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タイトルのとおりです。
太陽電池の並列接続と直列接続の違いはどういうことですか?
もちろん接続法の違いは分かるのですがそれぞれ並列接続するとどうなるか、直列接続するとどうなるか教えてください。
お願いします。

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A 回答 (5件)

太陽電池1セルあたりの電圧は0.45V位です。


並列接続の場合、電圧0.45V、電流は面積に比例して流れます。
直列接続の場合、電圧は0.45V×直列段数、電流は単位セルの面積に比例して流れます。
通常は負荷となるものが数V以上必要(電子回路の場合は3V、5V等、鉛電池の場合は6V、12V等)なため、所望の電圧値になるように太陽電池を直列接続にして使います。
直列接続にした場合、そのうちの一つのセルが陰になった場合、太陽電池はまったく発電できません。例えば、一つのセルが葉っぱで半分しか光が当たらない場合は全体の出力も半分になってしまいます。
それに対して、並列接続の場合は陰になっている部分以外は出力できます。太陽電池面積の1割だけ光が当たらない場合は9割の出力が可能です。
ただし、出力電圧が0.45Vなので昇圧しないと使えません。そして電圧が低い分大きな電流が流れることになります。
昇圧するにしても昇圧回路までにたどり着くまでの損失は抵抗×電流^2になりますので、昇圧回路を太陽電池のすぐ近くに置く等の工夫が必要となります。また、普通の昇圧回路では効率が悪いため、マルチフェーズなど手の込んだものが必要となってきます。
回路のコストがかかっても、陰に対してのリスクを軽減する必要がある用途があれば使われる手法かもしれません。
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案外ネット上に情報がありませんね。


この資料の後半72ページあたりから、ご参考になりそうな図があります。
http://ksakurai.nwr.jp/R/slides/PV4Education-200 …
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補足:


セルでの並列・直列を書きましたが、セルが直列接続されたモジュールの並列・直列でも同じことです。
また、モジュールの並列接続の場合は逆流しないようにそれぞれダイオードを入れます。
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並列接続はお勧めしません。


それぞれの太陽電池に全く同じ量の光りが当たっていれば良いですが、多少でもずれればその分電圧が下がり、電圧が低いパネルに電気が逆流していきます。

ですので容量の積算にはなりません。

直列であれば、電圧が積算されます。
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太陽「電池」というぐらいですからね


基本的には、乾電池などの直列・並列接続と同じです
2個(枚)を直列につなげば電圧が2倍になり
並列につなげば電流が2倍になります
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Qソーラーパネルの電圧と電流の関係について

現在、DIY型のソーラー発電を行っています。
いわゆるこのほかに、チャージコントローラー、バッテリー、インバーター
を使用した発電です。
二度ほど、売電システムについて問い合わせをさせてもらいました。
その節は、大変お世話になりました。
DIY型のソーラー発電を始めて、約一年半が過ぎようとしています。
ですからまだソーラー発電については初心者の域を超えていないと自覚
をしています。最近ふと疑問に思うことがありましてお聞きします。
パネルの電圧と電流の関係が、特にパネルの電圧が開放電圧の値を示して
いる時の電流の値がどうなっているかと言った点です。
現在、2系統で発電をしています。
〇250Wパネル-2枚並列接続(500W)
〇100Wパネル-3枚直列接続(300W)

今回「250Wパネル-2枚並列接続」を例に出してお聞きします。
250Wパネルの仕様は、
動作電圧 : 48V
動作電流 : 5.21A
開放電圧 : 59V
となっています。
パネルのW数250は、動作電圧(48V)×動作電流(5.21A)=250.08W
と言ったように、動作電圧の値と動作電流の値の積が基準になっている
と思います。
パネルの電圧が、最大の59Vになった場合、電流の値は、どのくらいを
示すのかどうかお聞きしたく、今回質問しました。一般的な回答で結構です
から、回答をいただければと思っています。
動作電流の5.21Aより大きい数値を示せば、常識的には、250Wの数値
は楽に超えているはずですが。
逆に、電圧が59Vになれば、電流は、動作電流の5.21Aの値より、下回
っている状態なのでしょうか?
この件がよく分かりません。


実は、驚いたのですが、一番寒い今年の一月に、59Vの値を示しました。
正直な所、寒い時に、こんな値を示すとは夢にも思っていませんでした。

付け加えますと、「250Wパネル-2枚並列接続」には、MPPT方式のチャージ
コントローラーを使用し、モニターも接続しています。しかしパネルの
電圧は表示されても、電流は表示されず、ですから電流の値は把握できません。
テスターを使っても、500mAまでの電流しか計測できないので使えません。
ただこのように計測器の準備が十分でないことは否めない事実のようです。

