電気料金の上昇に対抗するための一つの方法として、ベランダ発電が注目を集めています。電気料金が下がる見込みがない現状で、自分自身で工夫し、電力会社からの電気の使用を減らすことは我々にとって重要な自衛策となります。
一枚のソーラーパネルを使用して発電する際には問題は少ないのですが、発電量を増やすためにソーラーパネルを二つ以上使うとき、その接続方法『並列接続と直列接続』が重要なポイントとなります。
本記事では、これらの接続方法の利点と欠点を具体的に解説し、自宅でソーラーパネル発電システムを設置する際の参考になる情報を提供します。
各ポイントについては、図解や写真を添えて、より視覚的に理解を深めていただけるよう心掛けています。 それでも解決策が見つからない場合は、どんな質問でも大歓迎ですので、お気軽にコメント欄で教えてくださいね。
2枚のソーラーパネルを直列または並列に接続した場合の発電量を計算するツールを作成しました。よかったらご利用ください♪
ソーラーパネルの並列接続と直列接続:基本説明
まず最初に知っておくべきことは、ソーラーパネルからの出力は電流と電圧によって決まるということです。そしてこれらは直列接続と並列接続で異なります。
直列接続では電圧が増加し、電流は一定です。これは簡単に言うと、電気の「力」が増えます。
一方、並列接続では電流が増加し、電圧は一定です。これは電気の「量」が増えます。
これがどのように動作するのか、具体的に見ていきましょう。
ソーラーパネルの並列接続とは?
並列接続とは、具体的には、パネルのプラス端子同士を接続し、さらにマイナス端子同士を接続する方法を指します。
この接続方法の特徴として、システム全体の電圧が各パネルの電圧と同じまま保たれ、一方で電流が合計されるという点が挙げられます。つまり、ソーラーパネルが並列接続されていると、電流の増加によって全体の出力が増加するというメカニズムが働きます。
通常、並列接続は同じ電圧を持つパネル同士で行います。例えば、それぞれが100W(17.6V / 5.9A)の性能を持つソーラーパネルを並列接続した場合、結果として「17.6V / 11.8A」の性能を持つシステムが生まれます。
実際に並列接続するには、ジョイントパーツが必要になります。私は「RENOGY ソーラーパネル並列用Y字型MC4コネクター」を使っています。
※画像はクリックすると大きくなります。
実際に並列接続した状態を見てみましょう。
並列接続では、パネルの各メス端子をジョイントを使用して一つのメスポートに接続し、同様にオス端子も一つのオスポートに接続します。その後、MC4からXT60への変換ケーブルを使用して、最終的な出力をXT60コネクタとして提供します。
ソーラーパネルの直列接続とは?
直列接続とは、具体的に言えば、一つのパネルのプラス端子を別のパネルのマイナス端子に接続する方法を指します。
この接続方法の特徴として、システム全体の電圧が各パネルの電圧の合計となり、それに対して電流は変わらないということが挙げられます。つまり、直列接続されたソーラーパネルでは、電圧の増加によって全体の出力が増える、という仕組みがあるということです。
通常、直列接続は同じ電流を持つパネル同士で行います。例えば、それぞれが100W(17.6V / 5.9A)の性能を持つソーラーパネルを直列接続した場合、結果として「35.2V / 5.9A」という性能を持つシステムが生まれます。
直列接続の場合、追加のパーツは不要です。実際の接続状態を見てみましょう。
まず、ソーラーパネルの一方のオスと他方のメスを接続します。そして、残りのオスとメス端子をMC4からXT60への変換ケーブルに接続し、出力をXT60コネクタとして提供します。
電圧が30Vを超えないように注意が必要(電気事業法施行令第1条)
直列接続や並列接続を行う際、電圧が30Vを超えないように注意が必要です(ただし、電気工事士の資格を持っている方は除きます)。DIYによる太陽光パネル設置が30V未満に制限されているのは、電気事業法の規定によるものです。
電気事業法施行令第1条には、電気工作物から除外される設備の定義が記載されています。その中に「電圧30ボルト未満の電気的設備で、かつ電圧30ボルト以上の電気的設備と電気的に接続されていないもの」(引用:電気事業法施行令)との規定が含まれています。
参照:電気事業法施行令第1条
ソーラーパネルの電圧が30Vを超える場合、MC4ケーブルの接続は電気工事士の資格が必要か?
経済産業省の作成した、電気工事士法について「よくある質問」より。
- 太陽光発電に利用する各パネル(太陽電池モジュール)から出ている電線同士を差し込み式端子を利用して接続する場合、電気工事士が実施する必要があるのか。
-
電線に付いている接続端子を介して、端子同士を接続する作業であり、「電気工事士施行規則」第2条第1項第1号イに定める「電線相互を接続する作業」に当たらないため、電気工事士が工事する必要はありません。
なお、差し込み式端子相互の接続ではなく、電線そのものを圧着スリーブ等を使用して接続を行う場合、電線を集合ボックスに接続する場合は、上記施行規則に該当するため、電気工事士が工事する必要があります。
上記の条件で、ソーラーパネルのMC4ケーブルとポータブル電源のMC4ケーブルを接続する場合、電気工事士の資格が必要だと思いますか?
