オフグリッド発電システムの設定をわかりやすく解説｜BMS通信と蓄電池の選択

オフグリッド発電システムでは、蓄電池（バッテリー）がシステム全体の中心的な役割を担っています。太陽光発電で作られた電気は一度バッテリーに蓄えられ、夜間や発電量が少ない時間帯に家庭内で利用されます。そのため、オフグリッド発電システムを安定して運用するためには、蓄電池を基準にインバーターや太陽光発電の動作を適切に制御することが非常に重要になります。

特にハイブリッドインバーターを使用する場合、システムの基本設定を正しく行うことが最初のステップになります。

特に、ハイブリッドインバーターと蓄電池を組み合わせたオフグリッドシステムでは、

• インバーターの設定方法

• BMS通信（RS485・CAN）の仕組み

• 蓄電池の選び方や接続方法

などを正しく理解しておくことで、発電効率やシステムの安定性が大きく変わります。

そのため、本記事ではまずオフグリッド発電システムの基本設定の考え方を中心に解説し、
BMS通信や蓄電池の選び方などについても順を追って説明していきます。

ハイブリッドインバーターの蓄電池相関設定

オフグリッド発電システムにおいて、ハイブリッドインバーターの設定は蓄電池の性能を最大限に活用するための重要なポイントです。特に蓄電池の種類や充電・放電の条件を正しく設定することで、システムの安定性や寿命に大きく影響します。ここでは、ハイブリッドインバーターにおける蓄電池関連の基本設定について解説します。

蓄電池タイプの選択

インバーターを使用する際、まず最初に設定する必要があるのが蓄電池タイプ（Battery Type）です。ハイブリッドインバーターでは、設定項目「08」で接続するバッテリーの種類を選択します。

設定値	バッテリー種類	説明
USE	ユーザー設定	バッテリー特性に合わせて電圧などを手動設定できます。
SLD	密閉型鉛バッテリー	密閉型の鉛蓄電池に適用されます。
FLD	開放型鉛バッテリー	液式（開放型）の鉛バッテリーに適用されます。
GEL	ゲル型鉛バッテリー	GELタイプの鉛蓄電池に適用されます。
L14 / L15 / L16	リン酸鉄リチウムイオンバッテリー（LiFePO4）	セル数に応じてL14〜L16を選択します。
N13 / N14	三元系リチウムイオンバッテリー	N13 / N14を選択します。

 

現在の家庭用オフグリッド発電システムでは、安全性と寿命の面からLiFePO4（リン酸鉄リチウムイオン電池）が主流となっています。

そのため、LiFePO4バッテリーを使用する場合は、通常 「L14」「L15」「L16」 のいずれかを選択します。

設定	充電電圧の目安	用途
L14	やや低い充電電圧	特殊なセル構成のLiFePO4
L15	中間の充電電圧	一部のバッテリー
L16	標準的な充電電圧	一般的な48V LiFePO4バッテリー

 

一般的な48Vクラス（51.2V）のLiFePO4バッテリーは、内部に16セル（3.2V × 16）を直列接続した構成になっています。そのため、ほとんどのLiFePO4蓄電池では、「L16」を選択するのが標準設定になります。現在、市販されている多くの家庭用蓄電池でも、この設定が採用されています。

蓄電池関連の設定（主要パラメーターの解説）

ハイブリッドインバーターでは、蓄電池の充電・放電を安全に制御するために、いくつかの重要なパラメーター設定があります。ここでは代表的なバッテリー関連設定について解説します。まず、パラメーター08でバッテリータイプを選択すると、関連する電圧設定の多くが自動的に最適値へ調整されます。そのため通常は、バッテリータイプを設定するだけで電圧設定の多くが自動的に最適化されるため、特別な理由がない限り各電圧設定を調整する必要はありません。

パラメーター04：バッテリー → 商用電源 切替電圧

この設定は、バッテリー放電中にどの電圧で商用電源へ切り替えるかを決める値です。バッテリーがインバーターを通して負荷へ電力を供給している場合、バッテリー電圧が 設定値以下になると、インバーターは自動的に商用電源へ切り替わります。この設定が重要な理由は、以下の電圧保護ロジックがあるためです。

15（放電制限電圧）
↓
12（過放電保護）
↓
04（商用電源切替電圧）

つまり、15 ＜ 12 ＜ 04という関係で設定する必要があります。もし 15や12を04より高い電圧に設定してしまうと、保護機能が先に作動してしまい、商用電源への切替が行われなくなります。

