直列接続されたソーラーパネルが電圧を上げる方法
直列接続されたソーラーパネルがより多くの出力電圧を生成する方法を理解することは、ソーラーシステム設計の重要な部分であり、異なるソーラーパネルを接続する際のいくつかの基本原則を理解することは、太陽光発電システムの設計と設置に役立ちます。
太陽光発電ソーラーパネルは、太陽光(放射照度)を電気DCエネルギーに変換する半導体デバイスですが、太陽光を電気に変換するのはPVパネルの個々の太陽電池です。ただし、あらゆるタイプのPVパネルからの電力出力は、その表面に当たる太陽光の強度、その向き、動作温度、および接続された負荷に大きく依存します。
太陽電池は特別に処理されたシリコン材料でできており、できるだけ多くの太陽光を吸収するように設計されています。太陽光発電セルは、パネル(モジュール)内で直列および並列接続で電気的に相互接続され、そのパネルに必要な出力電圧および/または電流値を生成します。通常、太陽光発電パネルは、36個、60個、または72個の相互接続された太陽電池で構成されています。
ほとんどのシリコン太陽電池は、外部負荷が接続されていない場合、pn接合の主な特徴である約0.5〜0.6ボルトのDCを生成します。無負荷接続、または非常に低い電流需要がある場合、太陽電池は一般に開回路電圧VOCと呼ばれる最大出力電圧を生成します。
セルからの負荷電流需要が増加するにつれて、完全な出力電圧を生成するために、より明るい太陽光(ワット/平方メートル、W / m2で指定)が必要になります。しかし、太陽電池が生成できる電流量には、光の放射照度がどれほど明るく強くても上限があります。
個々の太陽電池は単一のPVパネル内で相互接続することができるが、太陽光発電パネル自体は直列および/または並列の組み合わせで互いに接続してアレイを形成し、単一のパネルと比較して特定のソーラーアプリケーションで利用可能な総電力出力を増加させることができる。
直列接続ソーラーパネル
太陽光発電パネルは、総出力、またはピークワット、WPによって評価されます。たとえば、50ワット、100ワット、245ワットなど、これらのパネルのいくつかを一緒に接続すると、家庭に電力を供給できるかなりの量の太陽光発電を生成できます。次に、ソーラーパネルを接続することは、太陽光発電能力を高めるためのシンプルで効果的な方法ですが、直列接続されたソーラーパネルがどのように動作するかを理解することが重要です。
ソーラーパネルを直列に接続する方法
すべての太陽光発電ソーラーパネルは、太陽光にさらされると出力電圧を生成し、直列に接続することでパネルの電圧出力を上げることができます。つまり、ソーラーパネルを直列に接続するとシステムの電圧が上昇するため、直列に接続された2つのパネルは、1つのパネルと比較して2倍の電圧を生成しますが、電圧が加算される間、各パネルのアンペア数は同じままです、つまり直列の電流は合計されません。
太陽光発電パネルを電気的に直列に配線する場合、最初のパネルのマイナス(-)端子は次の(2番目の)パネルのプラス(+)端子に接続され、2番目のパネルのマイナス(-)は3番目のパネルのプラス(+)に接続され、すべてのパネルが接続されるまで続きます。
直列接続されたソーラーパネルは文字列と呼ばれるため、「糸」は、パネルが直列に接続されていることを意味します。PVパネルの直列ストリングを並列に接続して、総電流を増やし、したがってより多くの電力出力を増やすことができることに注意してください。
同じタイプの直列接続されたソーラーパネル
ここでは、すべての太陽光発電パネルが同じタイプと電力定格です。合計電圧出力は各パネルの電圧出力の合計になりますが、直列ストリング電流は図に示すようにパネル電流に等しくなります。
上に示したのと同じ3つの12ボルト、5.0アンペアのPVパネルを使用すると、直列ストリングで明確に接続されている場合、結合されたストリングは5.0アンペアで合計36ボルト(12 + 12 + 12)を生成し、1つのパネルの60ワットと比較して、合計ストリングワット数は180ワット(ボルトxアンペア)になります。
したがって、直列ストリングがまったく同じ特性を持つ「n」個のソーラーPVパネルで構成されている場合、直列ストリング電圧はV1×「n」(V * n)ボルトになり、出力電流はI1に等しくなります。したがって、ストリングの総出力はV * I * nワットに等しくなります。
