ポータブル電源への充電時間短縮のために、ソーラーパネルの増設をする場合があります。
そして、その増設方法には直列増設と並列接続があります。
どちらの接続方法でもソーラーパネルの出力能力はアップします。
ですが、その接続方法によって、電圧と電流は異なる増え方をするのです。
直列は、電圧が増加して電流は一定になります。
並列は、電圧は一定で、電流が増加します。
この増加する違いによって、ポータブル電源側のDC入力特性に合わせる必要があります。
高い電圧性能があるポータブル電源には直列接続でパネルを増加させる。
高い電流性能があるポータブル電源には並列接続でパネルを増加させる。
ここでは、そんなソーラーパネルを増設する場合の注意点を解説します。
ソーラーパネルを直列接続する時の注意点
直列接続をした場合は、電圧は接続した分増え、電流は一定になります。
下図が直列接続した時の内容となります。
直列接続
20Vで5Aの100Wソーラーパネルを2枚直列に接続しています。
直列のこの場合、電圧は加算され電流は一定になります。
なので、40Vで5Aの200Wの電力をソーラーパネルより出力することができます。
ポータブル電源側が高い電圧性能の場合などには「直列接続」の増設が必要になります。
やってはいけない、直列接続事例
直列接続でやってはいけない接続が下図の接続となります。
直列接続NG
ソーラーパネルの電流が違う値なので電圧が同じでも接続することはできません。
正しい直列接続事例
下図の接続は電圧が違いますが、電流値が同じなので接続可能です。
得られる結果は、電圧は加算で、電流一定となります。
直列接続OK
直列接続は、電圧が高いので感電などには注意が必要です。
ですが、電流が上昇しないので、ケーブルの許容電流を気にする必要がないなどのメリットがあります。
ソーラーパネルを並列接続する時の注意点
並列接続をした場合は、電圧は一定で、電流は接続した分増えることになります。
下図が直列接続した時の内容となります。
並列接続
20Vで5Aの100Wソーラーパネルを2枚並列に接続しています。
並列のこの場合、電圧は一定で電流は加算されます。
なので、20Vで10Aの200Wの電力をソーラーパネルより出力することができます。
ポータブル電源側が、高い電流特性の場合などには「並列接続」の増設が必要になります。
やってはいけない、並列接続事例
並列接続でやってはいけない接続が下図の接続となります。
並列接続NG
電圧が違うので接続することはできません。
正しい並列接続事例
電圧が同じなので接続するこができます。
得られる結果は、電圧は一定で、電流は加算となります。
並列接続OK
並列接続は電圧を変化させずに大きな電流を得ることができます。
ですが、その電流に耐えれるだけのケーブルが必要になります。
増設する場合の注意点
どちらの増設を選んだとしても、得られる電力は同じになります。
なので、どの接続にするのかはポータブル電源側の仕様に依存することになります。
また、直列と並列では下記のような特徴もあります。
なので、保護ダイオードによる対策が必要になることにも注意します。
直列接続の場合
一方のパネルが日陰などで電流値が下がると、電流は一定ですので日陰ではない方の電流も下がる。
そういったことを回避するために「バイパスダイオード」が必要。
並列接続の場合
発電できていないパネルがあると、そのパネル側に電流が流れてしまうという逆電流が発生してしまい、発熱、損傷といったことにつながってしまう。
回避するには、逆流を防ぐ「逆流防止ダイオード」が必要。
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