現在、DIY型のソーラー発電を行っています。
いわゆるこのほかに、チャージコントローラー、バッテリー、インバーター
を使用した発電です。
二度ほど、売電システムについて問い合わせをさせてもらいました。
その節は、大変お世話になりました。
DIY型のソーラー発電を始めて、約一年半が過ぎようとしています。
ですからまだソーラー発電については初心者の域を超えていないと自覚
をしています。最近ふと疑問に思うことがありましてお聞きします。
パネルの電圧と電流の関係が、特にパネルの電圧が開...続きを読む

Aベストアンサー

太陽電池パネルの仕様書をたどれば、IV特性が得られるはずです。
パネルは日射量に比例する電流源を示します。
そして、MPPTは電圧をゼロから上昇させて最大電力点を目指します。
しかし、負荷がこれを下回れば、当然その電力しか出力できません。
電圧がある程度を超すと電流が低下を示し、この曲がり角がおおむね最大出力点になります。
さらに進んだその先の電流ゼロ値の電圧(最大値)が開放電圧になります。

太陽電池パネルの温度特性は、温度が上がると開放電圧は低下します。
短絡電流は日射量に比例し、温度の影響はほとんどありません(影響が小さい)。
したがって、同じ日射量強度であれば、気温の低い冬のほうが電圧は大きくなります。

この特性はLEDそのものです。構造が同じなので。つまり、LEDは、
電流に発光量が比例する、温度で順方向電圧が低下する、

Q公称解放電圧と公称最大出力動作電圧の違いを教えて

太陽光ソーラパネルの用語で、
公称解放電圧は、出力端子を解放した時の電圧
公称最大出力電圧は、最大電力を出力する時の出力端子の電圧
と言うことのようですが、どう違うのでしょうか。
また、それぞれどのように使い分けるのでしょうか。
解放状態で使用しない場合は、どちらの電圧が出るのでしょうか。

Aベストアンサー

公称解放電圧は何もつながない、出力がオープンの時の電圧です。
通常は負荷がつながっているので、ユーザーは殆ど気にする必要はありません。最大それだけの電圧が出るので、繋ぐ機器や部品の耐圧がそれ以上である必要があります。組み立てや接続業者が必要とする値です。

公称最大出力電圧は使用時の最大電圧で、実際の能力を表します。

Qワット数の違うソーラーパネルの並列接続

お世話になります。
現在、10Wのソーラーパネルでバッテリーを充電していますが、発電量が少なく感じるので20Wのソーラーパネルを増やそうと計画中です。
違うワット数のパネルを並列接続するとワット数の少ないパネル(日陰になったパネル側)に電気が流れてしまいますよね?
単純にソーラーパネルの+側にダイオードを入れれば良いのでしょうか?
低損失のダイオードが有れば、教えてください。

もしくは、コントローラーを2台にすれば良いのでしょうか。

申し訳有りません。よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

>単純にソーラーパネルの+側にダイオードを入れれば良いのでしょうか?

 それで大丈夫です。



>低損失のダイオードが有れば、教えてください。

 ショットキーバリアダイオード → http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03803/
がお勧めです。このダイオードは3端子で2本のダイオードが入ってます。

Qモジュールのストリング構成について教えて下さい

 太陽光の初心者です、パワコンの設計(必要数量)について教えて下さい、宜しくお願いします。

 仮に以下のようなスペックがあった場合、モジュールのストリング構成(直列個数、並列個数)の算出の考え方について教えて下さい。

◎太陽光モジュールのスペック
・公称最大出力      :215 W
・公称最大出力動作電圧  :26.6 V
・公称最大出力動作電流  :8.09 A
・公称開放電圧      :33.2 V
・公称短絡電流      :8.78 A
・セル実効変換効率    :16.36 %
・モジュール変換効率   :14.46 %

◎パワコンのスペック
・定格入力電圧     :DC 288 V
・運転可能電圧範囲   :DC 50 V ~ DC 420 V
・最大入力電圧     :DC 450 V
・最大入力電流     :DC 25 A

Aベストアンサー

> 直列数が10枚の計算方法を教えて頂けますか。
定格入力電圧(DC 288v)÷公称最大出力動作電圧(26.6v) = 枚数(端数切り下げ)
最大入力電圧まで昇圧は可能ですが、パワコンの発電効率が落ちます。
定格電圧付近が、もっとも発電効率が良い電圧とお考え下さい。
本当は、他にも係数などがありこんなに簡単に出せないのですが、
そこはノウハウですのでご勘弁下さい。