次に、公称電圧は異なるが電流定格は同じでソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なる電圧の直列接続されたソーラーパネル
この方法では、すべてのソーラーパネルのタイプが異なるため、電力定格ですが、共通の電流定格があります。パネルを直列に接続しても、電圧は以前と同じように追加されるため、ストリングは5.0アンペアで36ボルトのDCを生成し、180ワットを生成します。この場合も、出力電圧は接続されているパネルの数によって異なりますが、ストリングアンペア数は5.0アンペアで同じままです。
メーカーは、放射照度によってほとんど変化しない標準パネル電圧(6、12、24、48ボルトなど)を述べていますが、パネルの開回路電圧VOC(つまり、I = 0のときに測定される電圧)は、パネルの公称電圧定格よりも25%も高くなる可能性があり、大きなストリングに対して過度の過電圧が発生します。
次に、簡単な例の公称電圧は36ボルトですが、45ボルト(36 * 1.25)で高くなる可能性があります。次に、直列ストリングをバッテリ充電コントローラ、インバータ、電圧コンバータ、またはDC負荷などに接続するときに考慮する必要があるのはこの電圧レベルです。
同じ電圧で異なる電流定格のソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なる電流の直列接続されたソーラーパネル
この方法では、すべてのソーラーパネルの定格電流は異なりますが、公称電圧は同じです。個々のパネル電圧は以前と同じように加算されますが、今回はアンペア数は直列文字列の最低パネルの値(この場合は1アンペア)に制限されます。次に、直列ストリングは36アンペアのみで1.0ボルトを生成します。
次に、接続されたパネルの実際の最大電力定格に関係なく、直列ストリングの総電力出力を決定するのは、電流定格が最も低いPVパネルになります。たとえば、上記の 3 つのパネルには、次の個別の電力定格があります。
したがって、3つのPVパネルから予想される総ワット数は108ワットになりますが、接続された負荷に利用できる電力はわずか36(36ボルト×1アンペア)ワットであり、ストリングの実際のワット数を最大約33%に明らかに減少させ、それによってより高いワット数のソーラーパネルの購入にお金を浪費します。これまで見てきたように、定格電流が最も低いソーラーPVパネルがアレイ全体の電流出力を決定するため、異なる電流定格のソーラーパネルを直列に接続することは暫定的にのみ使用する必要があります。
次に、これが最も一般的なシナリオであるため、異なるワット数定格でソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なるワット数のシリーズのソーラーパネル
ここでは、40ワット、100ワット、および180ワットの3つのソーラーPVパネルがそれぞれ直列ストリングで接続されていると仮定します。合計ワット数PTは320ワット(40 + 100 + 180)になると想定できますが、そうではありません。各パネルの公称電圧定格がわかっているので、オームの法則を使用して各パネルの電流強度を決定し、直列ストリングの真の出力電力定格を見つけることができます。
ソーラーパネルの定格電流
したがって、パネル1の場合。
P1 = 40ワット、V1 = 6ボルト、I1 = 6.67アンペア
パネル2の場合。
P2 = 100ワット、V2 = 12ボルト、I2 = 8.33アンペア
およびパネル3。
P3 = 180ワット、V3 = 24ボルト、I3 = 7.50アンペア
前に見たように、電圧が加算されて合計出力電圧、VTは42ボルト(6 + 12 + 24)になります。ただし、出力電流は、電流出力が最も低いパネル(6.67アンペアのパネルNo1)によって制限されます。次に、直列ストリングはわずか280ワット(42 x 6.67)の最大出力電力を生成し、これは予想される320ワットより12.5%低いため、PVアレイは完全な太陽の下で87.5%の効率でのみ動作します。
最終シリーズ文字列接続
シリーズ接続されたソーラーパネルの概要