私の解釈では、ソーラーパネルのMC4ケーブルとポータブル電源のMC4ケーブルを接続する際、接続はケーブルの既存の接続端子(つまりMC4コネクタ)を用いて行われると理解します。
この場合、端子同士を接続するだけの作業となるため、「電気工事士施行規則」第2条第1項第1号イに定められている「電線相互を接続する作業」に該当しないと考えられます。したがって、特に電気工事士がこの作業を行う必要はないと思われます。
ただし、もしケーブルそのものを改造する必要があったり、電線を集合ボックスなどに直接接続する場合には、施行規則に該当する作業となりますので、電気工事士の資格が必要となります。
ソーラーパネル 直列と並列の接続方法 違いを動画で確認しよう
このセクションでは、実際にソーラーパネルを2枚使って直列と並列の接続方法をご紹介します。興味のある方は、以下の動画(4分程度)をご覧になってください。
動画を見るのが面倒な方のために簡単に説明いたします。今回は、「レノジー 両面ソーラーパネル 220ワット」を2枚使用します。一枚あたりの出力電圧が18.78ボルト、電流が12.24アンペアのソーラーパネルです。
このパネルを直列接続した場合、合計の出力電圧は37.74ボルトになり、電流は一枚当たりの12.24アンペアが維持されます。一方、並列接続の場合、電圧は一枚当たりの18.78ボルトが維持され、電流は2枚合わせて24.48アンペアとなります。
直列接続するために必要なツールはありません。直列接続は、一つのパネルのオスの端子を他のパネルのメスの端子に接続することで作ります。そして、残ったオス端子とメス端子をポータブル電源に接続するための変換ケーブルに繋げます。
全体としての電圧が増加しますが、電流は一定です。日照が一定で、パネル全体に均一に当たる状況で有効です。
次に、並列接続について見てみましょう。必要なパーツは「並列用MC4コネクター Y字型」です。並列接続では、同じ形の端子をつなげます。つまり、オスの端子をオスの端子に、メスの端子をメスの端子に接続します。その時に並列用コネクターが必要となります。
全体としての電流が増加し、電圧は一定となります。並列接続は、日照が不均一な場合やパネルに影がかかりやすい状況で効果的です。
ソーラーパネルの並列接続と直列接続、それぞれのメリットデメリット
ソーラーパネルの活用に際しては、配線方法として「直列接続」と「並列接続」が主に用いられます。これらは異なる特性を有するため、それぞれの特徴を理解し、目的に応じて選択することが重要です。
直列接続は、特に以下の特性を持っています。
一方、並列接続は、次のような特性があります:
直列接続と並列接続、それぞれには利点と欠点があります。たとえば、庭やベランダにソーラーパネルを設置し、自家消費を目指す場合、電気料金を節約するという観点からは並列接続が推奨されます。
並列接続のメリットとデメリット
並列接続の最大の利点は、全体の電流が増加することです。電力を必要とする機器やシステムに十分な電流を供給することが可能となります。さらに、一部のパネルが影に覆われても、全体の性能への影響は少なく、システムの安定性が向上します。
並列接続のデメリットとしては、高電圧が得られないことが挙げられます。また、全体の電流が増えるため、太いケーブルが必要となり、そのコストも増えることとなります。加えて、パネル間での性能差が大きい場合、全体の効率が低下する恐れもあります。
電流の増加による電力の向上や一部のパネルが影に覆われても他のパネルへの影響が少ないという利点がある一方で、電圧の上昇が少なく、配線が複雑になりがちであるというデメリットも理解しておくことが重要です。
並列接続のメリット「低い電圧で動作するため、電圧降下の影響を受けにくい」とは?
「低い電圧で動作するため、電圧降下の影響を受けにくい」とは、並列接続では各ソーラーパネルが同じ電圧で動作し、全体の電圧はそれほど高くならないことを意味しています。電圧降下とは、電線の抵抗によって電圧が低下する現象です。
電線は長くなるほど抵抗が増加し、電圧降下が大きくなります。しかし、並列接続の場合、電圧が低いため、電線の抵抗による電圧降下の影響が比較的小さくなります。これにより、安定した電力供給が得られやすくなります。
直列接続のメリットとデメリット
直列接続の一番の利点は、全体の電圧が増加することです。高い電圧が求められる機器やシステムに対応するのに適しています。さらに、ケーブルの太さを細くすることが可能で、ケーブルのコスト削減にもつながります。
DIYで太陽光パネルを設置できるのが30V未満に限定されている点には注意してください。
直列接続には欠点も存在します。例えば、一つのソーラーパネルが影になると、全体の性能が低下する可能性があります。また、パネル間で性能差が大きい場合、全体の効率が低下する恐れもあります。さらに、故障したソーラーパネルの影響が他のパネルに及ぶこともあり、保守や修理が困難になることもあります。
電圧が増加し、ケーブルの太さを細くできるという利点がある一方で、影や故障の影響が全体に及びやすいという欠点も理解しておくべきです。
直列接続は出力電圧が高くなるとのことですが、どのようなときに適していますか?
