1 つの太陽街灯に付き 2 つ

2-in-1ソーラー街路灯は、しばしば「オール・イン・ツー」または「スプリット」ソーラー街路灯と呼ばれ、高効率LED照明器具と個別に取り付けられたソーラーパネルおよびリモートバッテリー/コントローラーパックを組み合わせ、自治体、商業施設、住宅の屋外照明プロジェクトに柔軟な設置、容易なメンテナンス、拡張可能な性能を提供します。適切な仕様と設置により、これらのシステムは、グリッドに依存する同等のソリューションよりも低い総所有コストで、複数夜間の自律性、スマート制御オプション、および信頼性の高い夜間照明を提供します。.

2-in-1」／「オール・イン・ツー」が意味するもの

• 定義 2-in-1ソーラー街路灯は通常、ソーラーパネルとLED照明器具を2つの連結したユニットに設置します。1つは太陽光発電モジュールを収納するユニット、もう1つはLED照明器具を収納するユニットで、バッテリー/コントローラーはランプ本体内部、別筐体、ポールベースのいずれかに設置します。これは、パネル、ランプ、バッテリー、コントローラーが1つの筐体に収められた「オールインワン」とは異なる。.

• バリエーション：

  • パネル取り外し、ポール内バッテリー大容量バッテリーの場合は一般的。.

  • パネル上部照明器具、独立したコントローラー外観は最適化されているが、コントローラからのアクセスは可能。.

  • デュアルパネル・デザイン限られたポール面積でのエネルギー捕捉を高めるため、2つのPVセグメントを設置。.

コア・コンポーネントとテクニカル・アーキテクチャ

読みやすくするために段落を短くする。.

太陽電池モジュール

• 多結晶または単結晶セルが使用され、高級品では単結晶（高効率）が主流である。パネルのサイズは、設置場所の日射量と1日のエネルギー需要によって決まる。デュアルパネル設計は、1枚のパネルでは必要なエネルギーを供給できない場合や、傾斜の最適化が必要な場合に使用される。.

LED照明器具

• 高効率のLEDアレイ（最近のシステムでは120 lm/Wを超えることが多い）に光学レンズやリフレクターを装着し、道路やエリアの配光を行う。色温度は一般的に温白色（3000K）から冷白色（5700K）の範囲で、都市照明では4000Kが一般的です。製品のデータシートには、ルーメン出力、ビーム角、BUG（バックライト、アップライト、グレア）分類が記載されています。.

バッテリー

• リチウム化学物質、特にLiFePO₄は、長いサイクル寿命、熱安定性、放電深度性能のためにますます好まれています。一般的な自立運転の目標は、2晩から5晩の蓄電で、大規模な設備では曇り空の気候でより長い自立運転ができるように設計されている。鉛蓄電池は依然として低価格モデルで使用されているが、使用間隔が短い。.

コントローラーとパワーエレクトロニクス

• 最大電力点追従（MPPT）コントローラーは、変動する日射量の下で、PWMコントローラーよりも高いPV収穫量をもたらします。スマートコントローラーは、調光プロファイル、動体検知入力、温度補正、遠隔遠隔測定機能を統合しています。.

メカニカルとエンクロージャー

• アルミダイキャストハウジング、粉体塗装、強化ガラスレンズが一般的です。IP等級（IP65/IP66）とIK耐衝撃等級は、屋外での耐久性を保証します。サーマルパスとヒートシンクにより、LEDの接合部温度を低く保ち、ルーメンの減価を長年にわたって適度なレベルに維持します。.

パフォーマンス・メトリクスとサイジング手法

各サブポイントを短いパラグラフとして始める。.

主要業績評価指標

• 発光効率（lm/W）、照射ルーメン、均一性、消費電力、バッテリ容量（AhおよびWh）、PVワットピーク（Wp）、自立夜間、予想システム寿命（年）。地域の基準に適合するよう、地上におけるルクスレベルの測定値または計算値を提供すること。.

エネルギー・バランス・アプローチ

1. 必要なルーメン時間と器具の効力から、必要な夜間エネルギー（Wh/night）を計算する。.

2. システム損失（ドライバの非効率性、配線、温度ディレーティング）を追加する。.