パラメーター05：商用電源 → バッテリー 切替電圧

この設定は、バッテリーが充電された後に、再びバッテリー運転へ切り替える電圧を決める値です。商用電源でバッテリーを充電している際、バッテリー電圧が 05の設定値以上になると、インバーターはバッテリー運転へ切り替わります。

設定値が低すぎると、バッテリーが十分に充電されない状態で、バッテリー運転へ切り替わり、使用可能時間が短くなるという問題が発生します。そのため、一般的には05 ≒ 09（最大充電電圧）または09より少し低い値に設定するのが推奨されます。

設定方法については別の記事で詳しく解説していますので、そちらをご確認ください。

パラメーター09：最大充電電圧（Boost / Bulk Voltage）

この設定は、インバーターがバッテリーへ充電する際の最大電圧です。つまり、バッテリーを満充電まで充電するための上限電圧になります。この値は非常に重要で、他の電圧設定より低く設定すると、他の保護設定が先に動作、まだはバッテリーが満充電にならないといった問題が発生します。そのため、09は充電電圧の基準値として設定する必要があります。

パラメーター11：フロート充電電圧

フロート充電電圧とは、バッテリーが満充電になった後、SOCを維持するための充電電圧です。満充電状態を維持するための補助電圧なので、09（最大充電電圧）より少し低い値に設定します。

パラメーター12：過放電電圧

バッテリーが放電している際、電圧がこの値に達するとインバーターは逆変出力を停止し、バッテリー放電を停止します。これはバッテリーの過放電を防ぐための保護設定です。

パラメーター14：バッテリー低電圧アラーム

この設定は、バッテリー電圧が低下した際に警告音やエラー表示で通知するための設定です。まだ出力は停止しません。そのため設定値は14 ＞ 12 ＞ 15になるように設定します。

パラメーター15：バッテリー放電制限電圧

この設定は、バッテリー放電の絶対下限電圧です。電圧がこの値に達すると、インバーターは即座に出力を停止します。設定する際は15 ≤ 12となるように設定します。

パラメーター35：低電圧復帰電圧

低電圧保護でインバーター出力が停止した後、バッテリー電圧が この値以上に回復すると、再びインバーター出力が開始されます。通常は35 ＞ 14に設定します。

パラメーター37：再充電開始電圧

バッテリーが満充電になった後、充電が停止します。その後、バッテリー電圧が37の設定値以下になると再び充電が開始されます。一般的には09に近い値に設定すると、充電の回復がスムーズになります。

もし設定を変更した結果、設定ロジックが不適切になった場合や、初期状態に戻したい場合は、設定のリセットを行うことができます。

リセットを行う場合は、以下の手順で操作してください。

1. バッテリーを単独でインバーターに接続します。

2. インバーターの 「UP」と「DOWN」ボタンを同時に約10秒間長押しします。

3. 画面が消灯して再起動すると、設定がリセットされます。

その後、再度バッテリータイプ（パラメーター08）を設定し、必要に応じて各パラメーターを調整してください。

ハイブリッドインバーターのBMS通信設定

前章では、ハイブリッドインバーターにおける蓄電池関連パラメーターの設定について解説しました。これらの設定は、バッテリーの充電・放電電圧を管理するための基本的な制御ロジックになります。しかし、近年のオフグリッド発電システムでは、より高度な制御を行うためにBMS（Battery Management System）通信を利用するケースが増えています。

これにより、インバーター側の電圧設定に頼らず、バッテリーのBMSが直接充電・放電を制御することが可能になります。そのため、BMS通信を使用する場合は、前章で解説した電圧設定よりも通信設定とバッテリーの接続方法が重要になります。次に、ハイブリッドインバーターで使用される主なBMS通信方式について説明します。

BMS通信の有効化方法

ハイブリッドインバーターでBMS通信を利用する場合、まず確認するべきなのは 使用している蓄電池がBMS通信に対応しているかどうか です。一般的に、バッテリー本体に RS485ポート や CANポート が搭載されている場合、インバーターとのBMS通信に対応している可能性が高くなります。そのため、オフグリッド発電システムを構築する際には、まずバッテリー側の通信端子を確認することが重要です。