直列接続の利点を最大限に活用できる状況は次のとおりです。
まず、電力を長い距離で送る必要があるとき、直列接続は理想的です。高電圧により、電線の抵抗による電力損失が抑えられ、効率的な電力供給が可能となります。
次に、高電圧入力を許容するポータブル電源を使用する場合も、直列接続が優れた選択肢となります。ただし、電圧が高すぎるとデバイスに損傷を与える可能性があるため、常にメーカーの指定範囲内で操作することが重要です。
最後に、複数の同じ電流容量のソーラーパネルを接続する場合、直列接続は適切な選択となります。電流が一定なので、システム全体の性能が維持されます。
ただし、直列接続にはパネル全体の出力が影響を大きく受けるという欠点もあります。そのため、ソーラーパネルの設置場所や環境を慎重に考慮して、最適な接続方法を選ぶことが求められます。
二つの異なるソーラーパネルで直列と並列接続を試してみる
このセクションでは、二つの異なるソーラーパネルを用いて、直列接続と並列接続の実際的な検証を行います。接続方法、必要な部品、そして具体的な発電量等について掘り下げていきます。
今回選んだソーラーパネルは、ALLPOWERS フレキシブル100Wとエコフローのフレキシブル100Wのモデルです。これらのパネルは電圧と電流の点で異なる特性を持っています。そのため、異なるタイプのソーラーパネルを混在させて接続するケースにも応用可能と考えられます。
さらに具体的に比較するために、「ポータブル電源 ALLPOWERS R600」への電力供給を検証し、それぞれの接続方式の違いを観察していきます。
ALLPOWERSとエコフローのフレキシブル100Wを直列・並列接続した時の理論値
項目 | R600の受け入れ | 直列時 | 並列時 |
電圧 | 12~60V | 42.6V | 17.1V |
電流 | 12A | 4.17A | 10.07A |
発電量 | 300Wまで | 約177.4W | 約172.2W |
並列接続と直列接続で電圧と電流がどのように変化するかについて検証していきます。まず、並列接続と直列接続の基本的な仕組みをおさらいしましょう。
それぞれのパネルについての情報は次の通りです。
アイテム名 | 電圧 | 電流 |
EcoFlow | 17.1V | 5.9A |
ALLPOWERS | 25.5V±5% | 4.17A±5% |
- 直列接続の場合
- 電圧: 直列接続では電圧が合計されます。したがって、電圧は25.5V(ALLPOWERS)+17.1V(EcoFlow)=42.6Vとなります。
- 電流: 直列接続では電流は一定なので、最も低い電流を持つパネルに合わせることになります。したがって、電流は4.17A(ALLPOWERS)となります。
- 発電量(パワー):P = IV なので、42.6V * 4.17A = 約177.4W
- 並列接続の場合
- 電圧: 並列接続では電圧は一定なので、最も低い電圧を持つパネルに合わせることになります。したがって、電圧は17.1V(EcoFlow)となります。
- 電流: 並列接続では電流が合計されます。したがって、電流は4.17A(ALLPOWERS)+5.9A(EcoFlow)=10.07Aとなります。
- 発電量(パワー):P = IV なので、17.1V * 10.07A = 約172.2W
したがって、この2つのパネルを直列接続した場合、発電量が若干高くなる可能性があります。ただし、これらの計算は理想的な状況を前提としていることを覚えておいてください。実際の状況では、他の要因(天候、影、パネルの向きや角度など)がパネルの性能に影響を及ぼす可能性があります。
実際の検証結果
それでは、実際に直列接続と並列接続が発電量にどのような影響を及ぼすのか、観察してみましょう。理論上、両者の接続方式は発電量に差をもたらさないとされていますが、実際の結果はどうでしょうか。
検証は気温が30℃で日当たりの良い14時頃に行いました。全ての試験は同一条件下、パネルの位置を変えずに実施しました。
検証のデータをご覧いただくと分かるように、直列接続でも並列接続でも、出力はおおよそ115Wとなりました。
それぞれのパネル単体での発電量を見てみると、ALLPOWERSは約65W、エコフローは約55Wでした。
これは、直列接続と並列接続時の発電量とほぼ一致する結果となりました。単体だとALLPOWERS フレキシブルソーラーパネルの方がコンパクトですが、発電量が18%ほど多くなりました。
検証結果から、発電量にはほとんど差が見られなかったことが明らかになりました。しかし、これは全ての状況でどちらの接続方式を選んでも結果が同じになるわけではありません。
例えば、ポータブル電源が高い入力電圧を受け入れる場合、直列接続がより安定した性能を発揮し、電力損失を抑えることが可能です。一方、設置場所が影のある場所である場合は、並列接続が適しています。もし一部のパネルに影が落ちたとしても、全体の出力に影響を及ぼすのは直列接続のみであり、並列接続では影響は限定的です。
今回の受け入れポータブル電源である「ALLPOWERS R600」は電圧60Vまで許容できるので、理論上は直列接続の方が適していると言えます。
ソーラーパネルの並列接続と直列接続 それぞれの影響を受けやすい要因は何ですか?