3. 地域のピーク日照時間を用いてその場所の1日あたりのPV発電量を決定し、季節変動をカバーするための安全係数（一般的には1.2～1.6）を用いてPVアレイのサイズを決定する。.

4. 自律性要件（Wh×自律性÷使用可能放電深度）を満たすバッテリーのサイズ。.
   この方法により、自治体の調達に適した堅牢な設計が得られる。.

実例（概略）

• 120lm/Wで夜間12時間、6000ルーメンを必要とする街灯は、平均50Wを使用する（6000÷120）。一晩あたりのエネルギー＝50W×12時間＝600Wh。3晩の自立では、バッテリー＝1800Wh。使用可能DODが80%（LiFePO₄）の場合、公称バッテリー≒2,250Wh。ピーク日照時間が1日4時間で、システム損失が25%の場合、必要なPV≒（600Wh×1.25）÷4時間＝～187Wp（標準的な200～250Wpモジュールまたはデュアルパネル配置に丸める）。この例は、メーカーが採用している一般的な設計手法に従っている。.

設置、配置、取り付けのベストプラクティス

ポールの高さと測光

• 目標照度と均一性を満たすポールの高さを選ぶ：住宅用通路3～6m、道路6～12m。測光ソフトウェアを使用して、間隔や高さを確認してください。.

パネルの向きと傾き

• PVは真南（北半球）に向けて設置し、緯度付近で傾斜させることで年間を通して性能を発揮します。スプリットシステムの場合、パネルを照明器具から独立して取り付けることで、ポールの形状を変えることなく太陽光の取り込みを最適化できます。デュアルパネルにより、制約の多いポールでも東西傾斜戦略が可能です。.

ケーブル配線とコネクター

• UV耐性の屋外用ケーブルを使用する。コネクタはMC4相当の防水性のものを使用する。ケーブルは齧歯類や摩耗から保護する。安全のため、ポールと金属ハウジングの接地は必須である。.

メンテナンスのしやすさ

• バッテリーやコントローラーは、手の届く高さの施錠可能なキャビネット、または盗難防止機能付きのベースコンパートメントに設置します。これにより、照明器具全体を持ち上げるよりもサービス時間を短縮できます。.

制御モード、インテリジェント機能、遠隔監視

調光スケジュール

• 典型的なプロファイル：夕暮れ後1～3時間はフル点灯、その後夜間は30～60%まで段階的に調光、またはモーショントリガーでフル点灯までブースト。エネルギープロファイルのカスタマイズは、視認性とバッテリー寿命のバランスをとるための鍵です。.

モーションセンサーとPIR

• 統合されたモーション・アクティベーションにより、歩行者の少ない環境でもエネルギーを節約しながら、存在を検知したときの安全性を維持します。.

遠隔テレメトリーとIoT

• 最新のコントローラーはLoRaWAN、NB-IoT、GSMまたは独自のRFをサポートし、エネルギー生産、バッテリー充電状態、故障警告、ファームウェア更新の集中監視を行います。遠隔診断により、トラックのロールを減らし、レスポンスを加速します。.

スマートグリッドに関する考察

• ハイブリッドまたは接続された展開では、コントローラーはグリッド充電を受け入れたり、適応制御とスケジューリングのために都市照明管理プラットフォームにテレメトリをエクスポートしたりすることができる。.

耐久性、素材、浸入保護、熱設計

防塵性能と機械的堅牢性

• 埃や噴流水に対してはIP65以上が標準であり、より厳しい気候に対してはIP66が望ましい。IK07-IK10は、公共スペースでの衝撃から保護します。粉体塗装のアルミニウムは腐食に強い。.

熱管理

• ヒートシンクと熱経路は極めて重要である。LEDは、筐体への熱伝導が効率的なMCPCBに取り付けられなければならない。ジャンクション温度が上昇すると、ルーメン出力が低下し、寿命が短くなる。ベンダーのデータシートには、指定されたTc温度におけるL70またはL90の寿命予測が記載されていることが多い。.

バッテリー熱保護

• バッテリーは極端な暑さや寒さでは性能が低下する。積極的な暖房、受動的な断熱、または温度調節されたキャビネットに設置することで、寿命が延びます。LiFePO₄はより高い温度にも耐えますが、信頼性のために熱管理の恩恵を受けます。.

