ソーラ発電でソーラパネル100wを増設


ソーラパネルの増設方法

ソーラパネルを増設して自家発電の容量を増やしたい場合の方法として2つの方法があります。

1.ソーラパネルを並列接続を行い増設する方法

ソーラパネル

 

ソーラパネルに逆流防止ダイードが入っているか確認して入っていなければ逆流防止ダイードをソーラパネルのプラス側に取り付けます。

逆流防止ダイードが組み込まれたMC4コネクタ

 

私の場合はソーラパネルに逆流防止ダイードが組み込まれていないので通販で購入です。

ソーラパネルのプラス側端子に逆流防止ダイードが組み込まれたMC4コネクタを取り付けて並列接続用の分岐ケーブルを接続します。(上の写真参照)

逆流防止ダイードが組み込まれたMC4コネクタは815円、ソーラーパネル並列接続/MC4 Y型 2分岐ケーブルは980円でした。

未来舎のPV-1212D1A

 

並列接続するソーラパネルの動作電流の合計値がチャージコントローラ許容値以内か確認して小さいなら新規にチャージコントローラを購入する必要があります。
ソーラパネルが5.64Aなので2枚で11.28Aになるので太陽電池充放電コントローラ(Solar Amp B)は10Aでは不足するので未来舎のPV-1212D1A(12A)を購入しました。

チャージコントローラはMPPT(最大点追従型)充放電コントローラー、PWM制御チャージコントローラーの2種類がありMPPTのほうが発電効率が良いそうです。
PWDは2000円から3万円、MPPTは9800円くらい10万円を超えるものもあります。

是非ほしいなと思ったコントローラは「福島電気MPPT充電コントローラー」ですが・・・趣味で購入できる値段ではなかったです。(8万円から11万5千円)
「福島電気MPPT充電コントローラー」はソーラパネルの電圧がバッテリーの電圧より低くても昇圧してバッテリーの充電をしてくれるようです。

私は充電電圧の設定、低電圧の設定ができること。バッテリ電圧の表示があること。日本語の説明書があることの観点で未来舎のPV-1212D1Aになりました。

バッテリー2個を並列

 

バッテリー2個を並列にしています。(12V58AH × 2個)

以上が2017.10.17現在の状況の状況です。

「2.ソーラパネルとチャージコントローラの両方を増設する方法」で運用していたのですが充電電圧の設定や低電圧の設定がしたいこと。バッテリ電圧の表示があってほしいことから接続方法を変更しました。変更にあたり確認した事項は次のとおりです。

1.ソーラパネルが逆流防止のためのダイオードが内蔵されているかを確認します。
ソーラパネルを購入したところで確認します。内蔵されていない場合で均一に太陽光がパネルにあたらない場合にパネル間で電流が逆流してしまいパネルの破損等につながります。
内蔵されていない場合は逆流ダイオードを組み込んでソーラパネルを並列に接続します。

逆流ダイオードを組み込んあるMC4コネクタを蓄電システム(http://www.chikuden-sys.com/)で販売しているようです。

ソーラパネルの購入時点で今後ソーラパネルを増設する可能性があるなら逆流ダイオードを内蔵したパネル、増設予定がない場合は逆流ダイオードを内蔵していないパネルを購入する良いと思います。パネルの値段がかなり変わってきます。値段は下記サイトで確認して下さい。

逆流ダイオードを内蔵しているパネルを販売しているサイトは
➀オフグリットソーラ(http://offgrid-solar.jp/)
②蓄電システム(http://www.chikuden-sys.com/)などがあります。

逆流ダイオードを内蔵していないパネルを販売しているサイトは
➀loop社(https://www.rakuten.co.jp/looop-shop/)などがあります。

2.チャージコントローラが大丈夫か確認します。
並列接続すると電圧はそのままですが流れる電流がソーラパネル毎の電流の合計値の電流が流れるのでチャージコントローラの対応している電流容量を確認します。不足であれば容量の大きなチャージコントローラに交換です。

3.その他
MC4コネクタを増設にあたり、パネルからコントローラまでの延長ケーブルを外して間に分岐ケーブルを挿入しますが延長ケーブルを外すことが出来ませんでした。
そのため「MC4 コネクタ 専用 工具 スパナレンチ 980円」を購入して外しました。