ソーラーパネルの接続方法を選択する際に考慮すべき要素は三つあります。影の影響、ケーブル長と電力損失、そしてパネル自体の特性と状態です。
まず、影の影響についてです。並列接続の場合、一部のパネルに影がかかったとしても、他のパネルの働きに大きな影響はありません。しかし、直列接続では、一部に影がかかると全体の出力が落ちてしまう可能性があるのです。この原因は、直列接続では全てのパネルの電流が一緒だからで、影が電流を下げると全体に影響を及ぼします。
次に、ケーブル長と電力損失の問題です。並列接続では電流が増え、特に長いケーブルを使う場合、電力損失が大きくなることがあります。それに対して、直列接続では電圧が高まるため、電線の抵抗による電力損失は相対的に抑えられます。
最後に、ソーラーパネル自体の特性と状態の問題があります。並列接続の場合、同じ電圧のパネルを使用することが重要で、パネル間で電流が異なると問題が生じる可能性があります。一方、直列接続では、同じ電流のパネルを使用することが大切で、パネル間で電圧が異なると電圧の不均衡が発生することがあります。
ソーラーパネルを並列接続するときに特に気をつける点を教えてください
ソーラーパネルを並列接続する際には、重要な注意点がいくつかあります。
第一に、同じ電圧のパネルを使用します。異なる電圧のパネルを並列接続すると性能が低下し、損傷する恐れがあります。
次に、バイパスダイオードを使用して全体の出力を確保します。そして、電流が大きい場合は適切なケーブルとコネクタを使用し、電力損失や過熱を防ぎます。
さらに、ソーラーパネルやポータブル電源の保護機能の確認、ポータブル電源の入力電流範囲の確認、そして、ソーラーパネルの適切な取り付けと配線も重要です。
ソーラーパネルを直列接続するときに特に気をつける点を教えてください
ソーラーパネルを直列接続する際には、いくつかの要点を留意する必要があります。
まず、同じ電流のパネルを使用することが必要です。異なる電流のパネルを直列接続すると、システム全体の性能が低下し、パネルに損傷が生じる可能性があります。
また、影響による性能差を最小限に抑えるため、各パネルの環境や位置を調整します。そして、高電圧になるため、適切な絶縁材料を使用し、電気の漏れやショートを防ぎます。
さらに、ソーラーパネルやインバーターの保護機能の確認、システム全体の電圧範囲の確認、そして、パネルの適切な取り付けと配線も重要となります。
システム全体の安全性や保護機能を考慮した場合、並列接続と直列接続のどちらが適していますか?
ソーラーパネルのシステム全体を安全に運用するには、接続方法の選択が重要です。並列接続と直列接続、どちらが適しているかは状況や要件によります。
並列接続には、一定の特性と懸念点があります。電圧が低く保たれるため、触れてしまった際の危険性は低いです。ただし、電流が大きくなるため、ケーブルやコネクタの選択は重要です。適切なものを使うことで、電力損失や過熱を防げます。また、過電流保護も大切で、ヒューズやブレーカーのような過電流保護デバイスがシステムの安全性を向上させます。
一方、直列接続も特異な特性と懸念点があります。電圧が上昇するため、触電の危険性が高まります。そのため、適切な絶縁と保護措置が求められます。電流は一定に保たれ、電線の抵抗による電力損失は比較的少なくなるため、ケーブルの過熱リスクは低いです。過電圧保護も重要で、バリスタやサージプロテクターのような過電圧保護デバイスを使用すれば、システムの安全性が向上します。
自家消費用のソーラーパネルシステムを庭やベランダに設置し、電気料金の節約を目指す場合、以下の要素を考えて接続方法を選びましょう。
これらの要素を考慮に入れ、自分の状況に合った接続方法(並列接続または直列接続)を選ぶことで、システムの安全性と効率性を向上させることができます。
ソーラーパネルの異なるタイプや出力を持つパネルを混在させる場合、どのように接続すべきか?
基本的には同一製品でシステムを構築することをおすすめします。さまざまな種類や出力のソーラーパネルを混在させる際には、考慮すべきポイントがいくつかあります。
まず、似た電圧や電流を持つパネルを一つのグループとしてまとめます。この工程はバランスの良いシステムを作るための重要なステップです。グループ化することで、全体の効率を最適化することが可能になります。
次に、それぞれのグループ内でパネルを接続します。電圧が似ているパネルは直列接続が、電流が似ているパネルは並列接続が向いています。これにより、各グループ内で最も効果的な発電が可能となります。
さらに、グループ間でも接続を行います。一般的に、これは並列接続によって行われます。これにより、異なるタイプや出力のパネルを持つグループ間でも、全体としてシステムが安定して動作します。
また、異なる種類や出力のソーラーパネルを接続する際には、MPPT(Maximum Power Point Tracking)コントローラーの使用が推奨されます。このコントローラーは、各パネルの最大電力点を追跡し、発電量を最適化します。これにより、各パネルから最大限のエネルギーを引き出すことができます。
最後に、システムの安全性を確保するために、適切な過電流保護デバイス(例えばヒューズやブレーカー)や過電圧保護デバイス(例えばバリスタやサージプロテクター)の使用が必要です。これらのデバイスはシステムを保護し、安全に運用するために重要です。
以上の考慮点を把握し、適切な接続方法を選択することで、異なるタイプや出力のソーラーパネルを最大限に活用することができます。
120W(18V/6.6A)と200W(18V/11.1A)を持っています。直列接続と並列接続、どちらで接続する方がいいですか?
120W (18V/6.6A) のソーラーパネルと 200W (18V/11.1A) のソーラーパネルを接続する場合、まずポータブル電源の入力電圧と電流の範囲を確認してください。それに基づいて、適切な接続方法を選ぶことが重要です。
直列接続だと、36V×6.6Aなので237.6W。
並列接続だと、18V×17.7Aなので318.6W。
前述の通り、並列接続は影の影響を受けにくく、安定した電力供給が期待できます。
ただし、ポータブル電源の入力電圧と電流の範囲が並列接続に適しているかどうかを確認することが重要です。この場合は、同じ電圧 (18V) のソーラーパネルを使用しているため、並列接続の方が適切な選択と思われます。
電流が大きい方が発電量が多いのか?