運用経済性とライフサイクル

総所有コスト（TCO）

• TCOには、初期投資、設置費用、電柱費用、メンテナンス（バッテリー交換、LEDドライバー）、系統電力に対する省エネ効果、廃炉費用が含まれる。適切なサイジングは、早期のバッテリー交換を減らし、オーバースペックを回避します。.

サービス間隔

• LiFePO₄バッテリーは一般的に、中程度のDODで3,000～5,000サイクルを達成します。LEDは通常、適切な熱管理により、70%以上のルーメン出力を50,000時間以上維持します。コントローラーとコネクターは2-3年ごとに点検が必要な場合があります。.

使用済み製品およびリサイクル

• 電池は地域の規制に従ってリサイクルすること。LEDは有害物質をほとんど含まないが、責任を持って廃棄すべきである。PVモジュールは多くの場合、バッテリーや電子機器の耐用年数を超えても機能し続ける。.

調達チェックリストと技術仕様書のサンプル

RFPまたは発注書を作成する際には、このチェックリストを使用する。.

• システムタイプ：2-in-1 / オールイン2、パネルがフィクスチャーから分離している。.

• 取り付け高さにおける公称ルーメン出力と目標照度（ルクス）。.

• LED効率（lm/W）およびドライバ効率（%）。.

• PVアレイサイズ（Wp）、パネルタイプ（モノ／モノPERC）、電力許容差（±%）。.

• バッテリーの化学組成（LiFePO₄が望ましい）、公称容量（Wh）、サイクル寿命、使用可能なDOD。.

• コントローラータイププログラマブル・プロファイル付きMPPT、テレメトリー・オプション：LoRa/NB-IoT/GSM。.

• 保護：IP定格、IK定格、サージ保護クラス（例：10 kA SPD）。.

• 動作温度範囲と保証（LED、バッテリー、ソーラーパネル）。.

• 認証：照明器具はCE / RoHS / IEC 60598または同等品、PVはIEC 62109、出荷時のバッテリーはUN38.3。.

• スペアパーツの供給と現地サービスネットワーク。.

• 各ロットの試運転および測光レポート。.

代表的な技術比較表

(数値は設計比較のための典型的な業界範囲を示す。）

利点とトレードオフ

利点（短い箇条書き）

• 柔軟なPV配置で歩留まりを向上。.

• バッテリーやコントローラーのメンテナンスや交換が容易。.

• 長い自律性を実現するスケーラブルなバッテリー容量。.

• 統合型ユニットよりも大きなPVアレイをサポートすることが多い。.

トレードオフ

• コンパクトな一体型ユニットに比べ、ケーブル配線や設置がやや複雑。.

• 独立したパネルマウントの視覚的なフットプリントは、統合された美しさとは異なる場合があります。.

• 長期的な自立を達成するために特大化すれば、初期設備投資額は高くなる可能性がある。.

一般的な故障モードとトラブルシューティング

短い、実行可能な項目。.

• 充電不足／夜間稼働が少ないパネルの向き、汚れ、MPPTの性能、ケーブルの損失などをチェックする。.

• バッテリーの早期老化放電深度、極限温度、充電器の設定値を確認します。.

• ちらつきやドライバーの故障ドライバーのモデル、サージイベント、浸水などを確認する。.

• 通信損失アンテナ、SIM/データ契約（携帯電話の場合）、RFペアリングを点検してください。.

規格、認証、コンプライアンス

• IEC 60598に準拠した照明器具、IEC 61215/61730に準拠したPVモジュール、UN38.3に準拠した輸送試験を受けたバッテリーを探す。地域によっては、サージ保護や雷軽減規格が必要な場合もある。信頼できるサプライヤーは、要求に応じて適合宣言書と試験報告書を提供する。.

環境と気候への配慮

• 寒冷地では、バッテリーの有効容量Whが減少するため、ディレーティングや断熱が必要となる。暑い気候では、周囲温度が上昇するとバッテリーの寿命が短くなり、PVの効率も低下する。日陰の分析は重要で、パネルが日陰になると出力が劇的に低下することがある。地域の日射量と季節変動に合わせた設計を。.

