『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違いと働きを知っておこう

『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違いと働き
DIYソーラーを自作するときによく耳にするのが、
バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード
の2つです。

文字面で何となく働きは想像できるものの、どんなダイオードをどんな風に使えば良いのか?となるとチョット自信がありません。
自作の太陽光発電でパネルの枚数が多くなってくると、ソーラーパネルを保護するためにダイオードを使う必要が出てくるかもしれませんね。

ここでは、
ダイオードとは?
DIYソーラーで使うダイオード
バイパスダイオードの接続方法と働き
逆流防止ダイオードの接続方法と働き
についてまとめてみます。


ダイオードとは?
ダイオードってどんなモノ?
簡単にいうと、電流を一方に通しやすい性質(整流作用)がある素子ということになります。
『アノード』側から『カソード』側へ電流を通しますが、『カソード』から『アノード』へは電流を(ほとんど)流さないという働きをします。

最近良く耳にする『LED』というのもダイオードの一種ですね。
正しくは『Light Emitting Diode(ライト・エミッティング・ダイオード)』と呼び、日本では発光ダイオードと訳されています。
当然ですが『LED』にも整流作用があります。


DIYソーラーで使うダイオード

太陽光発電では『バイパスダイオード』や『逆流防止ダイオード』として、『ショットキーバリアダイオード』というダイオードが多く使われています。
ショットキーバリアダイオードには電圧降下が低く発熱が少ないという特徴があります。

バイパスダイオードや逆流防止ダイオードのどちらも、ソーラーパネルを保護するなどの目的で使う素子なので用途が混同されがちです。

ネットオークションなどで売られているソーラーパネルで、『逆流防止ダイオード』付きと謳って販売されている物が、実はバイパスダイオードだったというのは良く聞くお話です。
このように販売業者が双方のダイオードを混同している場合もあるようです。

複数のソーラーパネルを使ってDIYをするときは、手持ちのソーラーパネルについているダイオードが何者かを理解しておく必要があります。


バイパスダイオードの接続方法と働き

・バイパスダイオードの接続方法
バイパスダイオードの接続方法

・バイパスダイオードの働き
バイパスダイオードの働く状況

発電していないソーラーパネル(セル)を回避する目的のダイオードを『バイパスダイオード』といいます。

日陰などの影響で発電していないソーラーパネル(セル)は、単純に抵抗となります

この、抵抗となったソーラーパネル(セル)に電流を無理に流してしまうと、発熱したりソーラーパネル(セル)を破損してしまうことがあります。

また、他のソーラーパネル(セル)が発電した電流を消費してしまうので、全体の効率を悪化させてしまいます。

バイパスダイオードはソーラーパネルと並列に接続します。
当然ですが、ソーラーパネルにバイパスダイオードが付いている場合は必要ありません。

ソーラーパネルにバイパスダイオードが封入されている場合は、ストリングに対して並列にダイオードが接続してあることが多いです。
発電しないセルがあった場合にストリング単位でバイパスするための措置ですね。

発電していないソーラーパネル(セル)は抵抗となるので、より抵抗の少ないバイパスダイオードを電流が流れます。

この働きによってソーラーパネル(セル)を保護しているワケです。


逆流防止ダイオードの接続方法と働き

・逆流防止ダイオードの接続方法
逆流防止ダイオードの接続方法

・逆流防止ダイオードの働き
逆流防止ダイオードの働く状況

日陰になったソーラーパネル(セル)や、夜間に発電していない場合に、バッテリーや他のソーラーパネルから電流が逆流するのを防ぐのが『逆流防止ダイオード』です。

電流は電圧の高い方から低い方へ流れます。
日陰になったソーラーパネル(セル)や夜間に電流が逆流してしまうとソーラーパネル(セル)を破損してしまうかもしれません。

ソーラーパネルを複数並列で使う場合などに『逆流防止ダイオード』を使います。

逆流防止ダイオードはソーラーパネルと直列に接続します。
ソーラーパネル1枚を、チャージコントローラーを介してバッテリーと接続して運用する場合には必要ありません。

発電していないソーラーパネルは電圧が低いので、より電圧の高いほかのソーラーパネルやバッテリーから電流が逆流してしまいます。

この、逆流してくる電流からソーラーパネルを保護してくれるワケですね。


いかがだったでしょうか?

ダイオードを使うときは、余裕をもったダイオードを使うようにしてください。
具体的には定格の2~3倍の物を選ぶのが良いと思います。

ソーラーパネルの出力電流が5A程度であれば、10~15Aのダイオードを使うことで予期せぬダイオードの破損を防げると思います。

ただし、ダイオードも僅かに電力を消費するので若干の電圧降下を起こすこともおぼえておいてくださいね。

DIYソーラー発電メニュー


以上、『自作太陽光発電が好き!かんたんDIYソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。



『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違いと働きを知っておこう」への2件のフィードバック

  1. 山本嘉明

    お忙しい中申し訳ありません。お教え下さい。
    出力100Wのパネルで24V(12Vを直列2個)に充電設定してありますが何らかの負荷が掛ったのか逆流防止ダイオードがパンクしました。チャージコントローラーは付いていますが充電は大丈夫ですか?
    このダイオードを探していますが、なかなか手に入りません。もし御社で注文できるならお願いしたいと思っていますが如何でしょうか?返信をお待ちします。

    返信
    1. 新潟おてんとサン 投稿作成者

      はじめまして山本さま。
      コメントありがとうございます。

      チャージコントローラーを介していて、
      パネルは1枚で、
      バッテリーは12V2直列の24V、
      という構成なのですね。

      負荷はどのような状態なのでしょうか?

      バッテリー直の24Vインバーターでしょうか?
      それとも、チャージコントローラーの負荷端子からDC24Vでの利用でしょうか?
      また、それぞれの機器の仕様が分からないとなんともアドバイスできません。

      右サイドバーに、当方のメールアドレスを記してありますので、差し支えなければ各機器の接続状況の画像や仕様などお送りいただければ、僕の分かり得ることはお答えいたします。

      また、本ブログは僕が運営するところの個人ブログにすぎません。
      なので、パーツの販売等は行っていません。

      破損したダイオードの画像や型番を教えていただければ、僕なりに調べてみることは可能です。

      では、またお立ち寄りの際には気軽にコメントなどお寄せください。

      返信

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