発電量は電力(ワット)で表されますが、電力は電圧(ボルト)と電流(アンペア)の積で計算されます。
つまり、P = V × I(P: 電力, V: 電圧, I: 電流)です。
したがって、電流が大きいほど、電力も大きくなります。しかし、発電量を最大化するためには、電圧と電流のバランスが重要です。ソーラーパネルが発電する電力は、電圧と電流の両方に依存します。適切な接続方法を選択することで、ソーラーパネルから最大限の電力を引き出すことができます。
ただし、システム全体の性能はソーラーパネルの特性やポータブル電源の仕様、接続方法などによっても影響を受けます。したがって、最適な接続方法を選択することが、発電量を最大化するための鍵となります。
まとめ:並列接続と直列接続の概略
ソーラーパネルの接続方法は、電力生成に大きな影響を与えます。そのため、自分自身で発電システムを構築する際には、並列接続と直列接続のそれぞれの特性を理解することが重要です。以下にその概要を短くまとめてみました。
並列接続はパネルのプラス端子とマイナス端子同士を接続する方法で、システム全体の電圧が一定となり、電流が増加します。影響を受けにくい、パネル追加が容易などの特性を持ちますが、一方で、一つのパネルの故障が他のパネルの動作に影響を及ぼす可能性があります。
直列接続は、一つのパネルのプラス端子を別のパネルのマイナス端子に接続する方式で、システム全体の電圧が増加し、電流は一定となります。しかし、パネルが影に覆われると発電能力が著しく低下する可能性があるほか、新たなパネルの追加が難しくなるというデメリットもあります。
どちらの接続方法を選択すべきかは、自身の状況によります。状況に合わせて適切な接続方法を選択することで、電力の自給自足に一歩近づくことができます。電気料金が上昇し続ける中、自分で工夫して電力会社からの電気使用を減らす手段として、ベランダ発電は有効な選択となります。
解決策が見つからない場合は、どんな質問でも大歓迎ですので、お気軽にコメント欄で教えてくださいね。
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初めまして。素人が調べる前に商品頼んでしまって不安で質問お願いします。
ポータブル電源BLUETTI AC70
(voc)12v〜58v 電流10A 電圧500W
ソーラー4枚(1枚110w)
(voc)26.29v (vmp)22.12v (lmp)4.97A
京寺さんの記事読ましてもらうなかで不安になってしまって質問お願いします。
直列は(vmp)が88.48でover並列は(lmp)19.88でoverどう接続すれば良いですか。
直列2組を並列(計4枚)にすれば良いですか?
何かいい方法あれば教えて下さい。
それとコントローラー入れれば直列でも並列でも問題ないですか。
長文になり申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
北山様、はじめまして。コメントありがとうございます。
まず、お持ちのソーラーパネルとポータブル電源BLUETTI AC70の仕様について確認します。
BLUETTI AC70は電圧範囲が12Vから58V、電流が最大10A、最大入力が500Wとのことです。
参考記事:BLUETTI AC70取扱説明書
一方で、お持ちのソーラーパネル(1枚あたり110W)の仕様は、最大出力動作電圧(Vmp)が22.12V、最大出力動作電流(Imp)が4.97Aです。
直列接続の場合、4枚のソーラーパネルのVmpは合計して88.48Vとなり、BLUETTI AC70の許容電圧範囲を超えます。
並列接続の場合、Impは合計で19.88Aとなり、電流の最大許容値を超えます。
【解決策の提案】
直列2組の並列接続:2枚を直列に接続したものを2組作り、それらを並列に接続する方法が適しています。
これにより、各直列接続のVmpは44.24V(22.12V×2)になり、並列接続によってImpは9.94A(4.97A×2)となります。
これはBLUETTI AC70の許容範囲内です。
ソーラーパネルは、ブルーサンソーラー製のものでしょうか。
その場合は、逆流ダイオードが入っていない製品があるようなので、逆流ダイオード入りの並列用Y字型 コネクターを選んでいただくと安心です。
また、ソーラーチャージャーコントローラーは、ポータブル電源が制御するため不要となります。
以上です。
何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします♪
丁寧な説明ありがとうございます。
安心してやってみます。ソーラーのメーカーまで分かるんですね。‼️
それとケーブルの太さ2.5spでも大丈夫ですか?
北山様、お返事ありがとうございます。
質問が多いソーラーパネルはデータベース化しているのです 笑。
うちでは、3.5sqのソーラーケーブルを使っていますよ。
以上です。
何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします♪
記事を読んでとても勉強になりました。
一点質問ですが、現在
①Vmp:18.1V、Imp:5.7Aのパネルが4枚。
➁Vmp:16.0V、Imp:6.25Aのパネルが4枚。
あります。
構想としては、①を4枚直列、➁を4枚直列し、①と➁を並列で繋ぐ、4直2並?を取りたいと考えています。
電圧も電流も異なりますが接続は可能なものでしょうか?