4kw ÷ 215w ≒ 18.6 枚となります。
よって、計算上はmax.18枚となります。

パワコンの種類によっては過負荷を受け付ける物が多いです。
というのは、最大発電量は4kwですが、その様な発電はするのは
設置初年度の1~2日程度でしょう。
日照条件・気温により発電効率は落ちますし、年数劣化も当然あります。

家庭用は判りかねますが、産業用は過負荷120%可能というのが殆どです。
該当パワコンメーカーにお問い合わせ下さい。
仮に、120%過負荷が可能ならば、max.22枚接続可能となります。

この事から、設置面積を無視するならば、
 9枚 2回路 、 10枚 2回路 、 11枚 2回路
のいずれかになります。

> 直列数が10枚の計算方法を教えて頂けますか。
定格入力電圧(DC 288v)÷公称最大出力動作電圧(26.6v) = 枚数(端数切り下げ)
最大入力電圧まで昇圧は可能ですが、パワコンの発電効率が落ちます。
定格電圧付近が、もっとも発電効率が良い電圧とお考え下さい。
本当は、他にも係数などがありこんなに簡単に出せないのですが、
そこはノウハウですのでご勘弁下さい。

4kw ÷ 215w ≒ 18.6 枚となります。
よって、計算上はmax.18枚となります。

パワコンの種類によっては過負荷を受け付ける物が多いです。
という...続きを読む

Qソーラーパネルを並列にするとなぜ充電電流が増える?

1.5Vの乾電池に豆電球をつなぐ場合は、単1電池でも単3電池でも電池を並列にしても、豆電球の明るさは変わらない(つまり電流は増えない)と思うのですが、
なぜソーラーパネル(例えば12Vのパネル)は、複数枚を並列接続するとバッテリーへの充電電流(チャージャー経由)が増える(例えばパネル1枚だと2アンペアでパネル2枚並列だと4アンペアになる)のでしょうか?
電流が増えると思っているのは間違いで、実は増えることはないのでしょうか?

今はパネルを1枚だけ使用しているのですが、充電完了までの時間を速めたいのでパネルをもう一枚追加して並列接続してみようかと思っているのですが、どうなのでしょうか?

Aベストアンサー

今晩は。回答NO.4です。お礼のコメントありがとうございます。

 太陽電池を並列にした場合の話ですが、これは動作点により変わります。
シミュレーショングラフのB点より左側では電圧が大きく変化しても電流は殆ど変化しませんね。これよりこの領域は太陽電池が定電流に近い動作をしているということになります。定電流に近いということは内部抵抗が非常に大きいという事です。
 一方B点より右側の領域では電圧が変化すると電流は大きく変化しています。逆の言い方をすると電流が大きく変化しても電圧はそれ程大きく変化しないと言えます。これは定電圧性が強いということを表しています。つまりこの領域は内部抵抗が小さいということです。
 同じ太陽電池を並列に接続した場合は上記の2つの領域で電流の増え方は大きく異なります。
 動作点がB点より左にくるような負荷(抵抗値が一定の値より小さい)の場合は太陽電池の定電流能力により電流は太陽電池2つ分、即ち2倍に増えます。
 一方、負荷の抵抗が大きい場合は結果として動作点がB点より右に来た場合。この場合はこの領域の定電圧性により並列にしても負荷にかかる電圧はそれ程増加しないので流れる電流もそれ程増えない事になります。
 ですから、太陽電池のこの2つの性質の異なる領域のどちらで動作するかで並列時の電流の増え方が大きく異なってくるというわけです。

今晩は。回答NO.4です。お礼のコメントありがとうございます。

 太陽電池を並列にした場合の話ですが、これは動作点により変わります。
シミュレーショングラフのB点より左側では電圧が大きく変化しても電流は殆ど変化しませんね。これよりこの領域は太陽電池が定電流に近い動作をしているということになります。定電流に近いということは内部抵抗が非常に大きいという事です。
 一方B点より右側の領域では電圧が変化すると電流は大きく変化しています。逆の言い方をすると電流が大きく変化しても電圧はそれ程...続きを読む

Q逆流防止ダイオードの接続方法

このたび、ソーラーパネルを購入しました。
モノは「5W」のタイプです。

しかし、逆流防止の措置がされていないので
以下のように逆流防止ダイオードを入れたところ
翌朝、バッテリーが上がっていました。

どうやら、昼間充電した電気が「逆流」しているようです。

配線のチェックをして頂けると幸いです。
よろしくお願いします。

「ソーラーパネルのプラス」
     ↓
「逆流ダイオードをバッテリーに向けて」
      ↓
「バッテリーのマイナス」
      ↓
「逆流ダイオードをソーラーパネルに向けて」

以上、2か所に逆流防止ダイオードを入れました。

つまり、プラスからマイナスへ
電気がグルっと一周、回るように
ダイオードの向きを決定しました。

プラスコード側の逆流ダイオードはバッテリー方向に
マイナスコード側の逆流ダイオードはソーラー方向に

これで、一方向にしか電気が回らないと思ったのですが・・・

何がダメだったのでしょうか?