市場に多く流通している 鉛蓄電池ケース型のLiFePO4バッテリー（いわゆるドロップインタイプ） の多くは、RS485やCANといった通信端子を搭載していないケースが一般的です。このタイプのバッテリーは、従来の鉛蓄電池と同じように使用できるよう設計されているため、インバーターとのBMS通信ではなく、電圧設定による充放電制御を前提としています。それに対して、LVYUANのスマートバッテリーでは、RS485またはCAN通信ポートが標準搭載されており、インバーターとBMS通信を行うことが可能です。
これにより、バッテリーのSOC（残量）や温度、保護状態などの情報をリアルタイムで共有でき、より高度なエネルギー管理が実現できます。

BMS通信の設定方法

ここでは一例として、LVYUANのスマートバッテリーを使用した場合の、基本的な接続方法と設定について簡単に紹介します。

BMS通信の設定方法（バッテリー側）

LVYUANのスマートバッテリーでは、RS通信端子が用途に応じて 2種類 用意されています。1つ目は、インバーターと接続するための通信端子です。この端子を使用することで、インバーターとバッテリーのBMS通信を行うことができます。2つ目は、バッテリー同士を並列接続するための通信端子です。

複数のバッテリーを並列接続する場合、この端子を使用してバッテリー間の通信を行います。これらの端子を確認した後、付属の LAN通信ケーブル を使用してインバーターおよびバッテリー同士を接続します。

接続が完了したら、次に CRY（ID）アドレス の設定を行います。このID設定は、並列接続された複数のバッテリーを識別するために必要な設定です。一般的には、以下のように 主機（マスター）から順番にIDを設定します。バッテリー1（主機 / Master）～最大16台まで設定可能です。このようにIDを順番に設定することで、BMS通信が正常に動作し、インバーターが各バッテリーの状態を正しく認識できるようになります。

具体的な設定方法は、以下の図をご参照ください。

BMS通信の設定方法（インバーター側）

バッテリー側の通信設定が完了したら、次にインバーター側のBMS通信設定を行います。まず、バッテリータイプの設定として パラメーター08を「L16」 に設定して、次に、インバーター側でBMS通信を有効にします。

具体的には以下の設定を行います。

• パラメーター32
  「485」または「BMS」を選択
  （インバーターの機種やファームウェアのバージョンによって表示が異なる場合があります）

• パラメーター33
  「WOW」を選択

これらの設定を行うことで、インバーターとバッテリー間のBMS通信が有効になります。設定が完了した後は、通信が正常に確立されているかを確認します。以下の条件が満たされていれば、BMS通信は正常に動作していると判断できます。

１、インバーター画面に エラー58（通信エラー）が表示されていない
２、画面の パラメーター04にバッテリー残量（％）が表示される
３、バッテリーの主機（マスター）側で、並列接続されたバッテリーのデータを確認できる

これらが確認できれば、インバーターとバッテリーの BMS通信は正常に接続されています。

BMS通信後のインバーター設定

インバーターとバッテリーのBMS通信が正常に接続されると、インバーターの設定メニューに 新しいSOC関連パラメーター（58〜62） が表示されます。これらの設定は、バッテリー電圧ではなく SOC（State of Charge：バッテリー残量） を基準として、充電・放電や電源切替を制御するための設定になります。従来の電圧制御とは異なり、BMS通信を利用することでバッテリー残量をより正確に把握できるため、システムの制御精度が向上します。

主な設定内容は以下の通りです。

パラメーター	設定内容	デフォルト値	説明
58	放電警告SOC設定	15％	バッテリー残量がこの値以下になるとSOC警告が表示されます。SOCが設定値より5％以上回復すると警告は解除されます。
59	放電停止SOC設定	5％	SOCがこの値以下になると放電を停止し、インバーターの逆変出力も停止します。SOCが設定値より10％以上回復すると自動的に解除されます。
60	充電停止SOC設定	100％	バッテリー残量がこの値に達すると充電を停止します。SOCが設定値より10％低下すると再度充電が開始されます。
61	市電切替SOC設定	10％	SOCがこの値以下になると、インバーターは自動的に商用電源へ切り替わります。
62	逆変出力切替SOC設定	100％	SOCがこの値以上になると、インバーターは逆変出力モードへ切り替わります。

 

これらのSOC設定を利用することで、バッテリー残量を基準としたより合理的なエネルギー管理が可能になります。特にオフグリッド発電システムでは、電圧ではなくSOCを基準に制御することで、バッテリーの寿命を保ちながら安定した運用ができます。

まとめ｜BMS通信を活用したオフグリッドシステムの運用