太陽光発電による12V自動車用バッテリーの並列化

太陽光発電パネルとチャージコントローラーと一台のバッテリーおよびインバーターで
100Vの交流電源を自作で作りました。

夜扇風機を使っていてバッテリーがなくなったらしくインバーターが
アラームを鳴らし送電が終了しました。

バッテリーの容量アップをねらい並列につなぐことをネットで調べたところ
同じ容量・同じ劣化度（新品）でつなぐ方がよいとのこと。
容量・劣化度が異なると互いに充電しあい、
もしくは片方が充電完了後、片方充電される状況だと満タン側が過充電でよくない。

とのことで下記の回路を想定しました。
▽はダイオード　+1はバッテリー１の＋端子　-2はバッテリー２の-端子を示す


┌───────┐
│太陽光パネル　　│
│　　　+　　-　　　　│
└───────┘
　　　　│　　│
┌────────────┐
│チャージコントローラ　　　　　│
│　　　　+　　　　　　　　　-　　　│
└────────────┘
　　　　　│　　　　　　　　│
　　　　　│　　　　　　　　│
　　　　　│　　　　　　　　│
　　┌─┴─┐　　┌─┴─┐
　　│　　　　│　　│　　　　　│
　　▽　　　　▽　　▽　　　　　▽
　　│　　　　│　　│　　　　　│
　　+1　　　　+2　　-1　　　　　-2　　　　　　　　　　　　　　　
　　│　　　　│　　│　　　　　│
　　▽　　　　▽　　▽　　　　　▽　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　│　　　　│　　│　　　　　│
　　└─┬─┘　　└─┬─┘　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　│　　　　　　　　│
　　　　　│　　　　　　　　│
┌────────────┐
│　　　　+　　　　　　　　　-　　　│
│12V→100Vインバーター　　　│
└────────────┘
　　　　　│
　　　　　│
　　　　　↓100V

これだと、チャージコントローラからバッテリーに
もしくはバッテリAが充電完了後、バッテリB充電される状況だと満タン側であるバッテリAが過充電でよくない。
に違反しそうです。
インバーター側はいけそうです。

質問１
チャージコントローラーを一台で複数のバッテリーに充電する方法はあるでしょうか？
片方が満タン電圧になると遮断する自作の装置は可能か？

質問２
インバーター側はバッテリAの電圧がインバーター停止電圧に達した後
バッテリBの電圧がある場合、インバーターは駆動すると思いますが、
低電圧側であるバッテリAへの影響は？過放電とならないか。

よろしくお願いいたします。

なお、バッテリーは中古を使用
アイソレーターが解なら最終手段
チャージコントローラーは12V24V対応なので直列も可能。
その場合インバーター側は12Vとする。
考えられる可能性をたくさん教えてください。まとまりがなくてもOKです。

No.1 回答者： watch-lot 回答日時： 2013/06/20 15:41

電池、バッテリーの並列接続は理論の世界ではあり得ても、実務では禁忌です。

ご承知のようですが、両者の電圧が完全に一致しつづけることはあり得ず、よって循環電流が流れます。
これにより、バッテリーの寿命に著しく影響を与えることとなります。

通常は、直列に繋いで２４ボルト回路として容量アップを図ります。
トラックなどで２４ボルトが使用されているのがこれです。

ご質問の件については、バッテリーの監視制御装置を開発すれば可能ですが、そこまでやるのであれば２４ボルト化のほうがコスト的には有利です。

No.2 回答者： omegawagon 回答日時： 2013/06/20 16:44

ダイオードによる順方向降下電圧によってチャージコントローラーの満充電電圧検知とインバーター側の放電終止電圧検知に不具合が出るのではないでしょうか？

特にインバーター側は使用電流が大きいので大電力用ダイオードの放熱によるロスも見逃せないと思います

キャンピングカーを自作している人たちのアイソレーターの考え方を参考にされたらいかがでしょう。
アイソレーターサブバッテリー充電　http://subbateryaisorater.meblog.biz/　など

参考URL：http://www.mskojima.co.jp/web/marinecatalog/onc6 …

No.3 ベストアンサー 回答者： kimamaoyaji 回答日時： 2013/06/20 17:02

これではダメですね、バッテリーの最高電圧は13.6Vですが+側-側にダイオードを入れると1本0.6Vの電圧降下が起きるので+-で1.2V電圧が落ちます13.6-1.2V=12.4Vしかバッテリーに電圧が印加されないので完全充電できません、またさらにインバーターへは12.4V-1.2V=11.2Vでインバータの停止電圧が10.4Vとした場合、負完全充電のバッテリーですから、負荷で電圧降下が起きてすぐにインバーターの停止電圧になりますので、下手をすると、バッテリー1個の時より稼働時間が短くなる可能性があります。

解決策はAのバッテリーの充電電圧を監視して、フル充電になった時、リレーでBのバッテリーに切り替える方法で、Aが過放電になった場合は元のAの元の充電に戻ると言う回路になります、これならチャージャーがBに関して過充電管理が出来ますし、A,Bのバッテリーに何ら影響は受けません。
またインバーター側へは、A,Bのバッテリーの+側だけショットキーバリアダイオード（電圧降下0.4V)を入れる事で電圧の高いバッテリーの影響を、電圧が低いバッテリーは受けませんし、電圧が低いバッテリーは、放電しませんので、過放電とはなりません。
入力側は、充電電流なので電流はそれほど大きくなく、電圧降下が少ないリレーを使う、1個のリレーでA接点B接点なら同時に導通状態にはなりません、また、リレーやリレーの制御回路はチャージャーから電源供給を受けられるので、バッテリーの過放電となりません。出力には過放電の原因になる制御回路が不要で簡素なダイオードの方が理想的で、+側だけに入れておくだけで機能を果たすので-側はデメリット以外の何物でもありません。

この回答へのお礼

なるほど考え方がわかりました。
異なるバッテリーの使用に関する情報が
ネット上には少なく、一つでも明確なものが
あれば助かります。

お礼日時：2013/06/21 08:34