@Seta.Renogy.Resources.Resource.SeriesAndParallel_Title

はじめに

このセクションでは、直列、並列、直列と並列の接続に関して、より深く述べます。このセクションの目的は、特定の接続を利用する理由と望ましい接続に設定する方法を説明することにあります。その上、あなたの状況に基づいて、利用すべき最も有益な接続が何かを述べることにあります。

なぜ並列なのか?

厳密な並列接続は、例外があっても、大部分は、より小型でより基本的なシステムで、通常はPWMコントローラ付きで利用されます。パネルを並列に接続すれば、電流が増えて、電圧が同じに保たれます。 12Vのパネルを並列に配線すれば、充電能力を12Vに保つことができるので、これは、しばしば複数のパネルとともに、12Vのシステムで使用されます。

並列システムへの不利な面は、非常に太い配線を使わずに長距離を進むために、高いアンペア数が難しいということです。1000ワット程度のシステムでは、結局のところ50アンペア以上を出力することになるかもしれません。特に、パネルがコントローラから10フィート以上離れているシステムでは、伝導するのが非常に難しいのです。この場合は、長期間で高価となりうる4AWG以上に太い電線を選ぶようになります。同じく、並列システムでは、追加の器材(例えば、分岐コネクタまたはコンバイナ・ボックス)を必要とします。

なぜ直列なのか?

厳密な直列接続は、主にMPPTコントローラ付きの小型システムで利用されます。パネルを直列に接続すれば、電圧レベルが増えて、アンペア数が同じに保たれます。直列接続がMPPTコントローラとともに利用される理由は、MPPTコントローラが実際により高い電圧入力を扱うことができ、それでも、12V以上のバッテリを充電することができるからです。Renogy MPPTコントローラは、100ボルトの入力を扱うことができます。直列の利点は、長距離にわたって伝導するのが容易であるということです。例えば、4枚のRenogy 100ワットのパネルを直列にして、それを100フィートで運営し、細い14ゲージ電線のみを使うことができます。

直列システムへの不利な面は、シェーディングの問題です。パネルを直列に配線すると、ある意味で、その全部が互いに依存し合います。1枚のパネルがシェーディング状態にあれば、それは全体の列に影響を及ぼします。これは、並列接続では起こりません。

 

なぜ直列と並列なのか?

ソーラーパネル・アレイは、通常は1つの要因(充電コントローラ)によって制限されます。充電コントローラは、ある程度のアンペア数と電圧のみを扱うように設計されています。しばしば、より大規模なシステムに対して、アンペア数と電圧のパラメータの範囲内にとどまるために、私たちは創造的になって、直列と並列の接続を利用しなければなりません。 この接続については、列は2枚以上のパネルによって直列に製作されます。それから、等しい列を製作して、並列にする必要があります。直列の4枚のパネルは、他の直列の4枚のパネルとともに並列にする必要があり、さもなければ、何らかの重大な電力損失が生じます。以下の例で詳しく調べることができます。

実際には、直列と並列の接続に不利な面はありません。それらは通常、必要とされて他のオプションが利用できないときに使われます。

システムを並列に設定する方法。

並列の接続は、各パネルの陰極を一緒に結び付けるだけでなく、2枚のパネルの陽極を一緒に結び付けて完成します。種々の手段でこれを完成させることができますが、通常は、より小型システムに対して可能です。これは、分岐コネクタによって利用されます。分岐コネクタには、Y形があります。そして、1つには陽極に対して2つの入力があり、それは1つに変わります。陰極に対して2つの入力とともに、1つに対して変わります。以下の写真を参照してください。

モデル 2.4.1                                                                     

 image001.png

 

ご覧のように、陽極の同等物だけでなく、パネル#1の陰極端子とパネル#2の陰極端子については、スロットがあります。それから、陰極アウトと陽極アウトは、ソーラーPVケーブルを通して充電コントローラに接続するために利用されます。

