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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-MA30C」30W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30W単結晶パネル(AT-MA30C/ドイツ:JAsolar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-MA30C」は、JAsolar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。

30W単結晶パネルの電気的仕様

AT-MA30C

型番 AT-MA30C
公称最大出力 30W
最大出力動作電圧 35.6V
最大出力動作電流 0.84A
開放電圧 44.6V
短絡電流 0.91A
寸法 345×655×25mm
重量 2.9kg
ケーブル長 約3m DCジャックコネクタ付(5.5mm×2.1mm)
生産国 中国

当店オリジナルの30W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「35.6V」となります。単体使用では12Vバッテリーシステムでも24Vシステムでも使用可能となりますが、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。2直列にすれば48Vシステムも可能となります。

当該パネルを2直列にして、すでに60W規模のソーラー発電システム、48Vバッテリーでお使いの方は、あなたはソーラー発電「上級者」です。以下は読んでいただく必要はありません。

48Vバッテリーシステムで運用する「メリット」「デメリット」

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

30W単結晶パネルの主な用途

  • 夜間のセキュリティ照明用として、3W〜5W程度のLEDと20Ah程度のバッテリーを使用
  • 非常用のノートPCの短時間利用電源、携帯電話充電用、または家庭のインターネット接続用のルーター電源として
  • 常用しない非常用電源(バッテリー)への保守充電用として

30W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。30Wクラスの発電量では、なかなか実用的なソーラー発電システムを構築することはできませんが、30Wパネルを5並列にしますと合計150Wとなりますので、これくらいの発電量になると100Ahクラスのバッテリーへの充電も可能となり、1枚からはじめて少しずつ増設するのも楽しいでしょう。

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、30W単結晶パネル「AT-MA30C」では、PWM制御のコントローラーを選んではいけません。

PWM制御のコントローラーでは、12Vシステムで(35.6V−12V)=23.6Vもの損失、24Vシステムでは(35.6V−24V)=11.6Vの損失になるからです。(もちろん絶対ダメというわけではありませんが)

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AT-MA30C(30W)単結晶パネルは、最大動作電圧値(出力電圧)が35.6Vとなりますので、これを2枚直列接続(71.2V/60W)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71.2V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23V(71V−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「23V」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、「23V」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、「23V」が何Aに置き換わるのか、ここがポイントです。

23.2V(損失分)÷71.2V(最大動作電圧値)×0.84A(パネルの最大動作電流値)≒0.27A

0.27A(置き換わった電流値)+0.84A=1.11A(MPPT制御による充電電流値)

となります。

0.27A÷0.84A≒0.32(32%の充電電流値の増加) となります。

30W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。

30W(35.6V)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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