購入した先の担当者は、
「ダイオードはマイナス側にだけ入れればOK」
と、言っていましたが
念のために、プラス側配線にもダイオードを入れたのが
誤りだったのでしょうか?

よろしくお願いします。

このたび、ソーラーパネルを購入しました。
モノは「5W」のタイプです。

しかし、逆流防止の措置がされていないので
以下のように逆流防止ダイオードを入れたところ
翌朝、バッテリーが上がっていました。

どうやら、昼間充電した電気が「逆流」しているようです。

配線のチェックをして頂けると幸いです。
よろしくお願いします。

「ソーラーパネルのプラス」
     ↓
「逆流ダイオードをバッテリーに向けて」
      ↓
「バッテリーのマイナス」
      ↓
「逆流ダイオ...続きを読む

Aベストアンサー

ANo.1,3 です。

> 何か、逆流の原因を突き止める方法はないのでしょうか…

ご使用の部品などのデータを確認する方法はナシですか?

> たとえば、ソーラー側のプラスとマイナスのコネクターを
> テスターで計ってみた場合、ちゃんと逆流防止がなされている場合の
> 電圧は「0」と表示されるのでしょうか?

そうですねぇ。アモルファスうんたらというソーラーパネルの
電気的特性は存じませんが、
逆流してるならその方向に電圧が現れる[かも]知れませんね...

テスターをお持ちなら回路中に電流レンジで挿入すれば、
流れてる電流の方向と大きさがわかるはずですが...
発電してない状態でバッテリを消耗する方向に流れてるのなら
それでバッテリ上がりになってるのでしょう。

(針式で逆方向の測定は困難(センターゼロならともかく)でしたら
デジタルテスタをオススメします。)

原因というか、それでもし逆流があったとわかったところで、
その先はどうされるのでしょう...

Q太陽光発電の配線選定

太陽光発電初心者(電気初心者)です。

太陽光発電の接続箱からパワーコンディショナーまでの電圧降下計算について教えて下さい。

例えば、出力200W/枚の太陽光パネル24枚の内
2枚を直列、12枚を並列接続とし
1枚当たりの動作電圧が30V、配線長が50m、ケーブル100sqとした場合

総出力200W×24=4800W
電圧30V×2=60V
電流=4800W÷60V=80A
電圧降下=(35.6×50m×80A)÷(1000×100)=1.424V
電圧降下率=1.424V÷60V=2.37%

この計算で合っているのでしょうか?

Aベストアンサー

電気屋です。
仕事で100k~メガクラスの太陽光発電設備を扱っています。

まず、電圧降下計算ですが、大きくは違っていません。大丈夫です。
ケーブル100sqといっても色々な種類のケーブルがあり、その種類によって若干数値が異なります。
質問者様がされた簡易計算式とインピーダンス計算(こちらの方が正確)とでも当然数値が異なります。
ちなみに、そのインピーダンス計算では
600v CV 100sq-2c 又は 600v CVD 100sq の場合、2.48%
600v CV 100sq-1c の場合、2.43%
となります。

それよりも、電流=4800W÷60V=80A と電流値を求めるのではなく、モジュールに最大動作電流(Imp)が記載されているはずですからその数値を使いましょう。
また電圧についても最大動作電圧(Vmp)で計算しましょう。

一番の問題点ですが、4.8kwという事は家庭用5~5.5kwパワコンを選定されていると思いますが、そのパワコンの入力動作電圧を確認して下さい。 60vでは低すぎて、動作しないと思いますよ。
2直列-12並列ではなく、12直列-2並列の間違いではないですか? 再確認してみて下さい。

また、誠に失礼ながらNo.2さんのご回答は間違っています。
E=IRは電圧を求める一般式であって、電圧降下を求める式ではありません。
降下電圧 e(v)=2xL(km)xI(A)/条数xR(ohm/km) が正解です。
また、直流2線式 という言葉、電圧降下計算等々によく使われていますので問題有りません。(直流3線式という物もありますので)