以下の図解を参照してください。

Model 2.4.2

image003.png

 

数値的な例を調べましょう。2枚の100ワットのソーラーパネルと1台の12Vのバッテリ・バンクがあるとします。各パネルが12Vであり、充電したいバッテリ・バンクが12Vであるので、電圧を同じに保つために、システムを並列にする必要があります。作動電圧は18.9Vであり、作動電流は5.29アンペアです。システムを並列にすれば、並列にされるパネルの数によって、電圧が同じに保たれ、電流が増えます。この場合、5.29アンペア x 2 = 10.58アンペアとなります。電圧は、18.9ボルトにとどまります。数式をチェックするために、10.58アンペア x 18.9��ルト = 199.96ワット、または、ほとんど200ワットとすることができます。

システムを直列に設定する方法。

直列接続は、1枚のパネルの陽極を他のパネルの陰極に一緒に結び付けることによって完成します。これによって、提供されたパネルのリード線を除いて、追加の器材は必要ありません。以下の図解を参照してください。

モデル 2.4.3


image002.png

 

数値的な例を調べましょう。2枚の100ワットのソーラーパネルと1台の24Vのバッテリ・バンクがあるとします。各パネルが12Vであり、充電したいバッテリ・バンクが24Vであるので、電圧を同じに保つために、システムを直列にする必要があります。安全のために、開放回路の電圧を使って、直列接続を計算します。この場合、100ワットのパネルには、22.5ボルトの開放回路と5.29アンペアがあります。直列での接続は、22.5ボルト x 2 = 45ボルトとなります。電流は、5.29アンペアにとどまります。開放回路の電圧を使う理由は、私たちが充電コントローラの最大入力電圧を説明しなければならないことです。

*あなたが数式をチェックしたいのであれば、それは開放回路の電圧によって働きません。あなたは、作動電圧を使うことができるので、18.9ボルト x 2 = 37.8ボルトとなります。37.8ボルト × 5.29アンペア = 199.96ワット、または、ほとんど200ワットとなります。

システムを直列と並列に設定する方法。

直列と並列の接続は、直列と並列の接続を使うことによって完成します。パネルを直列に集める都度に、(2、4、10、100など、かどうかに関係なく)これは列と呼ばれています。直列と並列の接続をするときは、基本的に2つ以上の等しい列が一緒に並列になっています。

以下の図解を参照してください。

Model 2.4.4


image004.png

ご覧のように、この直列と並列の接続には、4枚のパネルが2列あります。列は、一緒に並列になっています。

この図解に対する数値的な例を調べましょう。これは、800ワットの電力まで受け入れ可能なため、主としてRenogy 40アンペアMPPTコントローラで使われます。しかし、100ボルトのみを受け入れることができます。これは、直列で何でもできるわけではない理由です。8枚のパネルを並列にすれば、アンペア数もあまりに高くなりすぎます。

この例については、22.5ボルトの開放回路の電圧と5.29アンペアの作動電流を使うことになります。4枚のパネルの列を製作すると、電圧は、22.5ボルト x 4 = 90ボルトになり、100ボルトの制限を下回ります。そして、他の列で並列にすることによって、電圧は90ボルトのままとなり、電流は二倍になるので、5.29アンペア x 2 = 10.58アンペアとなります。

* 急速電流と呼ばれるMPPTコントローラに対するサイジングの際には、考慮すべき必要のある、もう一つの要因が通常あることに留意してください。これは、充電コントローラのセクションで述べられます。

* あなたが数式をチェックしたければ、それは開放回路の電圧によって働きません。あなたは、作動電圧を使うことができるので、18.9ボルト x 4 = 75.6ボルトとなります。75.6ボルト × 10.58アンペア = 799.85ワット、または、ほとんど800ワットとなります。

 

並列と直列のビデオリンク:

https://www.youtube.com/watch?v=ZdSC1GokVPM

https://www.youtube.com/watch?v=l0ulDV0f0rE

合計:
¥0