接続先はポータブル電源です。
DC100V、15Aまで対応していますので数値的には問題なさそうですが、パネルの電圧・電流差において注意点などありましたら、教えて頂けないでしょうか。
だい様、コメントありがとうございます!
①パネル4枚直列(18.1V × 4 = 72.4V、5.7A)
②パネル4枚直列(16.0V × 4 = 64.0V、6.25A)
これらを並列に接続すると、電流は合計で11.95Aになりますが、電圧は最も低い値の64.0Vとなります。
ポータブル電源が100V、15Aまで対応しているため、数値的には問題ないように思われます。
しかし、異なる電圧のパネルを並列に接続することは、一般的に推奨されておらず、効率の低下や他の問題が生じる可能性があります。
特に高電圧には注意が必要です。
“42Vは死にボルト”とも言われているため、72.4Vの電圧を扱う際は特に安全対策を徹底してくださいね。
以上です。何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします♪
ご返信ありがとうございます。
やはり異電圧のパネルはよろしくないのですね、、
構想を練り直してみます。
ありがとうございました!
だい様、お返事ありがとうございます!
電圧が違うと、弱い方に引っ張られるのでもったいない、ともいえますね。
あまり気にせず、電圧バラバラの組み合わせの方もいらっしゃいます。
1枚ずつプラスしていって、様子を見るのはいかがでしょうか。
ソーラーパネルをたくさんお持ちなので、まずは発電させながら試行していくのがいいかな、と思いました。
今後ともよろしくお願いいたします♪
はじめまして。
教えて頂きたいことがあります。
現在、BLUETTIのAC200Lにエクソルの450Wのパネル1枚接続し発電しています。さらに同じパネルを追加し直列で900Wにする予定です。この場合、並列だと短絡電流が15Aを超えるため、直列にする方法しかないと考えていいのでしょうか。コメントに70Vを超えると危険とコメントありましたが、具体的に何を気をつければいいでしょうか。
また、1200Wまで余裕があるので、いずれもう1枚増やし、計3枚にしたいと考えています。この場合、450Wだと計1200Wを超えるため300W以下のパネルにしなければいけないと思いますが、そもそもメーカーや、同じメーカーでも容量が異なるパネルの増設はやめた方がいいのでしょうか。ちなみに、あるネットの販売店に聞いてみたところ以下の回答でしたが、この通りだと同じパネルを選ばざるを得ないように思いますが、いかがでしょうか。
「出力の異なる複数のパネルを接続する出力の低いパネルに引っ張られてしまう為、
出力の高いパネルが本来の性能を発揮できなくなります。また、開放電圧に差がある場合、高い開放電圧のパネルの影響で低い開放電圧のパネルが異常をきたす恐れがあります。」
その他、注意点などあればご教示頂けると幸いです。
現在の仕様
BULUETTI AC200L 12-145V 15A
入力1200Wまで
エクソル450W 開放電圧49.3V 短絡電圧11.60A
長文になり申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
新悟様、コメントありがとうございます。
コメントがスパム判定に引っかかってしまい、気付くのが遅くなってしまいました。
申し訳ありません。
まず、BLUETTI AC200Lとエクソルの450Wパネルを2枚接続する場合の注意点についてです。
【並列接続】
BLUETTI AC200Lの最大入力電流は15Aなので、2枚並列だと5Aほど超過します。基本的には、避けた方が良いかと思います。
日当たりが良くないなどの条件であれば、最大電流出ることはないので大丈夫です。
電流と電圧を測りながら調整することをおすすめします。
【直列接続】
直列接続では、パネルの電圧が加算されるため、電圧が高くなります。
BLUETTI AC200Lは最大入力電圧が145Vなので、2枚の450Wパネル(開放電圧49.3V)を直列接続した場合、合計98.6Vとなり、この範囲内です。
70Vが危険と申しましたのは、「低圧の電気の危険性について(一般社団法人安全衛生マネジメント協会)」に以下の記述があるからです。
「42Vは 死にボルト」と言われているようなので、その辺りを目安にすると良いかと思います。
【出力の異なるパネルの接続】
パネルの容量が異なる場合の接続について、並列接続と直列接続では機序が異なります。
それぞれの特徴と影響について説明します。
結論としては、メーカーさんと同じで「できる限り同じ仕様のパネルを使用することが推奨されます」になります。
【直列接続】
電圧の加算:直列接続では、パネルの電圧が加算されます。このため、異なる容量のパネルを直列に接続すると、電圧の不均一が発生し、システムの効率が低下する可能性があります。
電流の均一性:直列接続では、全てのパネルを流れる電流は同じです。最も低い電流を持つパネルが全体の電流を制限します。
【並列接続】
電流の加算:並列接続では、パネルの電流が加算されます。異なる容量のパネルを並列に接続すると、電流の合計が増加します。
電圧の均一性:並列接続では、全てのパネルで電圧は同じです。しかし、異なる電圧のパネルを並列に接続すると、電圧の不均一が発生し、パフォーマンスに影響を及ぼす可能性があります。
どちらかというと並列接続の方がボトルネックが小さいかと思います。
以上です。何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします♪
ご丁寧に返信ありがとうございます!なかなか総合的に相談できるところがなかったので助かりました。2枚までにして直列にしたいと思います。
確認ですが、並列の場合、5Aほど超過とありますが、11.6A×2枚で23.2Aとなるので8Aの超過の間違いでしょうか。
また何かあれば相談させて頂きたいです。
よろしくお願いします。
新悟さま、コメントありがとうございます!