電気屋です。
仕事で100k~メガクラスの太陽光発電設備を扱っています。

まず、電圧降下計算ですが、大きくは違っていません。大丈夫です。
ケーブル100sqといっても色々な種類のケーブルがあり、その種類によって若干数値が異なります。
質問者様がされた簡易計算式とインピーダンス計算(こちらの方が正確)とでも当然数値が異なります。
ちなみに、そのインピーダンス計算では
600v CV 100sq-2c 又は 600v CVD 100sq の場合、2.48%
600v CV 100sq-1c の場合、2.43%
となります。

それよりも、電流=4800...続きを読む

Qソーラーパネルの充電できるバッテリーの容量

お世話になります。
ソーラーパネルとコントローラーを購入しました。
バッテリーは軽自動車のバッテリーが余っているので使う予定ですが、ソーラーパネルに対して容量が大きいと充電できなくなるのでしょうか。
使用するソーラーパネルです。
タイプ:単結晶(高効率)最大出力:10w(1枚あたり)最大出力動作電圧:17v最大出力動作電流:0.59A開放電圧:21.5v短絡電流:0.68Aサイズ:385×290×25mmシステム電圧:最大1000v重量:1.4kg
使用するバッテリー
28B17L
ソーラーパネル チャージ コントローラー
1A/12v
です。
使用用途は主に室内の照明です。12VでパワーLED(12V 500mA)を発光させます。
たぶん、非常用で毎日メインでは使いませんので、充電時間が長くなってもバッテリーが空になることは無いと思いますが。

バッテリーサイズを小さい物(小型シールド鉛電池)に換えたほうが効率が良いのでしょうか。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

こんにちは。

結論から申し上げますと、ソーラーパネルで鉛蓄電池への充電は可能ですが、自動車用鉛蓄電池(バッテリー)は「深放電に弱い」ことをご理解ください。

ですから、充電不足による過放電を繰り返すと気付かずに深放電をしてしまい、バッテリーの寿命を著しく縮めてしまいますから、このような使い方をするなら「ディープサイクル・バッテリー」か「ニッケル水素充電池」のような繰り返し充放電に強いバッテリーが適してます。

ソーラーパネルとチャージコントローラーの能力から推定すると、バッテリーへの充電電流は多くても0.5~0.6A程度と思われますから、日照時間の短い冬季は1日の充電電流は5Ahにも満たないと思います。
従って、500mAの電流を取り出す(LED点灯)時間を10時間以内に抑えないとバッテリーは徐々に消耗することになります。

ただ、非常用として毎日のようにLEDを点灯させない使い方なら、満充電に近い状態を保つので自動車用バッテリーでも数年間は使えるはずですね。

Q開放電圧って?

電気回路を勉強しているのですが、参考書を読んでいると、「開放電圧」という言葉が説明なしに使われているのですが、これはどういう電圧のことなのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。

出力端子に何もつないでいないときの、出力端子の電圧のことです。

出力端子の電圧は、理想的に、何を接続しても同じ電圧であればよいのですが、
実際は、つなぐものによって影響されます。

内部抵抗が非常に高い、理想的な電圧計で測ったときの電圧が開放電圧である、という考え方でもよいです。

Q太陽電池でモーターを動かすには・・・

初めて質問させていただきます。

現在、太陽電池を使ってモータを動かそうとしています。
太陽電池は1V750mAのものを直列に2枚接続したものを、2セット並列にしています。
モータは、タミヤのソーラーモーター02です。

太陽電池を直射日光にあてれば、勢いよく回るのですが、曇りの日や日陰では回ってくれません。
手で最初に少し回してやると、回り続けます。
いろいろ調べてみたのですが、太陽電池で発電される電流がモータの起動電流まで達していないようです。
コンデンサを電源と並列につなげるとよい、という方法をネットで見つけたのですが、モータが止まっている状態ではコンデンサに電気がたまっていないようです。

何か、良い対処法はありますでしょうか?
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

No.3 です。No.5 さんが心配されてますが、タミヤのソーラーモーター02は 100mA 程度で回る省電力タイプのモーターなのでこれで回るのではないでしょうか。

えっと、やりたいことを整理してみましょう。スーパーキャパシタが蓄電され、ある電圧になったらモータに電流を流したいんですよね?でこの時に時間遅れをいれる必要はないかと思います。そうなら C2 は不要ですよね?私の勘違いかな?

だったら、普通のダイオードの障壁電圧を利用して、Vcc からダイオード(障壁電圧を調整する意味で、複数直列もあり。この障壁電圧の和でしきい値を設定)、抵抗を経由してトランジスタのベースに直結でいいような気もします。場合によってはベースから Gnd に別途抵抗が必要かもしれません。

このモータはブラシ式ですよね?モータの逆起電力を吸収するようにモータに並列かつ逆方向で大きめのダイオードを入れておいた方が安心だと思います。


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