ここでは、直列接続されたソーラーパネルがストリング電圧を増加させるのを見てきました。したがって、「直列接続されたソーラーパネルは電圧についてです」 VT = V1 + V2 + V3 + V4など、したがって直列配線=より多くの電圧。シリーズストリングごとに接続するPVパネルの数は、目指している電圧の量または利用可能なソーラーパネルの数によって異なりますが、バッテリーレギュレーターやコントローラーに接続するときは、常にストリングの可能な開回路電圧、VOC値を考慮する必要があります。
電圧は上昇する可能性がありますが、ストリング電流は最小パネルアンペア数に等しくなります。すべてのソーラーパネルが同じ電気的特性を持っている場合、ストリングは完全な太陽(1000 W / m2)で利用可能な電力の2%を生成します。直列接続されたPVパネルのワット数と定格が異なる場合、ストリング電流は最小パネル電流に制限され、最大放射照度でもストリングの効率が低下します。
単結晶または多結晶、または異なるWPワット値を持つ異なるタイプのパネルtage値、たとえば40ワットと50ワットは、下部パネルがストリングを制御し、それによってより大きな50ワットパネルにお金を浪費するため、期待される90ワット(40 + 50)の出力電力を生成しないため、直列に接続しないでください。
太陽光発電パネルは、無料で電力を生成する優れた方法であり、多くのソーラーアプリケーションに合わせて、10ワット未満から200ワットを超えるワット数の範囲で利用できます。しかし、直列ストリングから最高の効率を達成するためには、位置決め、太陽の角度、および放射照度の量は、同じモデルのソーラーパネルを使用するのと同じくらい重要です。それは、それらが直列に接続されているか、並列接続されたソーラーパネルであるかです。少し考えればお金を節約できます。
直列接続されたソーラーパネルの詳細、または利用可能なさまざまなタイプのソーラーパネルに関する詳細情報を入手するため、または直列接続されたソーラーパネルを使用して家に電力を供給することの長所と短所を調べるには、 ここをクリック 今日Amazonからコピーを注文し、オフグリッド直列接続されたソーラーパネルの設計、配線、設置の詳細をご覧くださいあなたの家のための太陽光発電システムを作成します。
あなたが興味を持っているかもしれないいくつかの高品質のソーラーパネルは、一緒に接続してソーラーアレイで使用できます。
直列接続されたソーラーパネルがより多くの出力電圧を生成する方法を理解することは、ソーラーシステム設計の重要な部分であり、異なるソーラーパネルを接続する際のいくつかの基本原則を理解することは、太陽光発電システムの設計と設置に役立ちます。
太陽光発電ソーラーパネルは、太陽光(放射照度)を電気DCエネルギーに変換する半導体デバイスですが、太陽光を電気に変換するのはPVパネルの個々の太陽電池です。ただし、あらゆるタイプのPVパネルからの電力出力は、その表面に当たる太陽光の強度、その向き、動作温度、および接続された負荷に大きく依存します。
太陽電池は特別に処理されたシリコン材料でできており、できるだけ多くの太陽光を吸収するように設計されています。太陽光発電セルは、パネル(モジュール)内で直列および並列接続で電気的に相互接続され、そのパネルに必要な出力電圧および/または電流値を生成します。通常、太陽光発電パネルは、36個、60個、または72個の相互接続された太陽電池で構成されています。
ほとんどのシリコン太陽電池は、外部負荷が接続されていない場合、pn接合の主な特徴である約0.5〜0.6ボルトのDCを生成します。無負荷接続、または非常に低い電流需要がある場合、太陽電池は一般に開回路電圧VOCと呼ばれる最大出力電圧を生成します。
セルからの負荷電流需要が増加するにつれて、完全な出力電圧を生成するために、より明るい太陽光(ワット/平方メートル、W / m2で指定)が必要になります。しかし、太陽電池が生成できる電流量には、光の放射照度がどれほど明るく強くても上限があります。
個々の太陽電池は単一のPVパネル内で相互接続することができるが、太陽光発電パネル自体は直列および/または並列の組み合わせで互いに接続してアレイを形成し、単一のパネルと比較して特定のソーラーアプリケーションで利用可能な総電力出力を増加させることができる。
直列接続ソーラーパネル
