ソーラーパネル並列、直列効率検討

＜効率が良いのは並列結合か？　直列結合か？＞

そろそろ気温も上がり、春の気配が濃厚？　の雰囲気のようです。

久しぶりの晴れ間ですから、お出かけしたかったのですが、掲題効率検討に時間を取られました。

では本題です。

まず大前提の条件です。ここでは、「ソーラーパネルをキャンカーに搭載し、DC１２V　鉛蓄電池を使用する」事で効率を検討して見ます。

今でこそソーラーパネルは各家庭の屋根に見る事ができますが、車に搭載するのは、キャンカーでは当然のように行われていますが、まだまだ新しい技術だと思われます。

従いまして、性能、技術、回路等はまだまだ発展途上にあると思います。今後、更に高性能なソーラーパネル、バッテリーが出現し大きく方向が変わる事は充分予測されます。

こんな中でＫｅｎｙ式ソーラーシステムは、出来るだけ低コストで、信頼性を確保し高効率なシステムを目標においております。

当然ながらキャンカーに搭載が大前提である事は言うまでも有りません。

本題と言いながら、つい前置きが長く力が入りますね。

【効率検討条件】

キャンカーに搭載し、ＤＣ１２Ｖ、鉛蓄電池搭載とする。

ソーラーパネルは小生使用中のオータムテクノロジー製　ＡＴ－ＭＡ１６０Ｅ　（１６０Ｗ）とする。　

尚、コントローラーの変換ロス、変換効率は考慮しておりません。この辺りは各コントローラーメーカーがデーターを公表しておりませんから不明です。

まずバッテリーの最適充電条件から見て行きます。

充電電圧　１４．３Ｖとしました。この充電電圧はバッテリーの充電状況により変化しますが計算上、複雑になりますから、１４．３Ｖと固定しました。またこの電圧はバッテリーメーカー、種類により変化します。

充電電流は、一般的には１０Ａ～３０Ａの範囲に成りますが、当該ソーラーパネルの最大出力動作電流は、９．１４Ａですから計算都合上、８Ａとして検討しました。

ここで重要な内容は、バッテリー充電の最適電圧は１４．３Ｖだと言う事です。これ以上電圧を上げますと特にディープサイクルバッテリーは極板を痛め短寿命となります。

 

【電圧効率】

並列接合の場合　効率　１８．３％＝（（１７．５Ｖ－１４．３Ｖ）／１７．５Ｖ）＊１００

直列接合の場合　効率　５９．１％＝（（３５Ｖ－１４．３Ｖ）／３５Ｖ）＊１００

◎電圧を優先すれば、直列接合の場合が効率　５９．１％と高く成ります。しかし、必要な充電電圧は１４．３Ｖですから、これをＭＰＰＴで変換したとしても変換ロスが発生する分だけ非効率と考えます。

この場合の変換された電流がどの程度に成るかは、個人での試験機手持ちでは不可能ですから不明です。一般的には変換すればするほど効率は低下します。最善は充電に理想な電圧、電流をソーラーパネルで発生させ直接バッテリーに供給する事ですからね。

 

【電流効率】

並列接合の場合　効率　５６．２％＝（（１８．２８Ａ－８Ａ）／１８．２８Ａ＊１００

直列接合の場合　効率　１２．５％＝（（９．１４Ａ－８Ａ）／９．１４Ａ＊１００

◎並列接合すれば、ソーラーパネルは2枚ですから、電流がソーラーパネル段階で１８．２８Ａも得られるのです。これを使わない手は無いですよね。

ここでは、充電電流を８Ａとして計算していますが、キャンカーのトリプルバッテリーバンク　３００Ａｈを考慮すれば、かなり非力と言わざるを得ません。

基本バッテリーには優しくし長寿命は狙っていますが、充電電流　２０Ａ前後は欲しい所です。

以上から並列接合の方がキャンカーのサブバッテリー充電には効率が良いと考えています。

今後、ＭＰＰＴコントローラーの電圧を電流に変換する効率が公表されれば、変更はあるかも知れません。

まぁ～まだＭＰＰＴコントローラーを装着したばかりですから、これから実力を見て更なる最適化が出来ればと思っています。

天気が良いので、梅でも求めコルドバンクスを転がして来ます。

では、良い一日を！

 

 

本日も読んで下さり、ありがとう御座います。

ブログランキングに参加していますので、宜しければ下記バナーのクリックをお願いします。