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太陽光パネル配線の最適化:直並列接続ガイド

太陽光パネルの直並列接続:バッテリー・インバータへの配線

小規模住宅負荷では、直並列組み合わせによる太陽光パネル配線は一般的ではありませんが(可能ではあります)、チャージコントローラー、バッテリー、UPS/インバータを介してバッテリー、AC/DC負荷に接続する配線の一形態です。システム設計に応じて、パネルとバッテリーを直列、並列、または直並列の複合接続で構成します。

本チュートリアルでは、太陽光パネルを直並列接続し、単一/複数バッテリー、チャージコントローラー、AC/DC負荷に接続する基本配線を解説します。

この構成は、パネルからバッテリーおよび負荷への電圧を2倍に(直列で電圧加算・電流同一)し、かつ充電電流を増やす(並列で電流加算・電圧同一)ことを同時に実現するために用いられます。複数パネル(PVアレイ)を直並列接続することで、両メリットを得られます。

太陽光パネル配線の最適化:直並列接続ガイド

直並列接続時の電圧と電流

12V、10A、120Wの太陽光パネル4枚を直並列接続する例で考えます。

2枚を直列接続(1セット)

直列電圧: V1 + V2 = 12V + 12V = 24V(電圧は加算)

直列電流: I1 = I2 = 10A = 10A(電流は同一)

2セットを並列接続

並列電圧: V1 = V2 = 24V = 24V(電圧は同一)

並列電流: I1 + I2 = 10A + 10A = 20A(電流は加算)

結果として、24V、20A を得られます。これは4枚の12V/10Aパネルから、電圧を12V→24V、電流を10A→20A にそれぞれ2倍にしたことに相当します(※原文の200Ahは誤記と思われ、20Aが正しい)。

太陽光パネルの直並列配線手順

  1. パネルを2枚ずつペアにして直列接続(2セット作る)
  2. 2つの直列セットを並列接続
  3. これで4枚の12V/10Aパネルが直並列構成に

次に、このアレイをチャージコントローラーに接続します。基本的なDC負荷(12V/24V)はチャージコントローラーから直接給電可能です。

AC負荷への給電は2経路あります:

パネル枚数とバッテリー容量は負荷要件に応じて決定します。パネルは日中に負荷駆動とバッテリー充電を同時に行います。

太陽光パネル配線の最適化:直並列接続ガイド

この配線はオートUPS配線により全自動運転可能です。太陽光発電とバッテリー蓄電の切替に、手動/自動切替スイッチやATSは不要です。

重要なポイント

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