太陽光発電パネルは、総出力、またはピークワット、WPによって評価されます。たとえば、50ワット、100ワット、245ワットなど、これらのパネルのいくつかを一緒に接続すると、家庭に電力を供給できるかなりの量の太陽光発電を生成できます。次に、ソーラーパネルを接続することは、太陽光発電能力を高めるためのシンプルで効果的な方法ですが、直列接続されたソーラーパネルがどのように動作するかを理解することが重要です。
ソーラーパネルを直列に接続する方法
すべての太陽光発電ソーラーパネルは、太陽光にさらされると出力電圧を生成し、直列に接続することでパネルの電圧出力を上げることができます。つまり、ソーラーパネルを直列に接続するとシステムの電圧が上昇するため、直列に接続された2つのパネルは、1つのパネルと比較して2倍の電圧を生成しますが、電圧が加算される間、各パネルのアンペア数は同じままです、つまり直列の電流は合計されません。
太陽光発電パネルを電気的に直列に配線する場合、最初のパネルのマイナス(-)端子は次の(2番目の)パネルのプラス(+)端子に接続され、2番目のパネルのマイナス(-)は3番目のパネルのプラス(+)に接続され、すべてのパネルが接続されるまで続きます。
直列接続されたソーラーパネルは文字列と呼ばれるため、「糸」は、パネルが直列に接続されていることを意味します。PVパネルの直列ストリングを並列に接続して、総電流を増やし、したがってより多くの電力出力を増やすことができることに注意してください。
同じタイプの直列接続されたソーラーパネル
ここでは、すべての太陽光発電パネルが同じタイプと電力定格です。合計電圧出力は各パネルの電圧出力の合計になりますが、直列ストリング電流は図に示すようにパネル電流に等しくなります。
上に示したのと同じ3つの12ボルト、5.0アンペアのPVパネルを使用すると、直列ストリングで明確に接続されている場合、結合されたストリングは5.0アンペアで合計36ボルト(12 + 12 + 12)を生成し、1つのパネルの60ワットと比較して、合計ストリングワット数は180ワット(ボルトxアンペア)になります。
したがって、直列ストリングがまったく同じ特性を持つ「n」個のソーラーPVパネルで構成されている場合、直列ストリング電圧はV1×「n」(V * n)ボルトになり、出力電流はI1に等しくなります。したがって、ストリングの総出力はV * I * nワットに等しくなります。
次に、公称電圧は異なるが電流定格は同じでソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なる電圧の直列接続されたソーラーパネル
この方法では、すべてのソーラーパネルのタイプが異なるため、電力定格ですが、共通の電流定格があります。パネルを直列に接続しても、電圧は以前と同じように追加されるため、ストリングは5.0アンペアで36ボルトのDCを生成し、180ワットを生成します。この場合も、出力電圧は接続されているパネルの数によって異なりますが、ストリングアンペア数は5.0アンペアで同じままです。
メーカーは、放射照度によってほとんど変化しない標準パネル電圧(6、12、24、48ボルトなど)を述べていますが、パネルの開回路電圧VOC(つまり、I = 0のときに測定される電圧)は、パネルの公称電圧定格よりも25%も高くなる可能性があり、大きなストリングに対して過度の過電圧が発生します。
次に、簡単な例の公称電圧は36ボルトですが、45ボルト(36 * 1.25)で高くなる可能性があります。次に、直列ストリングをバッテリ充電コントローラ、インバータ、電圧コンバータ、またはDC負荷などに接続するときに考慮する必要があるのはこの電圧レベルです。
同じ電圧で異なる電流定格のソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なる電流の直列接続されたソーラーパネル
この方法では、すべてのソーラーパネルの定格電流は異なりますが、公称電圧は同じです。個々のパネル電圧は以前と同じように加算されますが、今回はアンペア数は直列文字列の最低パネルの値(この場合は1アンペア)に制限されます。次に、直列ストリングは36アンペアのみで1.0ボルトを生成します。
次に、接続されたパネルの実際の最大電力定格に関係なく、直列ストリングの総電力出力を決定するのは、電流定格が最も低いPVパネルになります。たとえば、上記の 3 つのパネルには、次の個別の電力定格があります。