2.ソーラパネルとチャージコントローラの両方を増設する方法

ソーラパネル100wを増設

 

確認する事項

1.使用しているチャージコントローラが対応するか確認します。

MPPTコントローラを使用している場合はNGになる場合が多いようです。片側からのソーラパネルの発電が無視される時があるようです。また、PWDコントローラでも未来舎のPV-1212D1Aの仕様書では電池電圧が高い時は片方が停止することがあると記載されています。
これらは、チャージコントローラ全体について言えることかもしれません。電池電圧が高くなってからの話なのでそれほど問題にならない思います。

太陽電池充放電コントローラ(Solar Amp B)は大丈夫と思われます。loop社(https://www.rakuten.co.jp/looop-shop/)の販売している複数パネルの接続して販売している発電キットの接続方法です。

ソーラパネルとチャージコントローラの両方を増設してチャージコントローラが並列になったように接続します。

私はソーラパネルとチャージコントローラの両方を増設する方法でパネルを増設しています。理由は下記2点です。

➀キットで購入した太陽電池充放電コントローラ(Solar Amp B)は10Aがまでとなっており、ソーラパネルは最大で5.64Aとなっているので2つのパネルだと10Aを越えてしまうこと。
②手持ちのソーラパネルに逆流防止のためのダイオードが内蔵されていないこと。
③「ダイオードが内蔵されているのソーラパネル1枚の購入価格」と「ダイオードが内蔵されていないソーラパネルとチャージコントローラのSETでの購入価格」を比較して後者のほうが安価なこと。

追加したばかりですが、発電容量をさらに増やしたい欲求が強まったらパネル設置場所がないのでMPPTコントローラでパネル1枚あたりの発電量を増やす方法を取ることになるので逆流防止のためのダイオードを組み込んでパネルの並列接続をとるしかないようです。
でも、MPPTコントローラの値段が安い物で9800円、高いもので10万円超え、大半が2万円から6万円なのでハードルが高いです。「安い物は信頼性」「高いものは懐具合」です。

ソーラパネルの増設配線図

ソーラパネルの並列接続図はいくつものサイトで紹介されているのでソーラパネルとチャージコントローラを増設する配線図を紹介します。
なお、ソーラパネルの並列接続図はMPPTコントローラで発電量を増やす改造を行う時があれば紹介します。

ソーラパネルの増設配線図

ソーラパネルとコントローラはセットでloop社(https://www.rakuten.co.jp/looop-shop/)から購入なのでソーラパネルとコントローラ間のケーブルは添付されてきます。なのでバッテリーとコントローラを接続するケーブルをホームセンタで購入です。

バッテリーとコントローラ接続のためのケーブル

バッテリーとコントローラ接続のためのケーブル

増設作業でコントローラとバッテリーを接続するケーブルが不足しているのでホームセンタに出向いたが端子部分とケーブルが接続して販売されていないので自前で作成する。

端子部分とケーブルをカッターナイフとニッパとペンチで接続して見たが手で引っ張ると抜けてしまう。

端子部分とケーブルを接続するためのワイアストリッパ

ワイアストリッパ


ワイアストリッパは配線とかをするのにとても便利な機能があります。

➀ケーブルの皮むきができます。1の部分を使ってケーブルの太さに合わせた場所にケーブルを挟んでギュと握ったままケーブルを引っ張ると中の銅線部分が綺麗に残ります。
②端子とケーブルを接続します。2の部分を使います。2回ギュと握る動作をします。
1回目は銅線部分と端子、2回目はケ-ブル外皮あり部分と端子です。

他機能にボルト切断機能などができるようですが使ってないです。


ワイアストリッパは2000円から3000円くらいでよく使う端子とのセットでもホームセンタで購入できます。

増設完了

バッテリーとコントローラ接続のためのケーブルがあれば簡単に増設完了だったかもしれないですが、ワイアストリッパを知ったのは良かったです。配線でいろいろ使えそうです。

晴天日の発電の状態をソーラ発電でのテレビを見ながら時々みてみます。そして夜間も寝るまでテレビが見られるようにバッテリーも増設したいなと思っています。