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【蓄電システム.com】のオリジナルソーラーパネルについて

「AT-MA210S」210W単結晶ソーラーパネル

当ページでは、【蓄電システム.com】オリジナルの210W単結晶パネル(AT-MA210S/アメリカ:SUNPOWER製のセルモジュール採用)の特長や、複数枚の並列接続、直列接続の可否判断、適合するコントローラーについて解説しております。

当店で販売しているオリジナルのソーラーパネルは、すべて中国製品であり中国各地のパネルメーカーへ直接オーダーメイドしているOEM品となります。

「AT-MA210S」は、アメリカ:SUNPOWER製のセルモジュールを採用しています!

巷間、わが国で流通している中国製ソーラーパネルに関しましては、電気的な特性、仕様に関する数値をパネル裏面にシールで表示してありますが、実際にはその数値データには、いい加減なものが数多く出回っており、十分に気を付ける必要があります。

また、当店でよくある質問の中に、「購入したコントローラーが充電しない」というものがあります。ソーラーパネルは、負荷側となるバッテリーを接続しなければ発電は開始しませんので、この点も予めご理解ください。(満充電となった場合にも、コントローラーの制御で充電は一旦中止されます)

それでは以下、ソーラーパネルの特長についてご案内いたします。

210W単結晶パネルの電気的仕様

AT-MA210S

型番 AT-MA210S
公称最大出力 210W
最大出力動作電圧 36V
最大出力動作電流 5.83A
開放電圧 42.9V
短絡電流 6.3A
寸法 808×1580×40mm
重量 15.2kg
生産国 中国

当店オリジナルの210W単結晶パネルは、仕様値を見ておわかりのとおり、最大動作電圧が「36V」となりますので、単体使用でも24Vバッテリーシステムへ充電可能です。このパネルを直列接続にして「72V」とすることにより48Vバッテリーシステムでも使用できます。

AT-MA100CやAT-MA50Cのように単体使用で12V、または24V、2直列にして48Vシステムを構築できますが、効率よくパネルの出力をバッテリーに供給するためには、MPPTチャージコントローラーは必須機器となります。

48Vバッテリーシステムで運用する「メリット」「デメリット」

AT-MA210Sは、2直列にすることにより48Vシステムで構築することができます。

では、なぜ48Vシステムにする必要があるのか、または12Vまたは24Vで運用した方が合理的となるのか、比較してこの項では解説したいと思います。

48Vバッテリーシステムの「メリット」
  • 各回路に流れる電流値が12Vの1/4、24Vの1/2となり、配線材を細くすることができる
  • 直流、交流に関わらず、電圧が高い方が、配線材、回路上の損失が少なくなる
  • 同じ容量のバッテリーを用意する際に、1個単位のバッテリー重量が軽くなる
  • MPPT制御チップのアルゴリズムが、低電圧より高電圧を効率よく充電できる性質を持つため
  • インバーターで100Vに変換するときの損失が、12V、24Vと比較して少ない
48Vバッテリーシステムの「デメリット」
  • 少なくとも4個のバッテリーを直列接続する配線材とともに手間がかかる
  • 直流48Vは感電すると怪我をするので危険(充電中はもっと危険です)
  • 直流48Vを直接入力できる電気機器が少ない
  • メーカーによっては、若干価格が高価な場合がある

お客様へは、今後の増設計画も踏まえてシステムを考えていただくようご案内しております。
たとえば、バッテリーを将来的に何個まで増設したい、ソーラーパネルを何Wまで増設したい、といった将来的な計画によっては、12Vまたは24Vシステムではなく、48Vシステムを提案しております。

210W単結晶パネルの主な用途

  • 実用的な中規模太陽光発電システムとして、150W程度の消費電力機器を1日5〜6時間使用する(100Ah程度のバッテリーを毎日50%ほどの範囲で充放電することを想定)
  • 週末だけのDIY用途の電動工具など、500W程度までの消費電力機器を延べ2時間程度使用する
  • 夜間のセキュリティ照明用として、20W〜30W程度のLEDと80Ah〜100Ah程度のバッテリーを使用
  • 非常用のノートPC電源、携帯電話充電用、消費電力500Wクラスまでの電気機器に利用(短時間)
  • 常用しない非常用電源(バッテリー:500Ah程度まで可能)への保守充電用として