したがって、3つのPVパネルから予想される総ワット数は108ワットになりますが、接続された負荷に利用できる電力はわずか36(36ボルト×1アンペア)ワットであり、ストリングの実際のワット数を最大約33%に明らかに減少させ、それによってより高いワット数のソーラーパネルの購入にお金を浪費します。これまで見てきたように、定格電流が最も低いソーラーPVパネルがアレイ全体の電流出力を決定するため、異なる電流定格のソーラーパネルを直列に接続することは暫定的にのみ使用する必要があります。
次に、これが最も一般的なシナリオであるため、異なるワット数定格でソーラーパネルを直列に接続する方法を見てみましょう。
異なるワット数のシリーズのソーラーパネル
ここでは、40ワット、100ワット、および180ワットの3つのソーラーPVパネルがそれぞれ直列ストリングで接続されていると仮定します。合計ワット数PTは320ワット(40 + 100 + 180)になると想定できますが、そうではありません。各パネルの公称電圧定格がわかっているので、オームの法則を使用して各パネルの電流強度を決定し、直列ストリングの真の出力電力定格を見つけることができます。
ソーラーパネルの定格電流
したがって、パネル1の場合。
P1 = 40ワット、V1 = 6ボルト、I1 = 6.67アンペア
パネル2の場合。
P2 = 100ワット、V2 = 12ボルト、I2 = 8.33アンペア
およびパネル3。
P3 = 180ワット、V3 = 24ボルト、I3 = 7.50アンペア
前に見たように、電圧が加算されて合計出力電圧、VTは42ボルト(6 + 12 + 24)になります。ただし、出力電流は、電流出力が最も低いパネル(6.67アンペアのパネルNo1)によって制限されます。次に、直列ストリングはわずか280ワット(42 x 6.67)の最大出力電力を生成し、これは予想される320ワットより12.5%低いため、PVアレイは完全な太陽の下で87.5%の効率でのみ動作します。
最終シリーズ文字列接続
シリーズ接続されたソーラーパネルの概要
ここでは、直列接続されたソーラーパネルがストリング電圧を増加させるのを見てきました。したがって、「直列接続されたソーラーパネルは電圧についてです」 VT = V1 + V2 + V3 + V4など、したがって直列配線=より多くの電圧。シリーズストリングごとに接続するPVパネルの数は、目指している電圧の量または利用可能なソーラーパネルの数によって異なりますが、バッテリーレギュレーターやコントローラーに接続するときは、常にストリングの可能な開回路電圧、VOC値を考慮する必要があります。
電圧は上昇する可能性がありますが、ストリング電流は最小パネルアンペア数に等しくなります。すべてのソーラーパネルが同じ電気的特性を持っている場合、ストリングは完全な太陽(1000 W / m2)で利用可能な電力の2%を生成します。直列接続されたPVパネルのワット数と定格が異なる場合、ストリング電流は最小パネル電流に制限され、最大放射照度でもストリングの効率が低下します。
単結晶または多結晶、または異なるWPワット値を持つ異なるタイプのパネルtage値、たとえば40ワットと50ワットは、下部パネルがストリングを制御し、それによってより大きな50ワットパネルにお金を浪費するため、期待される90ワット(40 + 50)の出力電力を生成しないため、直列に接続しないでください。
太陽光発電パネルは、無料で電力を生成する優れた方法であり、多くのソーラーアプリケーションに合わせて、10ワット未満から200ワットを超えるワット数の範囲で利用できます。しかし、直列ストリングから最高の効率を達成するためには、位置決め、太陽の角度、および放射照度の量は、同じモデルのソーラーパネルを使用するのと同じくらい重要です。それは、それらが直列に接続されているか、並列接続されたソーラーパネルであるかです。少し考えればお金を節約できます。
直列接続されたソーラーパネルの詳細、または利用可能なさまざまなタイプのソーラーパネルに関する詳細情報を入手するため、または直列接続されたソーラーパネルを使用して家に電力を供給することの長所と短所を調べるには、 ここをクリック 今日Amazonからコピーを注文し、オフグリッド直列接続されたソーラーパネルの設計、配線、設置の詳細をご覧くださいあなたの家のための太陽光発電システムを作成します。
あなたが興味を持っているかもしれないいくつかの高品質のソーラーパネルは、一緒に接続してソーラーアレイで使用できます。