複数接続したソーラーパネルの電圧と電流の関係

複数接続したソーラーパネルの電圧と電流の関係
1枚の太陽光パネル単体でDIYソーラーを楽しむ分には、ソーラーパネルの複数の接続は考える必要がないかも知れません。
ですが、ちょっと慣れてくるとシステムアップしたくなるのが人情です。

今回は『100W 18V 5.56A』という太陽光パネルを複数接続すると仮定して、
ソーラーパネルを並列接続にしたとき
ソーラーパネルを直列接続にしたとき
ソーラーパネルを直列接続にして、尚且つ並列接続にしたとき
それぞれの場合の、電圧と電流の関係について考えてみることにします。

目的の電圧をつくったり、チャージコントローラーの入力電流に見合った太陽光パネルの出力を知りたいときなどに参考にしてみてください。


ソーラーパネルを並列接続にしたときの電圧と電流の関係
ソーラーパネルを並列接続にしたときの電圧と電流の関係
同じ規格のソーラーパネルを並列接続にすると、
電圧は変化しない
電流はソーラーパネルの数に比例して増えていく
となります。

18Vのソーラーパネル12Vバッテリー
36Vのソーラーパネル24Vバッテリー
へと充電するときに、パネル側の電圧を変えたくないときなどに用いる接続ですね。

『12V』や『24V』といったシステムの電圧を変更せずに、ソーラーパネルを増設するときは並列接続にします。

ただし、同規格のソーラーパネルを増やしていくのに比例して電流が高くなってしまいます。
たとえ電圧が低くても、電流が高い場合は発火などのリスクを伴うので注意が必要です。


ソーラーパネルを直列接続にしたときの電圧と電流の関係
ソーラーパネルを直列接続にしたときの電圧と電流の関係
同じ規格のソーラーパネルを直列接続にすると、
電流は変化しない
電圧はソーラーパネルの数に比例して増えていく
となります。

『18V』のソーラーパネルを使って24Vや36Vのバッテリーに充電しようとする場合など、目的の電圧を作るときに用いるのが直列接続です。

画像の例でいえば、
・18Vのソーラーパネルでは12Vのバッテリーに充電するのに適している。
・そのソーラーパネルを2直列として36Vの電圧をつくることで、24Vバッテリーに充電できる電圧をつくる。
といった感じです。

ただし、同規格のソーラーパネルを増やしていくのに比例して電圧が高くなってしまいます
電圧が高い場合は感電の可能性が増えるので注意が必要です。


2直列にしたソーラーパネルを、更に並列接続にしたときの電圧と電流の関係
2直列のパネルを並列接続にしたときの電圧と電流の関係
2直列にすることで電圧が2倍に
電流は並列接続の数に比例して増えていく
となります。

画像の例でいえば、
・18Vのソーラーパネルでは12Vのバッテリーに充電するのに適している。
・そのソーラーパネルを2直列として36Vの電圧をつくることで、24Vバッテリーに充電できる電圧をつくる。
・更にその2直列を並列に追加することで、36Vの電圧を維持しつつ発電量(電流)を増やす。
といった感じです。


3直列にしたソーラーパネルを、更に並列接続にしたときの電圧と電流の関係
3直列のパネルを並列接続にしたときの電圧と電流の関係
3直列にすることで電圧が3倍に
電流は並列接続の数に比例して増えていく
となります。

画像の例でいえば、
・18Vのソーラーパネルでは12Vのバッテリーに充電するのに適している。
・そのソーラーパネルを3直列として54Vの電圧をつくることで、36Vバッテリーに充電できる電圧をつくる。
・更にその2直列を並列に追加することで、54Vの電圧を維持しつつ発電量(電流)を増やす。
といった感じです。


さていかがだったでしょうか。

今回は『100W 18V 5.56A』という太陽光パネルを例にして図解してみました。

100Wのパネルが沢山出てきますが、100Wの太陽光パネルを複雑に接続すると便利ってことが言いたいワケではありませんから、誤解しないでください

『100W 18V 5.56A』を2直列にして『200W 36V 5.56A』を作るのであれば、初めから『200W 36V 5.56A』のパネルを準備した方が良いに決まっていますからね。

ソーラーパネルやバッテリーを並列接続で使う場合は、電流が高くなってしまいがちです。
電流に見合ったケーブルを使って発熱や発火のリスクを軽減するように考慮してみてくださいね。

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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。



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