少しでも参考になったのであれば、嬉しいです。
すいません、正確には「最大出力動作電流(Imp):10.96A」なので6.92Aの超過となります。
3A程度はBMSでバッファがあるので、5Aほどと記述しました。
今後ともよろしくお願い致します♪
記事を読んでいてわからないことがあるのですが
1.電線は長くなるほど抵抗が増加し、電圧降下が大きくなります。しかし、並列接続の場合、電圧が低いため、電線の抵抗による電圧降下の影響が比較的小さくなります。これにより、安定した電力供給が得られやすくなります。
2.次に、ケーブル長と電力損失の問題です。並列接続では電流が増え、特に長いケーブルを使う場合、電力損失が大きくなることがあります。
こちらの二文はどちらも並列に対しての情報だと思うのですが、並列の場合、電線が長いと電力の供給が良くなるのか悪くなるのか、どちらなのでしょうか?二つの文で真逆のことを書いている気がするのですが、、、まだソーラーパネルを使ったことがないので、知識不足の勘違いなら申し訳ありませんが教えていただけると幸いです。
恵比寿様、コメントありがとうございます!
ご質問に対して説明します。
並列接続に関するその二つの文は、実際には異なる側面を指摘していますが、一見矛盾しているように見えるかもしれません。
私の書いた文章がわかりにくいのがそもそもの問題です。読みにくくてすみません。
ソーラーパネルをたくさんつなげるとき、並列接続という方法があります。
この方法では、電線が長いと電気の流れに影響が出ますが、二つの異なる点が重要です。
電圧降下について:
並列接続では、各パネルの電圧は同じままで、電流のみが合計されます。電線が長くなると抵抗が増加し、それによって電圧降下が起こりますが、この影響は電圧が低いために比較的小さいです。つまり、電圧降下の観点からは、並列接続の方が長い電線を使っても影響が少ないということです。
電力損失について:
電力損失は電流の二乗に比例するため、並列接続で電流が増加すると、電力損失も大きくなります。特に長いケーブルを使用する場合、この電力損失は顕著になり、結果として供給される電力が減少します。つまり、電力損失の観点からは、並列接続は長い電線での使用には不利です。
まとめますと、並列接続は電圧降下に対しては有利ですが、電力損失に関しては直列接続より不利になります。
以上です。何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします♪
はじめまして。
ポータブル電源をソーラーパネル充電で利用することを検討しています。
敷地がないため、ベランダに2枚パネルを置く形で検討しており、最大出力動作電圧(Vmp):35.3V、
最大出力動作電流(Imp):10.62Aのパネルで、ブルッティAC200MAX(10~145V・15A)もしくは
BougeRV Rover 2000 (11~100V・30A)の購入を検討しています。
質問
①70Vを超えてしまいますが…「ソーラーパネルを接続するとき、MC4コネクタ(差し込み式端子)を使ってケーブルに差し込む作業なので、軽微な工事などには免許が必要でない。」に該当しますか?
➁ブルッティは直列接続、BougeRV Rover は並列接続も可能ですが、この場合、どちらか優劣があるものですか?
橘 真由美様、コメントありがとうございます!
お問い合わせの内容について、以下のように回答させていただきます。
回答1:仲の良いメーカーさんに聞いてみました。
ポータブル電源にケーブルを差し込むのは端子同士を接続する作業であり、「電線相互を接続する作業」に当たらないため、電気工事士が工事する必要はないでしょう。
という回答を得ています。
集合ボックスや圧着スリーブなどを加工して接続する場合は、「電気工事士施行規則」第2条第1項第1号イに該当してしまいます。
回答2:ソーラーパネルが最大出力動作電圧(Vmp):35.3V、最大出力動作電流(Imp):10.62A。
直列接続の場合:電圧70.6V/電流10.62A
並列接続の場合:電圧35.3V/電流21.24A
BLUETTI AC200Maxは10-145V/15A、最大900Wに対応しており、直列接続のみが適しています。
一方、BougeRV Rover 2000は11V-100V/30A、最大1500Wに対応しており、どちらの接続方式も可能です。
直列接続の場合、パネルに影が入ると発電量が大幅に減少することが弱点です。
ベランダの条件によりますが、並列接続がより適している可能性が高いです。
また、直列接続で70Vを超えると扱いが危険になることもありますので、安全面を考慮すると並列接続がお勧めです。
1枚のパネルで300W以上の発電能力があるため、1枚でも充分な発電が期待できます。
何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします!
返信ありがとうございます!
参考にさせて頂き、ポータブル電源を購入したいと思います。
橘 真由美様、お返事ありがとうございます!
何かありましたら、いつでもコメントください。
今後ともよろしくお願いいたします!
直列接続、並列接続の説明内容に使われている出力電圧、出力電流とはVpm,Ipmを指すのですか?。
解放電圧、短絡電流は気にしなくて良いのでしょうか?
佐竹一也さま、コメントありがとうございます!
