これらの問題により、高電圧システムは現在、家庭用よりも産業用での採用が進んでいます。
結論
現在、私の家庭用バッテリーシステムも48ボルトで動作しています。しかし、高電圧技術がより手頃でアクセスしやすくなるにつれて、今後10〜15年で市場に変化が訪れるかもしれません。低電圧でも高電圧でも、バッテリーシステムを最大限に活用するためには、インバーターの適切な設定を理解することが重要です。インバーターのための LiFePO4バッテリー設定の最適化 に関するガイドでさらに学んでください。
高電圧システムの採用には時間がかかるかもしれませんが、それが提供する効率の向上は、エネルギー貯蔵市場で注目すべき技術であることは間違いありません。