調達：価格決定要因と交渉のコツ

• 価格ドライバー： バッテリーの化学成分と容量、パネルの効率、LEDのブランドとビニング、MPPTとPWM、テレメトリー・オプション、保証条件。.

• 交渉項目 バッテリーの延長保証、現地での試運転を含む、スペアパーツと現地サービスの利用可能性、性能受け入れ基準（測光検証）。大規模なロールアウトの前に、現地で予想される条件下でパイロット・テストを行うためのサンプル・セットをご請求ください。.

製品差別化の機会

• 施錠可能なキャビネットを備えた耐久性の高いLiFePO₄バッテリーパックを重視。.

• 高緯度または低日照の場所向けに、デュアルPVパネル・オプションを提供。.

• クラウドダッシュボードと予知保全アラートによるターンキーリモート監視を提供します。.

• 試運転と測光証明を標準装備。.

• 都市、住宅、農村のカテゴリーごとに設定可能な調光スケジュールテンプレートを提供すること。.

ショート・ケース・スタディのコンセプト

• 交通量の少ない田舎の道路に設置された従来のグリッド給電式ランプを、4夜間の自立運転が可能なサイズの2in1ソーラー照明器具に交換。溝掘り、継続的なエネルギーコストの節約、迅速な配備により、電力価格やインセンティブにもよるが、3～6年で投資回収が可能。自治体に提示する際には、簡単な測光モデルと財務モデルを含める。.

よくある質問 (FAQ)

Q1：ソーラー街路灯の「2-in-1」とはどういう意味ですか？
A1：太陽光発電モジュールとLED照明器具が密接に接続された2つのユニットとして存在するシステムのことで、パネルの向きを独立させ、バッテリーとコントローラーを別々に配置または収納することができる。これにより、設置の柔軟性が増し、メンテナンスも簡単になる。.

Q2: 2-in-1システムに最適なバッテリータイプは？
A2: リチウム鉄リン酸塩（LiFePO₄）は、サイクル寿命、安全性、生涯コストの低さから好まれています。サイクル寿命が証明されたセルを選択し、高温環境用に熱管理が行われていることを確認してください。.

Q3：何泊の自治を計画すればいいですか？
A3: 一般的な設計では、2～5夜を使用する。地域の天候変動や照明の重要性に応じて数を選択する。自律性を高めると、バッテリーとPVのサイズが大きくなり、設備投資額は増えますが、停電リスクは減ります。.

Q4：MPPTコントローラーは必要ですか？
A4：MPPTコントローラーは、変動する日射量の下ではPWMよりも多くのエネルギーを収穫することができ、より高性能なシステムや、傾斜/方位が最適とは異なる場合に強く推奨されます。.

Q5: 2-in-1ライトはスマートシティの統合に対応できますか？
A5: はい。最新のコントローラは、集中管理と適応スケジューリングのために、LoRaWAN、NB-IoT、GSM、または独自のネットワークを介してステータスを報告し、コマンドを受け付けることができます。.

Q6：どのようなメンテナンスが必要ですか？
A6: 定期的な作業には、パネルのクリーニング、シールやコネクターの点検、バッテリーの状態チェック、該当する場合はファームウェアのアップデートが含まれます。バッテリーの交換は、最も可能性の高い主要なサービスイベントです。.

Q7: 推奨されるIP/IK等級はどれですか？
A7: 屋外の公共施設に設置する場合は、IP66の堅牢な防水性能と、IK08-IK10の耐破壊/耐衝撃性能を必要に応じて選択してください。.

Q8：メーカーの違いは？
A8: PV効率、バッテリーの化学的性質と保証、MPPTの精巧さ、照明器具の光学系、利用可能な調光プロファイル、サービスネットワークなどの違いがある。価格だけでなく、測光証拠、試験報告書、保証、現地サポートでベンダーを評価する。.

クロージング・ノート

ご希望があれば、SunplusProは、お客様の目標照度と地理的座標を使用した試験的導入（3～5灯）のために、オーダーメイドの仕様書とサイトサイジングのスプレッドシートを作成します。この試験運用により、最終的な展開に向けた実際の性能データが得られます。また、上記の調達チェックリストに基づいて短いRFPテンプレートを作成することもできます。.