質問いただきありがとうございます。ソーラーパネルの直列接続と並列接続について、そしてその関連性についてお答えします。
まず、ソーラーパネルの接続に関して言えば、その出力電圧と出力電流については最大電力ポイント(MPP)での電圧(Vmp)と電流(Imp)が参照されます。直列接続では、全体の出力電圧は各パネルのVmpの合計となります。一方、並列接続では全体の出力電流が各パネルのImpの合計となります。
次に、開放電圧(Voc)と短絡電流(Isc)については、これらもソーラーパネルの性能を評価するための重要なパラメータですが、通常の使用状況ではVmpとImpの理解がより重要となります。
なぜなら、開放電圧と短絡電流はソーラーパネルが最大の電力を生成するための理想的な条件(つまり、電流が流れていない状態や電圧がほぼゼロの状態)を反映しているからです。
しかし、VocとIscは特にシステム設計の際や、特定の環境条件(例えば、極度に寒い場所での使用)下でのソーラーパネルの性能を理解するためには重要です。
引き続き、何かお困りのことやご不明な点がありましたら、お気軽にコメントいただければと思います。
どうぞよろしくお願いいたします♪
【追記】
作業としては、30V以上(電気工作物)でも、
(1)ソーラーパネルを接続するとき、MC4コネクタ(差し込み式端子)を使ってケーブルに差し込む作業
なので、軽微な工事などには免許が必要でない。と理解しました!
宜しいでしょうか?
ご丁寧に、回答ありがとうございます!
ちなみに【法的規制も考慮に入れる必要があります。30V以上の設備と接続されている場合は電気工作物として規制されます】
この規制とは、電気工事士の資格が有れば問題ないですか?
それとも、別に違反した場合、、罰則等が有りますか?
もし、電気工事士の資格が有れば、下記の接続は可能でしょうか?
120Wのパネルを追加で、合計5枚と、既存110Wパネルを2枚を直列接続にして、144V
最大電流は7.42Aで良いでしょうか?
タウチ タカシ様
第2種電気工事士の免許があれば、問題ございません。
「120Wのパネルを追加で、合計5枚と、既存110Wパネルを2枚を直列接続にして、144V
最大電流は7.42Aで良いでしょうか?」
上記のものは理論上は可能だと思います。
商用電源の100V以上の電圧を扱うので危険を伴う可能性があります。
「作業としては、30V以上(電気工作物)でも、
ソーラーパネルを接続するとき、MC4コネクタ(差し込み式端子)を使ってケーブルに差し込む作業なので、軽微な工事などには免許が必要でない。と理解しました!」
MC4コネクタを差し込む作業は、端子同士を接続するだけの作業となるため、「電気工事士施行規則」第2条第1項第1号イに定められている「電線相互を接続する作業」に該当しないと考えられます。
したがって、特に電気工事士がこの作業を行う必要はないと思われます。
以上です。
よろしくお願い致します♪
初めまして。記事を読んで不安になり、質問お願いします!
現在持ってるエコフローDELTA 2+エキストラバッテリーに、ソーラーパネル3枚を直列接続してますが、200Vのエアコンにも電力供給したいので、DELTA PROに変えようと思います
現在持ってるパネルのどちらを何枚追加して、どんな接続にするのがベストでしょうか?
条件は、余り日陰が出ない環境下です!希望はb)120Wのパネルを増やしたいです!
【DELTA PROスペック/ソーラー入力 max1,600W/11-150V/最大12A】
現在持ってるソーラーパネル
a) Max 110W/開放電圧21.6V/短略電流6.6A が2枚
b) Max 120W/開放電圧20.2V/短絡電流7.42Aが1枚
以上、宜しくお願いします!
タウチ タカシ様、コメントありがとうございます!
・既存のソーラーパネルにどのパネル(110W or 120W)を何枚追加するべきか
・新たなソーラーパネルの接続方法(直列接続 or 並列接続)
上記二点のご質問ということでよろしいでしょうか。
ソーラーパネルの接続方法は、エコフローDELTA PROの電力容量やパネルのスペックだけでなく、法的規制も考慮に入れる必要があります。
30V以上の設備と接続されている場合は電気工作物として規制されます。
お持ちのソーラーパネル(110W, 21.6V, 6.6Aと120W, 20.2V, 7.42A)を直列に接続すると電圧が加算されます。
例えば、120Wのパネルを2枚直列接続すると電圧は40.4Vとなり、これは上記の法律による規制の対象となります。
これに対し、並列接続を行うと電流が加算されますが電圧は変化しません。
そのため、電圧が30Vを超えないような配列を作ることで、法的な制約を避けることが可能です。
しかし、並列接続には注意点があります。エコフローDELTA PROの最大電流は15Aですが、120Wのパネルの短絡電流は7.42Aとなっています。
このため、並列接続で3枚以上のパネルを使用すると、DELTA PROの許容電流を超えてしまいます。
以上から、最も発電量が多くなるのは、120Wのソーラーパネル2枚を並列接続するときとなります。
引き続き、何かお困りのことやご不明な点がありましたら、お気軽にコメントいただければと思います。
どうぞよろしくお願いいたします♪
ソーラーパネルの並列、直列についての丁寧な解説を読ませて頂きました。
個人宅のベランダ屋根で庭木の影響もあるので、現在稼働中の18vのパネルに、同じ18vのパネルを並列で繋げる積りです。
ありがとうございました。
佐藤誠之様、コメントありがとうございます!
少しでもお役に立てたのなら嬉しいです。
今後ともよろしくお願いいたします♪