210W単結晶パネルの並列接続、直列接続

基本的に何枚でも並列接続は可能ですが、接続のためのケーブル損失が大きくなりますので、せいぜい5枚程度までとした方がいいでしょう。

直列接続に関しましては、チャージコントローラー側の最大入力電圧値と、バッテリー電圧値を考慮してその枚数を決めます。210Wの発電量といえば、消費電力が50W〜80Wクラスの電気機器を24時間稼動することも視野に入ってきますので、このパネル1枚で駐車場や庭の夜間セキュリティ照明として独立稼動させることもできます。(もちろん、日照のない日が続けば無理です)

PWM制御のコントローラーとMPPT制御のコントローラー

冒頭で若干説明しましたが、PWMチャージコントローラーでは、パネルの仕様値となっている「最大動作電流値」を超えてバッテリーに充電されることはありません。したがって、210W単結晶パネルでは、PWM制御のコントローラーを選ぶ際には5.83A容量以上の商品を選定します。

次に、200W単結晶パネルにMPPT制御のチャージコントローラーを使用した場合には、実際の充電電流値は、PWMでは5.83A以下となりますが、MPPT制御のコントローラーの場合は、そう簡単ではありません。

MPPTチャージコントローラーに関しましては、当店のソーラー発電システムセットでも採用しているので、210Wパネルの組み合わせで、実際の電流値を検証してみます。

以下、理論値となる算定方法を記載しますので、参考になさってください。

※MPPT制御チャージコントローラーの充電電流値の算定方法

実際には、MPPTチャージコントローラーの「充電効率」(99%とか97%の表示がありますが、ここでは「100%」として考えます)やバッテリー電圧値の問題(バッテリーの満充電電圧は12Vではなく13.0V〜それ以上となります)がありますが、ここでは満充電電圧値を「12.0V」として算定いたします。

当店オリジナルの210W単結晶パネルは、最大動作電圧値(出力電圧)が36Vとなりますので、これを2枚直列接続(72V/420W)として、12Vバッテリーをこれも4直列にして48Vのバッテリーに充電することを想定します。

最大動作電圧値(出力電圧)が2枚直列で72.0Vとなりますので、48Vのバッテリーには48Vより少し上の電圧値を持った電流で充電することになりますが、ところで、せっかく発電したはずの残りの約24V(72V−48V)はどこへ行ってしまったのでしょうか?

まさに、この残りの「24V」を電流値に置き換える仕事をするのがMPPTチャージコントローラーなのです。実際には、最大電力点(VIカーブの右肩)を追従して秒単位で追いかけるのですが、ここではこの辺の難しい解説は割愛いたします。なるほど、「24V」を変換して電流値に置き換えてくれるのだと理解してください。

すなわち、「24V」が何Aに置き換わるのか、ここがポイントです。

24V(損失分)÷72V(最大動作電圧値)×5.83A(パネルの最大動作電流値)≒1.94A

1.94A(置き換わった電流値)+5.83A=7.8A(MPPT制御による充電電流値)

となります。

1.94A÷5.83A≒0.33(33%の充電電流値の増加) となります。

210Wパネルでも、他パネルでも同様の数字(30〜35%)の増加となりました。本来のパネルの最大電流値以上を充電するコントローラーが、「MPPTコントローラー」なのです。

100W以上クラスになると、MPPT制御のチャージコントローラーとPWM制御のチャージコントローラーの充電効率の違いがかなりはっきりします。

210Wシステムの場合は、是非ともMPPTチャージコントローラーをオススメ致します。
今までPWMチャージコントローラーをお使いの場合は、充電効率の違いに驚かれるかと思います!

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